基于机器视觉的平面规则几何工件分拣方法

为有效提高工业生产中工件分拣的效率,提出了一种基于机器视觉的平面规则几何工件分拣方法。首先对CCD相机采集到的工件图像进行预处理,包括灰度变换、二值变换及多目标分块处理三个环节;然后通过多目标质心快速计算方法获取工件的几何中心,再运用边缘曲线等价方法实现工件的形状识别,接着利用Harris算法检测出工件的角点,并筛选出工件外接矩形上的角点用于计算工件的旋转角度;最后引导Tripod三轴并联机器人在线完成工件分拣实验。实验结果表明,该方法能够获得良好的识别效果,有效提高了工件分拣的柔性和自动化程度,具有应用价值。     

基于视觉的多点触摸基本技术实现方法

高性能的图像处理技术是基于视觉的多点触摸技术的关键,对于特征点的检测和跟踪是完成多点触摸系统的基础.文中主要介绍了几种算法用来解决特征点的识别和跟踪的问题.首先,图像轮廓变换算法用来分析手指与屏幕的接触区域,以及在此基础上采用中心计算算法确定特征点的中心坐标;再次,最小距离优先(MDF)算法对在两个相邻图像中的相应的特征点进行识别和跟踪,为随后的事件检测和手势识别提供了前提条件.实验结果表明,算法的性能满足多点触摸系统的实时要求.     

基于机器视觉的板件形位测量

为实现快速非接触式的板件形位测量,提出了一种基于机器视觉的测量方法,将机器视觉技术应用到机械加工中。基于机器视觉的板件形位测量利用工业摄像机获取工件图像,经过图像滤波和图像分割后提取工件角点,匹配左右相机中的角点,从而得到角点的三维坐标,并且采用直线拟合的方法拟合工件边缘、计算直线斜率,得到工件的旋转角度。     

基于OpenGL的工业机器人分拣系统仿真

针对工业机器人视觉分拣工件问题,开发了一套工业机器人分拣仿真系统。该系统主要包括工件的识别与定位算法和机器人分拣的动态仿真,是基于VC++6.0开发平台和OpenGL图形库而开发的。工件识别是依赖于角点检测实现的。本文在确定工件表面中心和长轴的基础上,基于几何原理提出了一种新的机器人运动学反解方法,并验证了运动学分析的正确性,且直观地实现了机器人分拣工件的动态仿真。仿真结果表明,该系统能够快速、准确分拣工件,满足实际工程的要求。     

基于投影仪和摄像机的结构光视觉标定方法

为实现基于投影仪和摄像机的结构光视觉系统连续扫描,需要计算投影仪投影的任意光平面与摄像机图像平面的空间位置关系,进而需要求取摄像机光心与投影仪光心之间的相对位置关系。求取摄像机的内参数,在标定板上选取四个角点作为特征点并利用摄像机内参数求取该四个特征点的外参数,从而知道四个特征点在摄像机坐标系中的坐标。利用投影仪自身参数求解特征点在投影仪坐标系中的坐标,从而计算出摄像机光心与投影仪光心之间的相对位置关系,实现结构光视觉标定。利用标定后的视觉系统,对标定板上的角点距离进行测量,最大相对误差为0.277%,表明该标定算法可以应用于基于投影仪和摄像机的结构光视觉系统。     

基于机器视觉的形状尺寸检测方法研究

基于机器视觉技术的产品自动检测、分类和测量系统,由于非接触性和快速、精度高等优点在实际生产中得到广泛关注.论文研究并建立了目标体几何形状和尺寸检测机器视觉系统.原始图像经过预处理、获取图像轮廓特征后,采用一个基于不变矩、相对矩和提取角点特征的新方法自动识别目标体的形状.根据工业应用实际情况,线性模型标定获取摄像机内外参数,计算目标体形状特征的真实尺寸.实验证明该方法计算复杂度相对于带佣的Hough变换大大降低,适合实时处理,实验结果较为理想.     

