基于相关匹配的QR码识别方法

QR码图像识别是QR码应用中的关键技术.Hough变换、曲面拟合去背景、控制点变换等方法为QR码识别过程中图像预处理的基本方法,针对图像预处理后图像识别率低的缺点,提出了一种基于相关匹配法的QR码识别方法.基于曲面拟合的改进自适应阈值法分割图像.采用Hough变换和控制点变换方法校正图像的几何失真变形.利用模板对QR码进行相关匹配,对相干系数阈值处理得出取样网格.实验表明,本文算法能有效提高QR码识别效率和效果.     

高速面阵CCD的特殊驱动方法

本文提出一种特殊驱动方法,在CCD余元的读出过程中,采取不同的驱动频率,使CCD部分象元的读出速率下降,从而降低对处理电路的技术要求,这种方法具有一定的实用性.     

模糊遗传图像相关匹配算法

针对遗传算法中交叉概率和变异概率所存在的问题，利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率，提出了基于模糊遗传算法（FGA）的图像相关匹配算法，并进行了大量实验研究，实验结果证明该方法对解决具有噪声情况下的图像匹配问题十分有效。     

相关匹配在轴承故障诊断技术中的应用

在分析传统轴承故障诊断方法不足的基础上,提出了基于相关匹配的滚动轴承故障诊断新方法。该方法使用滚动轴承故障冲击的动力学模型建立故障脉冲的解析模型,并以该模型作为匹配原子,采用谱峭度、峭度、平滑系数及相关系数方法对匹配模型进行了全方位的优化。该方法在一维时间域上以周期性的最优化脉冲模型,对轴承振动信号中等时间间隔的故障脉冲进行最佳逼近,不仅解决了传统匹配追踪法的欠分解或过分解的问题,并能有效地提取出不同故障时间产生的故障脉冲,便于进一步的轴承故障的量化分析。仿真和试验结果验证了该方法的可行性与有效性。     

双目立体视觉测量模型与同名点匹配研究

根据几何成像原理建立起双CCD立体视觉系统的数学模型,但是立体视觉测量中同名点的准确匹配始终是一个难题.利用基于区域匹配的方法,在使两CCD关于XZ平面绝对对称,即同名点在OXYZ坐标系下x值相同的前提下,提出了一种将二维面上平移范本转变为在一维线段上平移范本进行同名点识别的方法,解决了区域匹配方法计算量大的问题,提高了同名点匹配的速度和精度.     

CCD相关跟踪器系统的研制

描述了 CCD相关跟踪器系统的基本结构和数学基础 ,给出了系统设计要点、工作流程及其应用成果。对图像相关处理技术及系统相关处理单元进行了较为详尽的分析。     

基于自适应模板的实时跟踪算法

相关匹配算法通过计算模板图像和待匹配图像的互相关值来确定匹配的程度,是一种经典的匹配算法,具有很高的准确性和适应性,并且对图像灰度值的线性变换具有"免疫性",因此在目标跟踪中得到了广泛应用.但是相关匹配算法计算耗时过于庞大,难以达到实要求,并且当目标在模板中所占比例很小时,很难确定模板的准确位置,使得此算法在实时目标跟踪中的应用有很大困难.本文提出了一种基于自适应模板的实时跟踪算法.实时采集的图像首先进行阈值分割,然后用形态学滤波的方法去掉噪声,模板的尺寸通过轮廓分割方法确定.匹配程度的算法选择的是归一化自相关匹配算法,并采用金字塔搜索算法进行加速.实验结果显示,此算法有效地克服了相关匹配算法的缺点,具有较好的匹配精度和实时性.     

基于边缘和区域联合匹配的立体视觉新方法

从二维图像恢复三维信息的立体视觉研究已经出现了许多基于边缘和基于区域的方法,但对硬件的要求制约着它们的实用性.本文提出了一种对边缘和区域进行联合匹配的算法,采用边缘信息进行粗糙匹配以提高处理速度,得到一系列匹配的可能位置作为精确匹配的初始值域;采用区域图像进行精确匹配,以得到更多的细节信息,而且其平均效应会减小高频噪声对运算的影响.建立的实验系统采用奔腾133CPU、16兆内存、商用标准CCD和采集卡,软件用VC6.0编制.模拟实验表明,系统运行正常,适应性良好.     

