快速Curvelet变换在机器视觉系统图象边缘增强中的应用

机器视觉系统在工业中的应用日益广泛,而在应用中要求满足稳定性和实时性的要求.讨论了在干簧管装配仪工作过程中为了使其机器视觉系统能够稳定、实时地监测干簧管的几何参数,应用Curvelet变换进行稳定的图像边缘增强并使用IPP函数进行优化以提高速度,最终使该系统在工业应用中能每12 ms处理一帧图像,其重复精度可达4 μm.经实践证明,应用该方法使干簧管装配仪机器视觉系统达到了稳定、实时监测几何参数的要求.     

变光照环境中的数字摄像机参数自适应调整算法

为了提高机器视觉系统对光照变化的鲁棒性,提出了数字摄像机参数自适应调整的算法。根据外界环境的光照条件,在线地估计摄像机参数并调整数字摄像机的模数转换级数、增益、黑电平、曝光时间,以保证抓取图像的像素灰度均值在预先设定的范围内。实验表明,在光照变化范围较大的情况下,此参数自适应调整方法都可抓取到质量稳定的标准图像,在很大程度上减弱了光照变化对机器视觉系统的影响,提高后续位置提取的精度,并保证机器视觉系统在变光照环境中自动地运行。     

基于双目视觉的L型板几何参数测量研究

机器视觉在智能制造领域应用越来越广．文章提出一种基于双目视觉模型对L型板几何参数测量的方法．首先对双目相机标定,获取内外参数,然后对比边缘检测算法,采用Sobel算法对L型板图像进行处理,最后基于三角测量原理提取工件特征点的三维坐标,计算出L型板的几何参数．实验表明,该算法测量误差低,能够满足实际需求．     

基于机器视觉刀具几何参数检测算法与误差分析

为解决航空整体结构件数控加工过程中因换刀频繁而导致刀具出错的问题,提出一种连通域外接矩形的刀具几何参数检测算法,开发基于机器视觉的刀具几何参数在位快速检测系统。采用工业相机、双远心镜头等采集刀具图像,利用MATLAB软件对刀具图像进行灰度变换、二值化等预处理,详细分析连通域标记算法和外接矩形算法的处理过程。结果表明,基于机器视觉的刀具几何参数在位快速检测系统的直径误差小于0.01 mm,悬长误差小于0.08 mm、响应速度快、测量精度高和抗噪性强。     

基于机器视觉的微小零件形貌检测方法

针对当前工业生产中人工对微小异形零件形貌参数测量精度低、速度慢的问题,提出了一种基于机器视觉的检测方法,并开发了一款基于开源计算机视觉库OpenCV的检测软件。该检测方法首先使用CMOS相机采集被测零件的图像,并结合频谱特征对其进行滤波、阈值分割等预处理;然后选取效率高、边缘跨度为单像素的Canny边缘检测算法对预处理之后的图像进行边缘检测;最后采用Ramer算法对零件轮廓进行递归细分,拟合出几何基元,并结合测量焦距下的系统标定系数计算出零件实际的形貌参数。实验结果表明:通过该检测方法对长、宽均为毫米量级的Ω型微小零件进行形貌检测,检测精度达到10μm以下,具有精度高、速度快的优点,可为工业化生产提供可靠依据。     

碳/碳复合材料高温下形变测量研究

图像测量系统的测量原理是通过处理被测物体图像的边缘，从而获得物体的几何参数。本文介绍了高温下C／C复合材料试件在视觉坐标测量系统中连续图像的获取及应用索贝尔算子准确的计算出图像边缘。通过坐标变换得到了C／C复合材料在高温载荷下形变数值。同时介绍了图像处理系统的设计要点，给出了实验结果曲线。     