QR码图像几何校正算法的研究

用摄像机拍摄QR码图像时,由于拍摄角度的偏差,可能造成所采集到的QR码图像产生几何失真的情况,给QR码的识别带来了困难。对拍摄到的QR码图像进行预处理,把采集到的光照不均匀的QR码图像采用局部阈值法和数学形态学的方法进行二值化。通过Harris角点检测算法和凸包算法相结合找到QR码的轮廓以及轮廓上的点,再利用该角点检测算法找到QR码的角点,最后使用透视变化法对畸变图像进行恢复。实验结果证明,该方法有效解决了QR码的几何失真问题。     

一种多尺度几何分析的摄像机对弱定标算法

自主车上的立体视觉系统一般由两台固定在平台上的定焦摄像机组成,因此摄像机内参数经一次标定后不再变化,只需要考虑外参数的标定.本文针对自主车视觉系统的特殊应用情况,提出一种基于多尺度几何分析思想的摄像机对弱定标算法,该算法采用Contourlet变换对左右图像中的角点进行检测,利用Hartley规范化8点法估计摄像机对的基础矩阵.依托现有的摄像机内部参数标定工具箱,在摄像机对弱定标的基础上还可以快速地获得摄像机对之间的外参数矩阵.实验结果表明该方法具有较好的精度.     

便携式车轮定位参数视觉检测系统研究

将双目视觉测量技术应用到汽车四轮定位中,采用两个摄像机的立体视觉方法,采集目标板图像并提取目标板上特征点,并根据几何模型计算特征点的空间位置,求得目标板的空闯位姿,通过分析车轮运动模型建立车轮参数模型,进而得到需要的角度;完成了亚像素级角点提取并正确匹配,标定了两个摄像机的内外参数与视觉系统参数,得到了目标板的空间位姿,通过实验的方法,验证了方案的可行性,分析了误差来源,同时初步搭建了WINCE嵌入式实验平台进行嵌入式算法研究.     

基于旧电表机械自动化分拣及检测技术研究

常用分拣检测技术识别工件类别时,忽略机械图像的深度信息,导致工件识别精度和识别效率较差。为此,研究基于旧电表机械自动化分拣及检测技术。摄像机采集旧电表工件视频信息,转换视频帧为数字图像,预处理后提取图像边缘信息和深度信息,识别旧电表工件位姿,判别工件类别,利用PLC发出执行信号,控制机械手到达抓取位置,分拣识别出的旧电表工件,输入边缘特征和深度特征至卷积神经网络,预测工件类别,检验分拣是否准确。实验结果表明方法可提高工件分拣的准确率和召回率,提高旧电表工件识别精度和识别效率。     

双目视觉的立体标定方法

为实现双目视觉系统的立体标定,分析了摄像机成像模型,并充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变,提出了一种新的立体标定算法。该算法利用张正友的灵活标定算法,初步求取摄像机的内参数,结合Brown算法并提取图像中角点的子像素级坐标,精确求取摄像机内参数和畸变向量。为方便后续的图像校正,基于前面的单个摄像机标定,通过计算空间中的景物点在左右摄像机成像平面上的位置关系,计算出双目视觉系统中两个摄像机之间的旋转矩阵R和平移向量T,从而实现了立体标定。实验结果表明,该算法能取得较高的精度,可以应用于双目视觉系统。     

基于Canny算子的改进图像边缘检测算法

图像的边缘检测是图像处理领域内最关键的技术之一.针对工件分拣中需要机器视觉精确的检测出其边缘信息,并且从噪声和其他无关信息中筛选出来,提出了一种改进的Canny算法对工件进行边缘检测.该算法利用双边滤波来替代高斯滤波进行图像预处理,从而不仅可以保留更多的图像边缘细节也可以有效的去除噪声.而后运用最大类间方差法(Otsu...     

贴片机屏蔽罩视觉定位算法研究

针对贴片机生产中手机屏蔽罩视觉定位问题,分析了现有模板匹配算法的不足,提出了采用轮廓特征边提取算法实现屏蔽罩的视觉定位;算法针对屏蔽罩图像特点首先应用二值化及Blob点分析方法去除图像中的干扰点,再采用Laplacian变换提取出边缘轮廓,然后由外边缘轮廓提取出线段集并用屏蔽罩尺寸信息过滤出特征边,最后由特征边计算出屏蔽罩的中心及偏转角度;实验效果表明该算法的识别速度和精度都能满足实际生产的需要,并具有较强的鲁棒性。     

