脉冲多通道快速分光显微色度仪

本文开发了一种用于颜色产品微面积精细颜色测量、采用脉冲氙灯光源、光纤环形照明、全息平场凹面光栅型脉冲多通道快速分光显微色度仪。该仪器结构简单、色分辩率高、色品坐标精度为０．００２、最小分辨线视场为０．０１ｍｍ，测量光谱范围为可见区、光谱分辨率为１０ｎｍ、测量时间间隔短、能进行较暗物体和荧光物体的微面积精细颜色测量，并能给出各种标准照明体和各种色度系统下的色度参数     

光纤型脉冲多通道快速分光颜色测量仪

本文开发了一种采用脉冲氙灯光源照明、多元陈列光纤做为多通道接收器的光纤型脉冲多通道快速分光颜色测量仪。该仪器的色分辨率高、动态范围大、色品坐标精度为０．００２、测量光谱范围３８０ｎｍ－７８０ｎｍ、光谱分辨为１０ｎｍ、测量时间为几个ｍｓ、测量时间间隔小于５ｓ、能测量较暗物体的颜色，并能给出各种标准照明体和各种色度系统下的色度参数。如果将照明光源换以紫外激发光源或待测光源，就能进行荧光物体和颜色的脉冲     

基于相移和颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法

提出了一种基于相移和颜色分光的电子散斑干涉(ESPI)瞬态三维变形测量方法,该方法包括一个彩色CCD和红绿蓝三种不同波长的激光器,可同时采集来自三路的散斑干涉图像。物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的散斑干涉图像信息通过颜色分光实现分离,并利用相移算法对散斑干涉条纹图进行分析处理,分别解调出水平、竖直及离面方向的变形场相位,实现三维变形场的测量。模拟及实验分析表明,此方法能同时实现物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的变形测量,可用于物体表面的三维瞬态变形测量,也可单独完成面内或离面的二维变形测量。     

分光测色仪的研制与性能分析

颜色测量中,常常采用分光光谱法实现对反射物体和透射物体准确的色测量。研制的分光测色仪运用了先进的光电传感技术(光电二极管阵列),具有测试速度快,数据处理方便,准确度较高等优点,直观明了的反射率曲线和透射率曲线给使用者带来了极大的方便。     

基于单数码相机的三维曲线结构摄影测量

提出一个三维测量与模型重建的新方法。该方法通过对被测物体的特征线和进行模型重建所需要的模型表面的某些控制线进行标记,使其在颜色亮度上明显区别于被测物体本身的颜色,以利于图像识别;然后以一个数码相机为主要工具,以自由拍摄方式获得被测物体的多帧图像,在精确计算各次拍摄时的相机位置与姿态的基础上,通过对标识曲线的提取和不同图像中同名曲线的优化匹配,获取特征线和控制线的三维信息,进而重建被测物体的三维数字化模型。该方法具有测量硬件简单、测量方式灵活、测量范围不受限制、各角度测量数据自动拼合等优势,在逆向工程、产品质量检测等领域有广泛的应用前景。     

利用线阵CCD对物体尺寸测量的研究

介绍了一种对物体尺寸精密测量的方法.该方法采用线阵CCD作为光电传感器件,通过对CCD输出信号进行二值化处理并从计算机获得数字式信号,从而实现对物体尺寸的精确检测.测量结果表明:与其他传统的检测方法相比,该方法具有测量精度高、速度快,操作简单,检测过程中运行稳定等优点,在工业生产的尺寸测量中有实用价值.     

