基于机器视觉的螺纹参数综合测量系统的设计

传统的螺纹检测技术工序复杂、效率低、成本高,已不能满足现代工业高效发展的需求,因此要建立一套以机器视觉识别技术为核心的视觉传感和图像处理系统,利用CCD 获取螺纹基本图像,并通过图像的平滑、边缘检测、二值化处理及轮廓提取,对螺纹轮廓进行分析,从中测量出螺纹的几何参数。探讨了利用机器视觉对螺纹牙形角参数进行测量的方法,并给出最后的测量结果。从理论和实践上证明了该方法的可行性和正确性。     

基于几何-语义联合约束的动态环境视觉SLAM算法

传统视觉同步定位和地图构建（Simultaneous localization and mapping, SLAM）算法建立在静态环境假设的基础之上,当场景中出现动态物体时,会影响系统稳定性,造成位姿估计精度下降。现有方法大多基于概率统计和几何约束来减轻少量动态物体对视觉SLAM系统的影响,但是当场景中动态物体较多时,这些方法失效。针对这一问题,本文提出了一种将动态视觉SLAM算法与多目标跟踪算法相结合的方法。首先采用实例语义分割网络,结合几何约束,在有效地分离静态特征点和动态特征点的同时,进一步实现多目标跟踪,改善跟踪结果,并能够获得运动物体的轨迹和速度矢量信息,从而能够更好地为机器人自主导航提供决策信息。在KITTI数据集上的实验表明,该算法在动态场景中相较ORB-SLAM2算法精度提高了28%。     

基于视觉的刀具参数高精度测量

为满足现代制造业对刀具几何参数快速、高精度的测量要求,用高速CCD摄像机、远心镜头及可调的LED光源搭建刀具图像的采集系统,且在VS2010平台上用简单高效的C#语言开发基于机器视觉的具有可视化快速调焦功能的刀具几何测量系统。采用亚像素边缘提取法精准定位刀具边缘,设计一个快速调焦提示法。实验结果表明,该测量系统重复测量精度不超过2μm,速度快,鲁棒性好,极大提高了需要预知刀具参数来控制刀具运动轨迹的数控机床和加工中心的工作效率和加工质量。     

零件几何参数的计算机测量系统

介绍了一种利用视频测量、计算机图像处理技术实现的零件几何参数测量系统。该系统具有较高的测量效率 ,能够达到较高的测量精度。阐述了系统组成原理、图像处理算法以及影响系统测量精度的主要原因     

基于图像检测技术的光纤插针内孔几何参数测量仪

为了测量光纤插针内孔的几何参数,研制了一种基于图像检测技术的非接触式光纤插针内孔几何参数测量系统。该测量仪将待测的光纤插针固定于显微平台上,由CCD摄像头摄取经显微成像系统放大的内孔图像,并通过数字图像采集卡传输到计算机内存中,然后,对其进行图像预处理与Canny边缘检测,采用参量式变形模板法等算法,精确测量出光纤插针内孔的各项几何参数。该测量仪可用于光纤插针的生产控制。     

基于opencv的单目视觉测量系统的研究

_{介绍一种基于机器视觉的测量工件宽度的新方法,在开源计算机视觉库OpenCV的支持下,设计并实现一种对工件宽度进行动态实时测量的系统。为了降低其它光的影响,在CCD镜头下面固定一块红光滤光片,系统通过采集经红光线激光器投射的工件图像,对图像进行二值化、截取感兴趣区域、轮廓提取等处理,最后实现工件宽度的自动测量。对不同尺寸的工件进行了自动测量实验,实验结果表明,采用的测量方法在实际工件测量中是可用的,整个测量过程用时在100ms左右,最大相对误差不超过1.5%。}     

基于解析形式的二维参数可变形模板匹配算法

为了更好地进行图像轮廓提取，对基于解析形式的二维参数可变形模板匹配方法中的模板结构、形变方式、离散化方案、内外部能量函数及优化算法等方面进行了研究与改进，并以生物体为原型，提出了一种具有3种生物组织结构的、形变方式可通过模板结构加以明确控制的、新的参数可变形模板匹配算法，该新算法是利用Gaussian函数来扩展外部力的作用域，并采用贪心优化快速算法进行能量函数优化。实验结果表明，这一新的模板匹配算法具有良好的轮廓提取速度、提取精度及稳定性。     

