基于CMOS线阵相机的弹丸图像信息提取研究

由于CMOS线阵相机采集的弹丸图像背景灰度不均匀、亮度不足等,常用的目标提取算法应用在弹丸图像信息提取中存在捕获率低、精度不高等问题.通过对弹丸图像本身的分析研究,设计了一种基于二次提取快速获得弹丸图像信息的算法,可以快速定位弹丸位置,准确获得弹丸坐标.结果表明,此算法可显著消除背景噪声影响,相比于常规的目标提取算法,使用该算法获得的弹丸坐标精度更高,可达到2.3 mm,在现代靶场测试活动中具有实用意义.     

基于改进Hough变换的纸塑复合袋视觉定位算法

目的 为快速精确获取纸塑复合袋纠偏过程中的位置偏移和倾角信息,提出一种基于改进Hough变换的纸塑复合袋视觉定位算法.方法 首先通过大津法对平台上的纸塑复合袋图像进行分割,去除皮带部分;然后利用基于方差的差异化滤波方法对纸塑复合袋图像进行降噪处理,突出复合袋图像边缘;最后运用Canny算子获取纸塑复合袋边缘点,利用改进的Hough变换算法对纸塑复合袋4条边线进行直线提取,求解纸塑复合袋的中心位置和倾角.结果 改进算法在直线提取精度和耗时2个方面均优于传统Hough变换算法,获取纸塑复合袋位置和倾角只需0.335 s,耗时减少了76％.结论 改进算法的耗时满足纠偏定位要求.     

基于线阵CCD的曲面孔系位置精密测量系统

用线阵CCD扫描获取圆孔图像,通过图像识别确定圆心,实现孔系位置精密测量。以所提出的识别弦端点确定图像圆心坐标的算法,对500根弦的中点坐标进行滤波处理,可使识别误差接近图像像素距离。采用边缘慢、中部快的变速扫描方案,密化了有效采样点,使圆心坐标在X,Y方向的重复度均小于4μm。     

利用外极线约束的图像匹配新算法

针对排爆机器人要求获取目标物的精确的三维坐标,在原来只用灰度匹配的基础上,提出了利用图像灰度局部特征约束的一种新算法.该算法首先对图像进行粗匹配找出可能出现的区域,再利用外极线约束进行精确匹配,这样就减少了搜索区间,提高了匹配精度.外极线约束算法对于有遮挡现象问题的处理也非常有效.     

基于Radon变换的图像角点角度提取算法

针对现有角点检测算法只提取图像角点位置而无法提取角点角度的缺陷,本文在SUSAN角点检测算法的基础上,提出基于Radon变换的图像角点角度提取算法.该算法首先利用SUSAN算子检测候选角点,然后得到候选角点子邻域图像,对其进行角点角度可测量性判定,对满足可测量性的角点子邻域图像中每个像素点进行梯度映射后,利用Radon变换提取角点边缘直线,最后利用坐标几何关系提取角度.并针对Radon变换无法检测直线起始点导致角点角度提取时存在二值歧义性的缺陷,本文借鉴USAN思想,把同值核引入到角度提取中,从而实现了对角度的正确提取.该算法实现简单,实验结果证明了其有效性.     

指针式仪表视频图像中指针精确提取算法的研究

<正>一、指针精确提取算法以往算法中大多用基于单幅二值化图像的Hough变换检测直线的方法来提取指针,在这里,笔者提出3种算法综合使用来精确提取圆盘仪表的指针的方法:方法一仍然是二值单幅图像上基于Hough变换的方法;方法二是灰度单幅图像上的基于极坐标中心投影的方法;方法三是针对动态仪表视频图像,利用最小二乘法处理在某一时刻获取的多个指针角度值。Hough变换方法作用在二值图像上,针对图像质     

线激光条纹特征的健壮性快速提取

为了提高传统的线激光条纹特征提取算法的精度、健壮性和计算效率,使其能够满足更大范围的工业应用,本文在平顶激光模型的基础上提出了线激光条纹中心的健壮性快速提取算法。首先将线激光条纹建模为平顶激光来提高其对各种场景激光条纹的检测鲁棒性;同时,在遍历图像查找激光条纹中心点的过程中加入一种"加窗预判加速机制",将每个激光条纹中心的检测范围限制在与前一个目标点相连的梯形域中,极大地提高了条纹中心点的检测速度。仿真实验表明:当图像中亮度噪声水平小于6时,该算法的条纹中心提取误差小于0. 07pixel,并且检测单张130万像素的线激光条纹图像耗时小于5ms。对各种零件的实际测量实验表明:该算法可以用于光滑、粗糙、深色、浅色、普通金属材质等各种物体的线激光条纹特征的提取,具有很强的健壮性。     

