全景环形成像的嵌入式处理系统

使用BF533设计的嵌入式系统,针对全景环形的特点,采用了切向线性化和径向线性化对环形像进行展开,恢复为常规视场平面像。采用以BF533构造的嵌入式图像处理平台,提高了系统的可靠性并降低了成本。     

折反射全景立体成像技术的现状与进展

折反射全景立体成像技术在机器视觉和虚拟现实等领域有着重要的应用。折反射全景立体成像技术是基于折反射全景成像技术对大视场成像,并利用双目视觉原理获取立体信息。文中系统地评述了折反射全景立体成像技术的现状与进展,分析比较了各种技术的优缺点,总结分析了目前折反射全景立体成像技术所存在的主要问题和今后的发展方向。     

中心偏移的全景环形图像快速展开

采用机器视觉技术检测管道内表面质量时,获取的原始图像几何中心与其前景区管壁全景环形图像中心存在偏移,从而会使以图像几何中心展开的图像产生失真的现象.本文针对存在中心偏移的全景环形图像提出了快速展开算法以减小由上述原因造成的图像中几何特征量的测量误差.提出的算法通过最小二乘拟合圆心法找到全景环形图像上代表管壁某一截面的拟合圆,继而得到全景图像的中心参数,然后通过四分之一圆扫描方法快速展开全景图像,并对展开图像的帧纵横比进行修正,还原全景图像.实验结果表明:将一幅全景图像环状检测区域展开成分辨率为2 044 pixel×199 pixel的矩形图像所需时间为0.868 s,展开图像中目标外形尺寸相对误差均在1.54％以内,满足图像处理对实时性和准确性的要求.     

全景成像技术的现状和进展

全景成像技术在机器人、计算机视觉和虚拟现实领域有着重要的应用。旋转拼接,鱼眼透镜和折反射透镜是实现全景成像技术的主要方法。其中旋转拼接和鱼眼透镜是符合人眼视觉的中心投影法原理,折反射全景成像则是属于环带成像,即柱面映射投影。分析了以上全景成像系统的优缺点,建立了折反射全景成像系统的数学模型。结果表明,折反射系统由于集成化和小型化的特点将会得到更为广泛的应用。     

环形焊缝的双目视觉定位与跟踪研究

为有效解决非标罐体的环形焊缝识别问题,设计了 一种基于被动双目视觉的环形焊缝定位与跟踪系统.首先改善左右相机采集到图像的图像质量,运用基于霍夫变换实现动态提取感兴趣区域(Region of interest,ROI).然后经图像处理去噪,采用基于二值矩阵去除预焊点的方法来去除预焊点对焊缝识别的干扰,运用最小二乘法补全焊...     

基于液滴透镜的手持式显微成像系统的研制

为了实现对昆虫显微成像,设计了一款可附着在手机镜头上的基于液滴透镜的手持式显微成像系统。利用Inventor机械设计软件设计一个小型装置,该装置主要由照明模块、成像模块、电源模块和升降对焦系统组成。分析了成像模块中不同面形液滴透镜的成像性能,并对该装置进行了全面的测试评估。研究表明,该系统能准确、快捷地对昆虫进行显微成...     

双胶合透镜的三维成像研究

应用标量衍射理论分析了双胶合透镜的三维超分辨成像特性。对于所设计的双胶合透镜,数值模拟表明,焦平面上主瓣的强度是第1旁瓣的57.14倍,是单一个透镜主瓣强度的2.25倍,而主瓣的半径则是单一个透镜的0.49倍;轴线方向上,主瓣与第1旁瓣的强度之比与单一个透镜的基本相同,但是双胶合透镜的焦深则比单一个透镜的小0.25倍。说明双胶合透镜在横向和轴向同时具有较强的超分辨能力。通过与加圆环光瞳或加相位光瞳的方法比较发现,双胶合透镜具有较好的三维成像能力,可以作为共焦3-D成像和近场光学记录的理想光学器件。     

基于短基线双目内窥镜成像系统的3D视频标定与校正

为了解决短基线双目内窥成像系统获得的视频图像在裸眼3D显示设备中观看到的视频纵深感和立体感较弱的问题,通过分析双目内窥镜的参数以及立体视频中图像对的视差,提出了基于短基线双目内窥成像系统的立体视频校正和视差调整方法。首先,对采用的双目结构内窥系统进行相机标定,获取各相机参数和相机间的位置参数;其次,利用获得的参数进行相机视频校正,再针对裸眼3D显示设备对视频源的参数要求进行图像对的视差调整,最终获得符合裸眼3D立体显示设备要求并适合人眼观看的双目内窥系统实时显示立体视频。通过实验验证了方法的可行性,实际搭建了一套基线距离为8 mm的短基线双目内窥成像系统,原始视差范围(0,64)像素,经视差调整后达到（-30, 30）像素,双路并行视频处理25 帧/s并实时显示。与实验室设计的裸眼3D立体显示系统匹配,可实现具有明显立体感的医用内窥镜实时裸眼3D成像。     

基于图像测量技术的微透镜定焦方法研究

简要描述了基于图像处理方法的微透镜阵列,焦距测量方法。该方法采用图像处理技术解决测量中的定焦问题。文中介绍了几种清晰度评价函数。并对其定焦的精度进行比较,选出较优的算法用来判断焦点位置。实验证明使用该方法可以满足微透镜焦距测量精度要求。     