多视角几何Rao-Blackwellised SLAM算法

低成本传感器、高精度定位是机器人同步定位与地图构建的热点研究问题。采用单视觉传感器来获取多个图像视觉信息,通过因式分解求解多幅图像的空间关系;利用多视角几何理论获得环境深度信息。机器人的同步定位与地图构建是通过对观测模型进行一阶泰勒近似,以及Rao-Blackwellised粒子滤波迭代进行的。在MT-R移动机器人研究平台进行实验,实验结果表明所提出的方法在定位精度指标优于经典的EKF-SLAM方法,并且只需要单个摄像头。     

基于监控视频流的手持探针探测位置检测算法的设计

针对监控视频流开展生产流程的有效性检测,存在计算量大、耗时长等问题;根据采集的手持探针探测的视频流图像,构建数据集,训练人工手持探针的探测模型;采用KNN算法分析前后帧的监控视频流,实现视频流图像前景和背景的分离;利用人工手持探针模型实时提取监控视频中的探针,获得手持探针的前景图像;提出基于像素搜索的手持探针的位置探测算法实现视频图像中人工手持探针探测位置的点推算,并对比理论应检测的真实位置,从而判断手持探针检测的有效性;工厂监控视频流实际测试结果表明,设计的基于监控视频流的手持探针探测位置检测算法的平均准确率约93.26%,召回率约81.11%,F₁值约86.76%,检测速度约9.66 fps/s,能够实现工厂监控视频流中人工手持探针的有效性检测。     

单目视觉定位中SURF算法参数的优化

为了提升单目视觉定位方法的定位效率,在基于SURF算法的单目视觉定位系统上对SURF算法参数的选取进行了优化.首先分析了路面图像的特点及路面图像中SURF特征点的特性,据此选取了SURF算法中组数和层数这两个重要参数;其次分析了路面序列图像中特征点数目与hessian矩阵行列式阈值之间的关系,提出了hessian矩阵行列式阈值动态设定方法.通过对SURF算法参数的优化,有效降低了程序的运算量.实验结果表明,该方法能较好满足路面环境下定位的要求,在保证算法精度和稳定性的同时,大幅提高了程序的效率.     

基于轮廓几何稀疏表示的刚性目标模型及其分级检测算法

刚性目标轮廓具有明显几何特性且不易受光照、纹理和颜色等因素影响.结合上述特性和图像稀疏表示原理,提出一种适用于刚性目标的分级检测算法.在基于部件模型(Part-based model, PBM)的框架下,采用匹配追踪算法将目标轮廓自适应地稀疏表示为几何部件的组合,根据部件与目标轮廓的匹配度,构建描述部件空间关系的有序链式结构.利用该链式结构的有序特性逐级缩小待检测范围,以匹配度为权值对各级部件显著图进行加权融合生成目标显著图. PASCAL图像库上的检测结果表明,该检测方法对具有显著轮廓特征的刚性目标有较好的检测结果,检测时耗较现有算法减少约60%~90%.     

推行式接触网几何参数智能测量系统

接触网作为电气化铁路中的重要设施,其技术状态影响着铁路机车的供电安全,是检修维保的重要对象。铁路运输的快速发展,传统检测设备已经无法满足高效检测铁路接触网的需求。文章介绍了一种新型推行式接触网几何参数智能测量系统,该系统具备智能化程度高、适用场景广、人机效率高等优点,为检测提供了一种新工具。     

基于背部轮廓相关系数算法的淡水鱼种类识别研究

针对淡水鱼种类的自动识别问题,利用机器视觉技术,提出一种基于鱼体背部轮廓相关系数算法的鱼体种类识别方法。首先根据采集的鲫、草鱼、鳊、鲤四种淡水鱼图片,将图像处理方法应用到鱼体背部轮廓的提取上,并采用最小二乘算法对鱼体背部轮廓进行曲线拟合,建立这四种淡水鱼的背部轮廓数学模型;接着对要识别的鱼体,通过机器视觉技术获得鱼体轮廓,并计算提取的鱼体轮廓与建立的四种鱼背部轮廓数学模型的相关系数值,达到对鱼体种类自动识别目地;最后采用提出的方法对市场随机选取的各60条活鱼进行了测试,测试结果表明,该算法简单,识别准确率较高,能够为淡水鱼种类识别方法提供新的思路,提高水产养殖的自动化水平。     

双边几何阈值SUSAN角点提取算法

传统的单边几何阈值SUSAN算法,易将孤立噪声点以及细线段上的点误检测为角点,或者把一些像素点较少的尖锐区域的角点检测出来,在很多的应用场合这些点并非兴趣点.为了有效地消除孤立噪声点的误检测以及剔除不感兴趣点,提出一种双边几何阈值SUSAN算法.     