融合空间掩膜预测与点云投影的多目标跟踪

针对自动驾驶目标跟踪领域中,目标遮挡引起特征点损失,从而导致丢失跟踪目标的问题,本文提出了一种融合空间掩膜预测与点云投影的多目标跟踪算法,以减少遮挡产生的不利影响。首先,通过实例分割掩膜提取模型处理时序图像数据,获得基掩膜数据。其次,将获取掩膜数据输入跟踪器,通过预测模型获取后续序列图像掩膜输出,并利用验证器进行对比分析,以获得准确的目标跟踪输出。最后,将获取的二维目标跟踪数据投影到对应的点云图像中,获得最终的三维目标跟踪点云图像。本文在多个数据集上进行仿真实验,实验结果表明本文算法的跟踪效果优于其他同类算法。此外,在实际道路上进行测试,对于车辆的检测精度达到81.63%,验证了本文算法也可以满足实际路况下目标跟踪的实时性需求。     

基于改进SUSAN算法的卡钳排气螺钉参数辨识

为对汽车卡钳排气螺钉的微小螺纹尺寸实现高精度在线检测,提出一种基于改进SUSAN算法的卡钳排气螺钉参数辨识方法。首先,对经过兴趣域提取的螺纹图像进行二值化及边缘保持滤波处理,减小光线、噪声等对图像的干扰;SUSAN算法是采用一个近似圆形的模板在图像上移动,寻找出模板内部每个图像像素点的灰度值与模板中心像素的灰度值相同或相似的区域,再根据区域大小判断出角点位置,运用Forstner算子可进一步获得准确的角点坐标,从而计算出M10螺纹大径、中径、小径、螺距及牙型角等几何参数;利用该算法设计一套基于机器视觉螺纹检测系统,并利用万工显与该方法进行比对实验。实验结果表明:该方法的螺距、大径、中径、小径的测量精度为0.01 mm,牙型角精度为8′,均满足螺纹紧固件的测量精度要求,且比传统算法精度高。     

印刷自动套准偏差检测软件的主要技术问题分析

套准偏差检测软件是通过对实际印刷套准标记图像进行分析,获得自动套准偏差值,为后续的自动套准控制提供依据.主要讨论了套准偏差检测软件设计中需要解决的主要技术问题.其中包括:象素点的获取方法、象素点大小的设置、套准标记线端点坐标的确定、四色套准标记线叠印点的处理、不同背景色套准标记线的识别等.     

计算机单目视觉测量系统

为了精确实现对空间物体的测量,提出了利用线激光、单CCD相机、小孔成像与激光面约束模型的激光线测量法。引进三维信息已知的标准阶梯块,作为激光面约束的标定块。由计算机控制摄像头对实物连续拍摄和实时处理,提取激光线上的像素坐标,利用建立的模型将二维坐标转换成三维坐标,再以点云的形式重构出物体,实现三维自动测量。实践中检测系统测量精度可达到0.05mm。     

大气光通信中Turbo码的最大后验概率译码

为了精确实现对空间物体的测量,提出了利用线激光、单CCD相机、小孔成像与激光面约束模型的激光线测量法。引进三维信息已知的标准阶梯块作为激光面约束的标定块;由计算机控制摄像头对实物连续拍摄和实时处理,提取激光线上的像素坐标;利用建立的模型将二维坐标转换成三维坐标,再以点云的形式重构出物体,实现三维自动测量。实践中检测系统测量精度可达到0.05mm。     

基于图像处理的贮存电压去噪算法研究

本文以一次电路电容贮存电压为识别对象,设计了一套实时视觉检测系统。利用HSI模型中H分量提取待处理采集图像区域,通过多通道色度信息、灰度投影等图像处理技术滤除干扰,完成电压信号的初次提取;并且二值图像灰度化,再将灰度图像阈值分解的变换思想对传统二值化图像进行改进,得到更加光滑的电压信号曲线。最后通过两步细化的改进细化算法对平滑曲线细化,得到单点信号波形。实验结果表明该检测系统是有效可行的。     

获取动态图像位移矢量的灰度投影算法的应用

利用灰度投影算法获取图像运动信息,具有计算速度高、精度高等优点,但以往仅用来处理理想的动态图像即只有平移量的图像,限制了此方法的进一步的应用。本文通过分析几种较为复杂的动态图像获取图像运动特点,并采用相应的预处理方法使此算法能准确处理图像,拓宽了灰度投影算法的适用范围。     

激光二坐标测量装置显微视觉关键技术的研究

为满足二维线纹标准器高精度检测需求,研究了激光二坐标测量装置的显微视觉系统关键技术.分析了激光二坐标测最装置的工作原理和显微视觉硬件系统的构成,提出了一种基于方向链码的边缘特征点跟踪提取算法,实现了图像边缘快速精确提取,建立了两坐标系间的修正模型,提高了测量精度.实验验证二维线纹标准器线间距和线宽测量重复性的2倍标准差小于10 nm.     