基于ARMv8处理器的高性能图像处理算法实现与优化研究

色彩空间转换、图像缩放、图像滤波都是图像处理领域常见的算法,广泛应用于数字媒体、数据通信、生物医学和航空航天等领域。目前上述算法在ARM处理器上虽有开源的OpenCV库,但缺少与Intel IPP库精度相当的高性能图像处理库。为此,根据算法的计算访存特征,将上述算法分为数据无关算法、数据共享算法及非规则访存算法3类,提出了不同类别算法在ARMv8计算平台上的优化方法体系,最终构建了一个基于ARMv8计算平台的高性能图像处理算法库,精度上对标Intel IPP库,并通过算法优化、访存优化、SIMD优化及汇编指令优化等一系列优化方法的应用,大幅提升了图像处理算法的性能。实验结果表明,在华为鲲鹏920计算平台上,重点优化的CvtColor、Filter和Resize模块性能较OpenCV算法库都有显著提升。     

增强现实中的目标远距离识别方法研究

在以往ARTool Kit增强现实系统中,摄像机能够正确识别标识物并在计算机生成虚拟物体的距离大都过近。针对增强现实三维注册过程中传统算法标识物匹配过程中误识率较高,识别距离不够远,提出了基于轮廓特征点的目标远距离识别方法。在识别过程中,利用多边形近似算法和金字塔中的迭代Lucas-kanade算法寻找图像中要跟踪识别的对象,对寻找到轮廓角点进行亚像素定位,利用角点的精确定位来跟踪目标。实验结果验证及分析表明,采用这种方法,其识别距离有大幅度增加。     

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的 基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法 该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果 提出的算法分别与Harris算法,He & Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He &Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法 1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论 图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。     

基于NSCT变换的轮廓匹配水印算法

针对常见抗几何攻击水印算法存在的不足,设计一种基于非采样NSCTContourlet(NonsubsampledContourletTransform)变换的鲁棒水印算法.算法利用NSCT提取图像轮廓并用于几何校正.水印嵌入过程分为三步:首先利用NSCT域高频系数提取图像轮廓;其次依据图像轮廓提取特征点用于几何校正;最后水印信息自适应量化嵌入NSCT域低频系数.实验结果表明,该算法不仅具有很好的透明性,同时对常见图像处理攻击和几何攻击均具有很强的鲁棒性.     

基于轮廓尖锐度的图像角点检测算法

角点是图像轮廓线最重要的特征,为了准确而快速地检测角点,提出基于轮廓尖锐度的计算方法。该算法在多尺度空间中对轮廓曲线进行高斯平滑,在局部支撑区域内计算轮廓每一点的尖锐度,结合角点筛选规则确定角点。数学推导表明该算法具备合理性和可行性。实例分析表明其抗干扰性好、运算量小、定位准确。     

基于孔特征的弱纹理堆叠工件识别

针对目前工业现场弱纹理堆叠工件识别困难的问题,提出一种以工件表面孔洞为特征的改进几何模板匹配算法,以合页为例进行工件识别。首先采用加权平均法对彩色图像进行灰度化处理,再采用Canny算法进行边缘检测;其次采用旋转卡壳算法求取轮廓的最小面积外接矩形,进行几何约束后得到孔洞对应的孔轮廓,并采用随机增量法计算孔轮廓的最小外接圆得到孔特征圆心坐标。采用提出的改进几何模板匹配算法,即根据孔特征之间的几何约束进行工件识别,根据孔特征之间是否存在边缘剔除误识别工件。实验结果表明,提出的算法对带孔弱纹理堆叠工件具有良好的识别效果,工件识别查全率为98.3%,误检率为0.9%,为带孔弱纹理工件的识别提供方法。     

一种无人机自主着陆视觉跟踪方法

视觉导航是利用图像信息进行飞机定位的,在无人机着陆过程中,为使机载传感器能始终追踪到机场跑道,提出了一种基于摄像机姿态与变焦控制的视觉跟踪方法;该方法通过调节摄像机姿态来追踪目标特征点,使目标特征点尽量位于成像平面的中心,然后根据无人机与机场跑道的距离,适时的调节焦距,以保证图像特征点完全位于图像平面内;实验结果表明,该法能很好地控制摄像机姿态角,使目标特征点位于图像中心附近,达到很好的跟踪效果;且该法操作简单,不需要增加图像处理的难度,实时响应速度快,可以满足工程需要。