基于机器视觉的空间组合体地面实验位姿测量技术研究

针对空间组合体如绳系系统在地面模拟实验时具有变化复杂和响应快等特点难以实时测量问题,对空间组合体地面模拟实验系统中物体位姿测量和控制方法进行了研究。将非接触式测量的机器视觉技术应用到了组合体地面测量系统中,并从减少图像搜索位置和每个位置处的计算量角度,提出了一种改进的多模板匹配算法配合刚体平面运动位姿算法组成测量系统,以实现运动目标物体图像的实时采集;获取了目标物体上标志点的坐标,再通过坐标变换等计算动态得到了平面刚体运动位姿;利用所研制的地面模拟检测系统进行了直线运动、旋转运动和刚体平面运动等实验测试。研究结果表明:位姿测量系统的最大测量误差不超过5%,采样时间为0.2 s,可满足绳系组合体等空间组合体的测量和控制要求。     

基于光纤的三维电子散斑干涉测量系统设计

为了实现物体三维变形非接触测量,设计了基于电子散斑干涉技术的三维变形测量系统。该系统中采用了一分五型分束光纤,这根光纤在系统中起到分光和传光的作用,使系统所需器件相比一般的设计系统要少。为了获得变形的量化数值,系统将电子散斑技术与相移技术结合在一起,由压电陶瓷引入相移,并采用“4+1”相移算法计算变形量。该系统可以实现面内及离面变形的独立测量,进而实现物体三维变形的测量。以带缺陷的木板和钢板为测试对象,进行了物体面内、离面和三维变形的测量,结果表明设计系统可以实现各种变形的测量。     

应用线阵CCD的空间目标外姿态测量系统

设计了9路线阵CCD相机组合的空间目标外姿态测量系统,该系统解决了面阵图像传感器用于姿态测量时存在的速度和精度的矛盾,能够实时重构放置于被测物体上的点合作目标在世界坐标系下的三维坐标,并经空间解算,确定被测物体的姿态角.该系统着眼于合作目标和相机光学系统的相对位置,解决了多相机与多点合作目标一一对应时的目标干扰问题;设计了新的光学系统构架,提高了精度,节省了空间;实现了多相机测量系统的局部标定和全局标定.图像采样率为1 316帧/s时,姿态测量精度为1′.测试结果表明,该姿态测量系统可以实现对被测对象高精度的实时测量,且具有合作目标简单,价格低廉等优点.     

基于AI的机械视觉控制系统设计

为了提高工作效率,节省人力、物力,设计了一款基于STC12C5A60S为主控单元的智能控制装置。该装置主要由主控板、WiFi模块、颜色识别模块和机械手等模块组成。颜色识别模块通过传感器检测目标物体,把相应指令传输至控制单元,通过主控板控制电机启动,实现机械臂上下左右移动,完成目标物体的检测和抓取,并放置在设定的位置,实现智能控制。     

涂料自动配色系统设计

涂料配色是家具行业中的一项重要工艺环节,是直接影响家具外观质量的重要因素.提出一种以TCS230为颜色传感器,FPGA为下位机控制器实现颜色信息采集;PLC为驱动控制器,控制伺服泵实现三基色涂料按一定比例配色;利用面向对象编程语言VB6.0,实现上位机监控界面的涂料自动配色系统设计.对系统的设计方案、关键技术和具体的开发过程进行了详细的探讨.     

基于彩色条纹投影术的三维形貌测量

物体表面三维形貌数据的获取在智能制造、航空航天、文物保护、医疗卫生、远程教育等领域有着广泛的应用。三维形貌数据的获取受限于系统硬件的性能,特别是现有数字投影系统的投影速度,无法快速测得物体面形的三维形貌。彩色成像和投影系统的出现,为并行多颜色通道三维成像系统提供了新的研究方向。详细综述了基于彩色条纹投影术的三维形貌数据测量研究的现状。具体包括彩色条纹投影术的基本原理、彩色条纹调制和解调相关技术、三维成像系统的标定、以及未来的研究方向。接着给出几个利用彩色条纹投影术获取物体表面三维形貌和彩色纹理的实例。为彩色条纹投影术测量物体表面三维形貌数据提供了详尽的综述,并指明了未来潜在的研究新方向。     