改进的FAST算子耦合投影约束法则的图像匹配算法

目的针对当前较多图像匹配算法主要通过对特征点的相似性进行度量来优化匹配特征点,忽略了特征点之间的投影相关性,导致算法的鲁棒性下降、匹配错误度较高的问题,文中提出了基于改进FAST算子耦合投影约束法则的图像匹配算法。方法首先,利用FAST算子提取图像特征点,并通过Harris算子去除FAST算子中的伪特征点,充分获取稳定特征点。然后,利用圆域内像素点的高斯曲率值,对特征点进行描述。最后,利用归一化互相关系数(Normailizedcorrelationcoefficient,NCC)对特征点进行匹配。并通过特征点之间的投影关系函数计算特征点的投影值,并根据投影值建立投影约束法则,以去除错误配点,优化匹配精度。结果实验数据显示,与当前图像匹配技术相比,所提算法具有更好地鲁棒性与匹配精度,在多种几何攻击下,所提算法的正确匹配率仍可维持在90%以上。结论所提算法在各类几何变换下仍具有良好的匹配精度,在图像处理、信息安全等领域具有良好的参考价值。     

基于抛物线拟合的十字激光图像屋脊边缘检测

针对工程测量中对十字激光图像交点和倾角检测精度要求较高特点,提出了一种十字激光图像亚像素屋脊边缘检测方法.在十字亮条有用区域内,首先利用局域亮度极大方法检测亮条像素级屋脊边缘点;然后提取像素级边缘点水平或垂直方向上一定范围内的像素点亮度进行抛物线拟合,计算亚像素边缘点坐标;最后利用最小二乘法拟合出两条直线,计算十字交点及横亮线倾角.对距离光源4.5 m处连续拍摄的50幅图像(图像分辨率为640pixels × 480 pixels,光靶分辨率为0.082 7 mm/pixei)进行了处理,十字交点x方向标准差为0.013 4 mm,y方向标准差为0.015 8 mm,横亮条水平方向倾角标准差为1.950',精度明显优于像素级边缘点.该方法应用于导轨直线度和扭曲度检测仪中,取得了很好的效果.     

一种小模数齿轮边缘检测效果评价方法

利用机器视觉评定小模数齿轮精度时,在齿轮整体图像中提取的边缘特征信息不能直接描述图像中的单独目标,需要后续识别算法去适应局部的多变特征.为此提出一种基于特征图像的边缘检测效果评价方法来获取丰富的局部图像信息,用于评定小模数渐开线齿轮视觉测量系统中轮廓提取的精度.首先根据齿轮图像中渐开线齿廓边缘的函数特性建立特征图像模型;然后使用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法获取小模数渐开线齿轮特征图像的边缘;最后结合构建特征图像的标准函数,量化特征图像的边缘检测结果与标准函数间的偏差,用以评价边缘检测的效果.实验表明,运用小模数齿轮的特征图像评价基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法,渐开线齿廓的检测精度优于0.58pixel.     

光笔式视觉坐标测量中基于曲线拟合的图像处理方法

提出了光笔式视觉坐标测量中被测特征点像面坐标的提取方法。依据数字图像处理理论并结合测量系统中被测特征点的成像特点,给出了图像预处理过程及实际处理结果;采用基于灰度质心法的径向截面扫描法对图像边缘进行亚像素级检测;应用平面内任意位置椭圆的最小二乘曲线拟合法对椭圆形光斑中心的像面坐标进行了提取,实验结果表明该方法的提取精度为0.1个像素。     

机器视觉波纹阻火盘表面波高测量方法

针对目前波纹阻火盘采用人工取点的方式对波高进行测量引起的效率低、误差大等问题,提出一种基于机器视觉的波纹阻火盘表面波高测量方法。该方法先利用线阵CCD相机配合二维运动平台扫描的方式获取图像,再利用改进的FLANN自适应特征点匹配筛选算法优化拼接过程,提高线阵图像配准准确度,然后采用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法准确获取边缘定位,并结合该文提出的波高尺寸测量原理以及最小二乘法,确定最大波高对应的两个像素点的坐标,最后根据线阵相机标定结果计算得到实际波高尺寸。利用波纹阻火盘线阵图像进行实验,并与影像仪法测量结果进行对比,实验结果表明该测量方法测量误差在±0.02 mm以内,满足实际工业生产需要。