基于SVM特征点分类的机器视觉外螺纹参数检测

针对传统外螺纹检测方法工作效率低,且难以满足大批量、在线检测等要求的问题,通过机器视觉技术、数字图像处理技术并融合机器学习,提出一种基于角点检测算法的更加高效、精确检测外螺纹参数的非接触式检测方法。通过电荷耦合器件(CCD)相机获取螺纹图像,进行图像处理后,提取图像中的轮廓函数以及角点坐标等有效信息,并通过支持向量机(SVM)进行点集分类操作。通过数据分析,从而达到对螺纹螺距、中径、大径、小径和牙型角参数的测量,达到了控制螺纹加工质量的目的。测试结果表明:每分钟可完成200个螺纹件的参数检测,即检测速度达到3. 3个/s,检测精度达到0. 001 mm。     

PADS──一个基于几何推理的参数化设计系统

ＰＡＤＳ是一个基于几何推理的参数化设计系统。该系统采用一面向对象的数据模型统一表示几何元素与几何约束；基于一个普通算法实现几何推理，并且推理算法采用了一个更加适合于几何推理的推理策略；系统的参数变动处理通过局部的几何推理，将尺寸变动后的重新计算限制在局部范围；为减轻用户的输入负担，系统具备几种有效的输入与建模手段。     

空间圆几何参数视觉测量方法研究

对空间圆几何参数的非接触在线测量方法进行了研究。通过在区域划分中引入模糊化思想,基于模糊隶属度构建一种神经网络的拓扑结构,采用立体标靶进行摄像机标定。面向局部检测区域小的空间尺寸测量问题,利用图像的梯度相关作为匹配特性,开发一种高效的基于梯度图像的立体匹配算法。在实验研究中,对某车身翼子板安装孔进行了检测,结果显示当空间圆所在平面与图像平面约50°角时,测量空间圆的相对误差优于±0.6%。研究结果表明,提出的方法测量精度高,并适用于在线测量。     

基于道钉中心点定位的几何特征扣件定位算法

针对因轨道图像中图像歪斜、尺寸不一等导致定位失效、精度降低的问题,提出基于道钉中心点定位的几何结构特征扣件定位算法.采用先定位道钉中心点再定位扣件的思想.首先在图像预处理得到边缘图像的基础上,对图像边缘进行腐蚀与膨胀处理,使道钉边缘具备似圆性,再通过改进Hough变换进行圆形检测定位道钉所处大致区域并进行扩充,然后从原...     

基于PMPSD的工业机器人几何参数标定方法

针对由几何参数不精确引起工业机器人绝对定位精度低的问题,提出一种基于位姿修正位置敏感探测器的几何参数标定方法。通过建立误差运动学模型,使用位置敏感探测器(PSD)装置进行数据采样,利用位姿修正原理对末端激光器位姿和关节转角进行修正,构建模型约束目标函数,运用LM算法计算得到几何参数误差,修正几何参数名义值。实验结果表明,该方法避免了PSD反馈控制,能够快速实现工业机器人几何参数标定,定位平均误差和标准差分别为78.28%、76.38%,有效提高了机器人的定位精度。     

基于机器视觉的直齿圆柱齿轮尺寸参数测量

介绍了基于机器视觉的齿轮测量系统组成结构,建立了齿轮测量的软件系统框架,提出了齿轮尺寸及其参数的测量算法;在此基础上,首先利用改进的自适应中值滤波、阈值分割、边缘检测与标记提取出齿轮的边缘轮廓,然后利用随机Hough变换获取齿轮的中心后对带键槽的直齿圆柱齿轮进行了实际测量,并对测量误差进行了分析-实验结果表明,通过采用机器视觉的非接触测量方法町以实现对齿轮基本参数的快速、精确的测量,这对推动齿轮测量技术和齿轮工业的进步与发展具有重要意义.