聚甲基丙烯酸甲酯材质硬X射线组合Kinoform透镜的制作

为提高硬X射线聚焦元件的聚焦性能,利用LIGA(Lithographie,Galvanoformung,Abformung)技术,制备了深度为60μm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质硬X射线组合Kinoform透镜(CKL),并获得了良好的面形。制备的CKL以宽度为几个微米的细窄线条为主要结构,包括曲面和直角面形,线条最窄宽度为2μm。为保证CKL良好的曲面及直角结构,样品制备分为三部分:过渡掩模板的制备,LIGA掩模板的制备,以及最终样品的硬X射线曝光制备。在LIGA掩模板制备过程中,采用制备有纳米柱阵列的硅衬底有效解决了光刻胶脱胶的问题。在最终样品制备过程中,选用分子量较高的PMMA片作衬底,提高了PMMA刚度,有效缓解了细窄线条的倒塌黏连问题,保证了CKL的良好面形。在北京同步辐射光源(BSRF)成像站测试了CKL透镜的性能,结果显示其对于8keV的X射线,聚焦焦斑的半高全宽(FWHM)为440nm。     

Visualization and coding in three-dimensional image processing

A system for calculating orthographic views of three-dimensional objects from a confocal microscope has been implemented in a high-level language. It is used on a regular basis in a number of projects and on different computers. The system enables the user to filter the original data and make a selection of which points and parts of the objects to show in a projective view. The information to be shown is coded in a compact format that is well suited for projection calculations. Several display principles were implemented that enhance different aspects of the objects.     

基于CNN的火炮身管全景图像疵病识别方法

针对火炮身管内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,本文提出一种以卷积神经网络为基础的疵病识别方法。首先,对全景图像进行预处理,主要包括全景展开、光照强度调整、膛线去除等;其次,通过最优阈值法对图像进行二值化处理,并利用四连通域法提取疵病区域;最后,采用卷积神经网络对疵病进行自动的分类识别。实验结果表明,该方法能有效避免人工疵病特征提取和人工特征描述计算等复杂步骤,实现了"采集-识别-判定"全过程的自动运行,真正实现了窥膛检测的自动化,身管疵病的识别率超过92%,识别准确率远高于基于统计学原理及支持向量机的分类方式,具有较高的准确性,为火炮身管修复及寿命预估等奠定了坚实的基础。     

提高DSP图像处理系统实时性的一种有效方法

为解决DSP实时图像处理系统中数据传输的瓶颈问题, 提出了多个数据拼接传输的新方法.以TMS320C6201 DSP为例, 利用DMA支持多种结构数据传输功能.通过对DMA的控制寄存器进行设置, 来实现图像数据的合理拼接, 从而能够有效地提高DSP的数据传输效率.实验结果证明了数据拼接传输可行且有效,对提高DSP图像处理系统的实时性能具有现实意义.     

影像法测量透镜中心误差的研究

基于现代传感技术和数字图像处理技术,通过对透镜中心误差的分析研究,提出了一种透射式影像法测量透镜中心误差的方法,建立了基于CCD图像的实时测试系统。实验表明,透镜中心误差测量的标准偏差达到了0．0038mm,极限误差为±0．0115mm,证明该系统对于测量透镜中心误差具有很好的实用性。     

基于LabVIEW对图像采集与处理技术的研究

分析了机器视觉技术的发展趋势,构建了图像采集和处理系统的架构,并在LabVIEW和Vision软件平台下对图像的采集和处理技术进行了研究,实现了对图像的采集和处理,并描述了图像的二值化、均衡化、滤波等图像处理技术的具体实现方法.     

基于FPGA图像处理的内窥镜焊点检测系统

电子内窥镜作为现代医疗仪器中的重要设备,随着产量的不断增加,实现内窥镜信号线自动化焊接已成为一个必然趋势。为精确高效采集内窥镜镜头模组的焊点坐标,设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array,FPGA）图像处理的内窥镜焊点检测系统。整个系统以OV5640作为图像采集器件对目标板的图像数据进行采集,通过Verilog HDL硬件描述语言进行图像处理,实现焊点检测和瑕疵判别算法的设计。硬件测试结果表明,该系统能实时采集焊点坐标并检测焊点之间的瑕疵,采集到的焊点坐标最大误差小于0.1 mm,检测精度高,实时性强,具有广泛的应用前景。     

基于FPGA的高速实时光斑质心检测系统的设计

光斑质心检测是自由空间通信APT精跟踪子系统的关键技术之一,对此本文提出了基于FPGA的图像处理算法,主要采用3×3窗口模块和自适应阈值模块,先对CCD输入数据进行处理,判断光斑的范围,然后再运用光斑的质心算法对光斑所占的像元进行运算,得出光斑位置的脱靶量,最后通过串口送至总控单元处理。实验达到了3000帧／s的脱靶量帧速,精度为2urad的技术指标,实现了高速率、高精度的精跟踪要求。     

光学相干层析医学图像处理及其应用

由于人工分析光学相干层析（OCT）图像费时费力、主观及可重复性差,因而快速、精确与客观地检测与量化生物特征标记是OCT医学图像研究与疾病诊断的关键。本文综述了光学相干层析（OCT）医学图像处理技术与应用的研究进展。介绍了OCT成像技术的特点及其主要应用,OCT图像处理的难点、基本问题及主要研究内容;讨论了对时域OCT和频域OCT图像降噪、图像分类与图像分割的重要方法及应用,并分析了各种方法的优缺点及研究发展方向。此外,介绍了偏振敏感光学相干层析（PS-OCT）在医学图像分析中的应用。文中讨论的应用对象涉及到视网膜、角膜、冠脉、前列腺、牙齿、食道、结肠、膀胱、皮肤、乳腺等组织,可为人们综合了解OCT图像处理及其应用现状提供丰富的信息。