提高光栅莫尔条纹CCD采集质量的噪声处理

为提高CCD采集的光栅莫尔条纹信号质量,采用相关双采样法对CCD采集的莫尔条纹信号进行噪声处理,通过对相关双采样原理进行建模和仿真,验证了此方法在噪声相关程度越大的情况下,对噪声的抑制越好.采用一款内部带有相关双采样电路的AD转换器对CCD输出信号进行采集,使用FPGA产生CCD驱动时序、AD驱动时序和配置时序.使用Verilog HDL语言和Quartus Ⅱ软件进行时序程序编写和仿真,仿真结果表明了设计的正确性,因此相关双采样去噪法可以应用在莫尔条纹的采集系统中以提高莫尔条纹的信号质量.     

机载双天线干涉SAR图像的自动匹配

主、辅图像的高精度匹配是雷达干涉测量处理中的一个关键步骤.本文介绍了机载双天线干涉SAR图像的一种匹配方法.该方法针对SAR强度图,采用相关系数法进行像元级匹配、最小二乘法进行子像元级匹配、二次多项式模型作为匹配模型,并考虑双向匹配等策略实现了自动、快速、高精度的匹配.实验中,采用中科院电子所机载双天线干涉SAR系统获取的干涉数据进行了匹配,得到了理想的匹配结果.     

基于维诺图匹配的粒子跟踪测速法

针对密集颗粒流速度场分布的测量问题,提出了基于维诺图匹配的粒子跟踪测速法。首先,通过对图像粒子进行维诺图构建,给出面积相似度筛选匹配粒子的条件;其次,引入Delaunay三角网搜索结构,通过计算维诺多边形的形状相似度来匹配粒子;再次,研究了去除错误匹配粒子矢量的方法和匹配算法中的关键参数;最后,通过模拟二维旋转流场运动以及二维转盘中的颗粒流实验对算法进行了测试。结果表明:维诺图匹配的匹配准确率高于DT-PTV并且在处理密集粒子匹配效果上更好;维诺图匹配算法适用于测量密集颗粒流速度场分布,颗粒匹配准确率高达99%,并由得到的颗粒流速度场分布验证了算法的有效性。     

采用DSP的电视测量跟踪器的研制

采用DSP+FPGA的线性流水阵列结构的数字图像处理器完成目标数据采集和处理,研制了基于DSP的电视测量跟踪器.针对欲测量地标的背景复杂的情况,在图像处理算法上采用基于遗传算法的图像模板匹配算法,有效降低了计算量,提高了匹配精度,取得了较好的实验效果.该算法还具有每帧图像匹配计算时间基本恒定的优点,便于在实际系统中采用.     

硅棒特征点三维坐标视觉检测技术研究

针对人工接触式硅棒参数检测中存在的耗时、低效、误检等问题,提出一种采用四CCD机器视觉系统作为硅棒参数实时检测的非接触式测量方案。系统基于多目视觉检测原理,以四CCD多目视觉检系统作为机器视觉检测前端数据采集模块,拍摄待测硅棒表面轮廓图像信息。相邻两CCD构成正交双目交汇数据采集子模块,子模块基于正交双目交汇测量原理实时采集两路含有目标空间信息的数字图像数据并保存到上位机。上位机图像处理系统读取采集图像,完成多目相机标定,特征点提取、同名点匹配以及视差计算后提取出目标特征点三维坐标。该检测技术有效避免了人工主观因素造成的漏检、错检,满足实时在线检测要求,实现了硅棒特征点空间三维坐标高精度检测的目的。     

基于形状模板匹配的印刷品缺陷检测

针对传统的模板匹配算法无法满足工业检测中的实时性要求,提出了一种基于形状模板的匹配算法,并应用于印刷品的缺陷检测。算法以Sobel算子滤波后得到的边缘点的方向向量为基础,定义相似性度量,同时结合图像金字塔分层搜索策略,利用形状信息进行模板匹配。实验结果表明,所提出的匹配算法速度快、精度高,而且匹配鲁棒性高,不受印刷品缺陷检测中可能出现的遮挡、非线性光照变化和全局对比度反转等情况的影响。     