汽车双目立体视觉的目标测距及识别研究

为了降低园区自动驾驶汽车的环境感知实际应用成本,采用双目立体视觉的方法采集车辆前方环境的双目图像,通过立体匹配算法进行视差测距;使用深度学习算法对左图像进行目标识别,根据得到的目标区域在视差图中获取目标最小距离。结果表明,双目立体视觉系统能达到1%的测距精度,对车辆前方目标的实时识别测距速率达到45帧/s,为汽车自动避障提供实时环境感知信息,同时大大降低了环境感知的应用成本。     

利用图像处理技术测量丝杠螺距的机器视觉系统

为解决接触式测量方式损伤工件以及测量设备造价昂贵的问题,设计一种基于机器视觉的低成本、高精度的丝杠螺距测量系统。该系统依靠MATLAB平台搭建,由图像采集系统、机械系统、步进控制系统、图像和数据处理4个子系统构成。利用亚像素图像拼接算法拼接丝杠子图像从而获得完整的丝杠图像,通过图像增强、降噪等预处理方法改善图像质量,采用形态学边缘提取和亚像素边缘定位的组合算法精确提取丝杠边缘,并由数据处理程序自动测量螺距误差。试验结果表明,机器视觉系统和标准仪器(JCS-040A)对3种型号滚珠丝杠螺距测量结果的相对误差分别不超过0.04%、0.06%、0.09%,该方法应用于丝杠工业测量中的可行性得以验证。     

可重用的机器视觉检测算法库设计

机器视觉技术涉及的软硬件知识多,系统实现困难,制约了该技术的应用.通过对图像算法研究,提出可重用的机器视觉算法库,采取参数化设计,在多个线阵CCD相机应用项目中得到实用,加速了项目进度,有利于机器视觉系统的推广.     

基于机器视觉的轮胎挤出部件外形尺寸在线测量方法

为研究橡胶轮胎挤出部件外形尺寸的非接触在线测量方法,引入机器视觉技术。首先对ＣＣＤ采集的图像数据进行滤波降噪,利用改进的Ｃａｎｎｙ边缘检测算法进行图像边缘粗定位,并在单像素边缘的基础上采用多项式插值方法对目标边缘进行精确的亚像素细分,最后对边缘数据进行拟合,结合系统标定值,计算出挤出部件的外形尺寸。将此方法应用到橡胶轮胎挤出部件外形尺寸的检测中,结果表明：该方法具有良好的实时性、精确性,能够满足连续生产挤出部件外形尺寸工业检测的要求。     

一种基于视觉预注意机制的选择性成像机器视觉系统

在大背景中微小目标的视觉检测中,传统的机器视觉系统按照预先设定的采样频率与固定的分辨率采集和处理图像,存在大量的冗余数据。为了有效去除冗余数据,基于人类视觉预注意机制设计了一种选择性成像机器视觉系统,将视觉处理过程划分为并行的预注意初级处理阶段与串行的高级处理阶段;同时模仿人类视觉注意机制,提出了一种基于视觉熵的视觉预注意算法;系统并行地获取并判断图像是否可疑,然后仅将少量可疑图像传送至主机串行的进行精细目标识别。试验结果表明,本系统显著地减少了图像处理的数据量,可疑图像识别算法快速有效,提高了系统检测效率和精度。为大背景中微小目标的机器视觉检测提供了一条新途径。     

Machine vision system for visual defect inspection of TFT-LCD

To improve the identification for visual defect of TFT-LCD,a new machine vision system is proposed,which is superior to human eye inspection. The system respectively employs a CCD camera to capture the image of TFT-LCD panel and an image processing system to identify potential visual defects. Image pre-processing,such as average filtering and geometric correction,was performed on the captured image,and then a candidate area of defect was segmented from the background. Feature information extracted from the area of interest entered a fuzzy rule-based classifier that simulated the defect inspection of TFT-LCD undertaken by experienced technicians. Experiment results show that the machine vision system can obtain fast,objective and accurate inspection compared with subjective and inaccurate human eye inspection.     

