机器视觉表面缺陷检测综述

目的 工业产品的表面缺陷对产品的美观度、舒适度和使用性能等带来不良影响,所以生产企业对产品的表面缺陷进行检测以便及时发现并加以控制。机器视觉的检测方法可以很大程度上克服人工检测方法的抽检率低、准确性不高、实时性差、效率低、劳动强度大等弊端,在现代工业中得到越来越广泛的研究和应用。方法 以机器视觉表面缺陷检测为研究对象,在广泛调研相关文献和发展成果的基础上,对基于机器视觉在表面缺陷检测领域的应用进行了综述。分析了典型机器视觉表面缺陷检测系统的工作原理和基本结构,阐述了表面缺陷视觉检测的研究现状、现有视觉软件和硬件平台,综述了机器视觉检测所涉及到的图像预处理算法、图像分割算法、图像特征提取及其选择算法、图像识别等相关理论和算法研究,并对每种主要方法的基本思想、特点和存在的局限性进行了总结,对未来可能的发展方向进行展望。结果 机器视觉表面缺陷检测系统中,图像处理和分析算法是重要内容,算法各有优缺点和其适应范围。如何提高算法的准确性、实时性和鲁棒性,一直是研究者们努力的方向。结论 机器视觉是对人类视觉的模拟,机器视觉表面检测涉及众多学科和理论,如何使检测进一步向自动化和智能化方向发展,还需要更深入的研究。     

基于血流图的小波域分块DCT + FLD红外人脸识别方法

为了从生物特征角度同时结合人脸的局部特征和整体特征提高红外人脸的识别性能,提出了一种基于血流图的小波域分块DCT+FLD(Fisher线性判别)红外人脸识别方法.首先利用血流模型把温谱图转换成血流图,然后用小波变换对人脸血流图像做两级小波分解,再对低频子带进行分块并对每个分块进行DCT变换,提取部分变换后的系数作为子块的特征值,对这些子块的特征值构成的组合特征值从整体上做Fisher线性分析,得到特征子空间,最后根据欧氏距离和三阶近邻分类器进行识别,得到最终的识别结果.实验表明,同基于传统PCA+FLD,DCT+FLD以及DWT+PCA+FLD方法相比,所提出的方法得到了更好的识别效果.     

基于血流图DCT域PCA和FLD的红外人脸识别

基于图像压缩思想及实际应用的考虑,提出一种基于血流图DCT域PCA和FLD相结合的红外人脸识别方法.根据生理学知识及生物力学的原理,把人脸的温谱图转换成血流图,通过DCT变换对人脸图像进行压缩,使变换域的能量集中在低频分量附近,从而减小了数据量,用主成分分析(PCA)和Fisher线性辨别分析(FLD)来提取人脸特征,通过三近邻分类器得到最终的识别结果.实验结果表明,本文的方法可以节省大量的存储空间和减小算法运算时间,并且在小样本集的情况下,也能取得较好的识别性能.     

一种基于改进RT-MDNet的全景视频目标跟踪算法

为了解决全景视频目标跟踪过程中,由于光照条件变化、相似背景干扰、目标运动时产生的形变和尺度变化等因素的影响,在跟踪中会出现目标漂移、目标丢失等情况,进而导致目标跟踪算法成功率低,鲁棒性差等问题,提出一种基于长短期记忆网络和改进Real-Time MDNet网络的全景视频目标跟踪方法.算法首先采用浅层卷积神经网络提取特征,并利用自适应的RoIAlign减少特征提取过程中的像素损耗,而后运用目标特征在线更新最后一个全连接层的权重,在全连接层中实现前景背景分离并提取出目标区域,然后通过长短期记忆网络自适应地选取目标框的尺度,最终输出目标位置信息.实验结果表明:单目算法应用在全景数据集时,难以适应全景中的尺度变化和背景变化,改进算法利用3层长短期记忆网络构建的尺度预测模块,可以有效地应对全景数据存在的尺度变化和目标形变问题,在保持较好的跟踪精度的同时,可以有效地应对目标跟踪中出现的小目标、目标遮挡、多目标交叉运动的情况,获得更好的视觉效果和更高的重叠率得分.     

线阵相机的圆环旋转标定方法

由于传统线阵相机的标定过程复杂,且对标定物精度要求较高,难以保证缺陷的定位精度,本文提出一种线阵相机的圆环旋转标定方法以提高缺陷的定位精度。该方法设计一种新型的圆环形标定板,在静态标定基础上通过旋转线阵相机采集相机视线与圆的交点的坐标,得到旋转角度以及多组标定点,建立线阵相机的成像模型和径向畸变模型,通过非线性优化整体误差函数求解相机的内参和畸变参数,同时分析相机不同旋转角度对标定精度的影响。实验结果表明,当θ≤20°时,该方法的标定精度在0.35 pixel以内,满足实际检测的定位要求,并且在PCB缺陷检测中得到较好的验证。     

基于弱显著图的实时热红外图像行人检测

针对现有热红外图像行人检测方法在精度和速度方面存在的问题,提出一种基于弱显著图的实时行人检测方法.该方法以轻量级LFFD(Light and Fast Face Detector)网络为基础,由两级改进网络即SD-LFFD(Saliency Detection-LFFD)和SF-LFFD(Saliency Fusion...     

基于色彩均匀敏感度的磨削表面粗糙度测量

对于纹理较弱、粗糙度较低的磨削加工表面,采用传统的粗糙度测量方法存在提取表面纹理特征困难,且测量精度受表面纹理方向的影响,对此提出了一种对纹理方向不敏感的彩色光测量方法.首先,基于Beckmann-Spizzichino光反射模型,分析了粗糙面的光反射机理;然后,将磨削加工表面作为反射面,提出了一种基于彩色光反射图像的...     

高动态范围成像(英文)

我们经常见到的场景都具有很高的动态范围,使得相机拍出的照片与真实的场景有差别。为了更好地抓取真实的场景,提出一种新技术——高动态范围成像(HDRI)。本文介绍了如何从多次曝光中生成高动态范围图像,讨论了开发一个实用高动态范围成像系统面对的问题,最后,简单介绍了我们的系统所具有的功能和技术。     

分散滑模控制理论在自主式潜水器（AUV）控制中的应用

对自主式潜水器（ＡＵＶ）水动力模型进行了近似处理，利用改进的变结构滑模控制方法设计了ＡＵＶ控制系统，仿真表明模型处理合理，控制系统能克服模型强耦合和严重非线性，效果好，且系统鲁棒性强。