归一化互相关中计算基准子图能量的快速递推

景象匹配对匹配算法的运行速度和内存占用均要求较高。为提升归一化互相关算法的运行速度并降低其内存占用率,本文重点对其中的基准子图能量计算步骤进行了加速研究。经过详细分析,积分图法具有灵活、快速的优点,但缺陷为其在快速计算的同时需花费较大内存,并不适合直接应用在嵌入式系统中。本文提出了一种快速递推算法。该算法利用相邻像素值的能量进行连续递推,计算时可以不必像积分图法那样给所有的图像能量都分配空间,只需预留1行的像素空间便能完成整个能量计算过程。实验结果表明:在时间花费方面,快速递推法具有和积分图法相当的运算速度,耗时均只为传统归一化互相关算法的1/2;在内存占用率方面,快速递推法约为积分图法的1/3以下,且实时图尺寸越大,快速递推法占用的内存越小。综上所述,在归一化互相关算法中利用经典积分图法和本文提出的快速递推法计算基准子图能量,均较传统NCC算法有所加速,两种算法各具优点,经典积分图法快速、灵活,适用于对速度要求高,但对内存占用率要求不太高的应用场景;而快速递推法快速、省内存,更适用于嵌入式系统的应用。     

农药残留毒性快速检测技术及其产品开发

介绍了一种基于单片机AT89C55的农药残留毒性快速检测仪的开发研究,阐述了农药残留毒性快速检测原理、仪器光路传感系统设计、仪器控制系统设计以及软件设计等.系统成功的实现了在线数字滤波、自动排序、自动识别及数据处理等功能.实验结果表明该仪器具有检测精度高、检测时间快、便于携带、价格低廉等特点,具有较大的推广价值.     

高速三维数字图像法测量手机跌落全场应变

为了测量手机跌落时的变形与应变,基于数字图像相关法及双目立体视觉原理,提出一种用于手机跌落试验中变形与应变测量的方法,并研制了相应的高速三维全场应变光学测量系统。针对手机跌落碰撞过程中,角度变化导致散斑匹配失败率高,变形应变场缺损严重的问题,利用高速相机高速采集图像,并改进图像匹配方法,采用顺序逐帧基准匹配,保证了测量精度,提高了应变场完整度。研制了光学测量系统,设计了试验方案,进行了数字图像测量方法与动态应变仪测量结果的对比,对改进的散斑匹配方案进行了验证。试验结果表明,本文的方法使变形应变场的完整度提高了21%,其位移动态测量精度为0.42%,应变测量精度为0.5%。本文的方法和系统可以满足手机跌落碰撞全场变形与应变测量的要求,与传统测量方式相比有明显优势,是研究手机跌落碰撞变形规律的有效途径。     

DS18B20数字式温度测量装置的研究

目前对温度的监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术要求。基于DS18B20,以AT89S52单片机为核心设计了温度测量装置,对整个测试系统进行控制,包括温度的测量、数据的处理以及将测量结果送至上位机显示与进一步处理。     

一种高精度测量仪直线位移装置的设计

针对传统测长仪测量主轴系统存在结构复杂、装调繁琐、笨重且造价高等缺陷,考虑结构的简化与测量精度的提高,采用空气阻尼原理,设计出一种具有空气阻尼控制的直线位移装置,并将其应用于JC系列高精度数显测量仪。研究表明:该装置在测量过程中作直线位移时平稳、顺畅,保障了测量的稳定、可靠,完全满足高精度数显测量仪的使用要求。     

非球面光栅读数头及数显装置

本文介绍一种采用非球面准直镜的小型光栅读数头及与其配套使用的数显装置的工作原理、电路原理,并叙述了该光栅读数头的光学系统、机械结构设计以及系统的装调方法。最后还进行了整个系统测量误差的分析。这种读数头结构简单,实用可靠,已获得推广应用,效果良好。