吊装用起重机自动定位视觉伺服控制

传统起重机自动定位方法精度低,稳定性差,不能形成真正的闭环控制,现有起重机视觉定位方法普遍存在抗扰动性能差和视觉雅可比矩阵参数难以获得等问题。为了解决外部扰动影响视觉伺服定位精度和稳定性的问题,建立了扰动工况下吊装末端执行器的位姿数学模型,提出一种基于自抗扰控制器的视觉伺服扰动抑制方法。根据图像投影特性,得出雅可比矩阵参数与图像特征微分关系方程,设计了雅可比矩阵参数估计值自适应更新率,并建立闭环动力学方程。根据图像特征误差,构建李亚普诺夫函数,给出了系统稳定性证明。进行仿真与实验分析,结果表明:当视觉误差收敛后,位置与速度曲线均趋于零值,说明在视觉不确定性和恒定、瞬时扰动的情况下,本文方法仍然具有令人满意的定位精度。通过与其他控制方法的对比结果分析可知,本文方法在保证视觉伺服系统定位精度的同时,能够加快视觉误差的收敛速度,具有更好的稳定性,因此,适用于吊装用起重机自动定位视觉伺服系统。     

视觉片上系统芯片

介绍了CMOS图像传感器领域的一个重要研究分支——视觉片上系统(SoC)芯片.重点阐述了视觉SoC芯片的研究背景、应用领域、国内外的研究动态和关键科学技术问题.围绕开展的研究内容和取得的研究成果,详细地介绍了视觉图像信息处理的特征、视觉SoC芯片的架构、芯片的电路设计、视觉SoC芯片实现和测试结果.它具有图像处理速度快、功能强、功耗低、体积小和成本低的优点,在高速运动目标的实时追踪、机器人视觉系统、图像识别、智能交通和虚拟现实等领域具有广泛的应用前景.     

不规则成像机器视觉系统探索

传统的机器视觉系统在检测中按照预先设定的采样频率与固定的分辨率采集图像.在大背景小目标的机器视觉检测中,图像中存在大量的冗余数据.提出了一种具有不规则成像功能的机器视觉系统,重点讨论了不规则图像的数据格式、不规则图像的拼接和内存处理三个问题.通过预注视机制,这种具有不规则成像功能的机器视觉系统可以使缺陷区域分辨率高,背景区域分辨率低,显著地减少图像处理的数据量,提高检测的精度和速度.     

新环境下我国上市公司股权激励实施状况研究

选取2006年《上市公司股权激励管理办法》颁布后至2008年末,实施股权激励方案的29家上市公司作为样本,分析我国上市公司股权激励实施现状,提出推进股权激励的建议：推行股权激励要符合我国实际国情,完善公司治理结构,明确绩效考核标准选择及计算口径,健全资本市场。     

采用结构光的大跨度销孔加工精度在线测量

设计采用十字线结构光的双相机视觉测量系统,构建由2个高精度工业相机、2个十字激光器和环形光源等组成的图像采集装置. 在传动箱加工现场获取端面销孔图像,提取图像感兴趣区域(ROI),采用双边滤波进行降噪预处理、二值化和边缘检测;基于改进方向模板法提取2个十字线结构光的中心线. 依据测量系统的设计原理分别测出2个销孔的孔径及其位置度. 结果表明：对于孔径,机器视觉在线测量装置与电子塞规的测量结果的偏差平均值为0.001 mm;对于孔组位置度,机器视觉在线测量装置与三坐标测量仪的测量结果的最大偏差为0.02 mm. 这表明机器视觉在线测量装置能满足加工精度要求和在线实时测量需求.     

脉冲TIG焊接熔池几何参数的视觉检测

介绍了作者自行研制的脉冲 TIG(Tungsten Inert Gas)焊接熔池几何参数计算机视觉检测系统 .该系统从硬件上将特殊采样时序与复合滤光措施相结合 ,减小电弧光的干扰 ,从软件上针对熔池区图像的特点 ,利用快速有效的处理算法 ,能够从正面实时检测出熔池重要几何参数 ,如熔池的最大宽度、半长、后部面积、后拖角等 ,为下一步焊接过程实时控制打下了良好基础 .