条纹颜色分离与聚类

为解决彩色物体表面颜色干扰以及条纹之间的颜色串扰导致彩色结构光系统产生的条纹颜色误识别问题,提出了彩色结构光的条纹颜色分离以及聚类方法。首先,提出了一种新的摄像机和投影机的颜色校正方法,以消除外界环境光以及系统的颜色串扰现象,解决系统的耦合性问题。其次,给出了一种物体的反射分离机制,用于提取物体表面的漫反射分量和镜面反射分量,修正彩色物体的背景色对彩色编码条纹的影响。最后,利用颜色聚类算法,对经过彩色物体调制后的条纹进行颜色归类划分,纠正条纹颜色之间的干扰,恢复系统消耗的彩色条纹颜色信息。实验验证了本文提出方法的有效性,结果表明:该方法具有较高的抗干扰能力、较强的鲁棒性,能准确有效地识别受干扰的彩色条纹,识别正确率达到92%左右。     

基于光照不变性颜色特征的多层前景检测算法

为了更好地适应复杂背景,提出了一种基于光照不变颜色特征的多层前景检测方法。首先,提出了一种具有光照不变性的颜色模型用以解决因光照引起的颜色变化问题(如阴影抑制);其次,使用多层背景构造方法建立了动态背景模型;最后,利用有效的权重更新方法解决了背景静止物体运动产生的虚假目标问题。实验结果表明,该前景检测方法能够适应光照变化、背景运动等复杂环境,并能够有效处理虚假目标问题。     

基于状态分割的运动目标实时跟踪

针对基于云台的移动式摄像头视频监控系统,为准确、实时地对运动目标实施检测、跟踪,提出了一种基于状态分割思想的运动目标实时跟踪方法。该方法将运动目标检测跟踪过程按摄像头的运动状态分为静止、运动2个阶段。在摄像头静止阶段,采用基于混合高斯模型的背景差法检测运动目标,提取目标的颜色特征信息;在摄像头运动阶段,采用Camshift算法对运动目标进行跟踪。开发了基于 OpenCV 开源库的算法程序。实验结果表明,在目标颜色特征显著的情况下,该方法实现了移动式摄像头对运动目标的精确跟踪,并具有较好的鲁棒性和实时性。      

Segmentation of Computer-Processed Images of Tested Surfaces Obtained Using the Dye-Penetrant Testing

A segmentation method for analyzing images of tested surfaces obtained by computer processing results of penetrant-dye tests with the help of the technical vision system is suggested. The method is based on the processing of the recorded images using color filtering and the basic criteria used in visual analysis of tested surfaces after penetrant-dye tests.     

基于图像处理的机器人目标识别与定位系统

为实现移动机器人对目标的导引,提出了一种简单有效的方法。机器人视觉系统的关键技术是对目标实时、准确的提取,而目标提取的实质是图像分割。该文介绍了一种基于色彩空间参照表的适用于机器人视觉系统目标提取的图像分割算法,通过图像处理计算出主动目标图像特征的质点来实现对目标的定位,利用神经网络建立了目标从图像空间到摄像机空间的坐标对应关系,从而对空间运动目标进行了定位。仿真结果也验证了该方法的有效性和可行性。     

基于色彩理论的核电站人机接口颜色方案

本文提出了一种基于色彩理论的核电站人机接口颜色方案的确定方法.提取了多个标准对于HSI颜色编码的要求,并基于色彩理论,研究了不同色彩空间转换、CIE Luv色差和Yuv色差的计算方法,给出了符合标准要求的颜色及多种颜色的组合方式.结合行业标准及核电站的运行习惯,提出了颜色的编码的对象及通用的颜色方案.     

基于颜色实现温度测量的方法及实验研究

利用颜色传感器TCS230获得高温体发出的彩色光颜色信息,采用三基色测温方法进行分析,经计算、标定后测出物体温度。并就该方法的误差来源进行了分析,给出了系统的校正方法和标定方式。实验结果表明,系统具有快速准确的特点,测量精度优于3.29%。     

足球机器人视觉系统目标识别算法的改进

介绍了国内外足球机器人视觉系统中目标识别算法的发展现状,讨论了视觉子系统中的目标识别问题,采用了一种将颜色信息从RGB空间映射到HIS空间的快速变换方法,并以此为依据采用颜色阈值法和顺序网格与种子点生长相结合的目标搜索方法确定场上的目标,进一步提高了足球机器人视觉系统的实时性.