移动机器人图像匹配的一种新算法

为了提高移动机器人识别目标的快速性,针对RIRAⅡ移动机器人的图像匹配问题,将图像表达能力强的Zernike矩引入到图像计算中,在详细分析矩技术基本特征的基础上,采用一种有效的二阶递归算法对图像的Zernike不变矩特征进行了计算,并将此算法运用于二值和灰度图像处理实验,结果证明,利用这种算法使Zernike矩的计算速度得到了显著的提高。     

一种获取焊缝偏差的图像处理方法

对图像进行开窗处理,从背景中分离熔池区域和焊缝区域,基于焊接图像的分析结果以及焊接过程的先验知识,提出了一种获取焊缝偏差的图像处理方法,用于提取焊丝在工件表面投影点的位置以及表达焊缝中心线,并给出了焊缝位置偏差的计算公式.结果表明,所提出方法的整个图像处理时间小于30 ms,适用于对焊接图像的实时处理.     

基于亚像素边缘检测的圆定位技术的研究与应用

在自动插件机视觉定位过程当中,针对印刷电路板(PCB)圆形定位孔需要快速高精度定位的要求,首先利用模板匹配法进行目标区域的粗定位,将粗定位的目标区域设置为感兴趣区域(ROI),然后通过图像预处理技术获取定位孔的轮廓边缘.在此基础上,采用Zernike矩亚像素边缘检测技术进一步提取边缘的亚像素点,最后采用一种稳健高精度最小二乘拟合圆方法来计算基准圆中心坐标.实验结果表明,自动插件机视觉定位系统总体所耗时间大约120 ms,定位误差均值为0.1像素,满足自动插件机快速精密插件的要求.     

不锈钢水下激光焊接焊缝成形与力学性能

摘要： 采用水下局部干法激光焊接技术对1 mm厚SUS304不锈钢进行了焊接试验,重点分析了水深及保护气体流量对焊缝成形与力学性能的影响.实验结果表明：通过适当的水深与保护气体流量匹配,可以获得成形良好、剪切拉伸强度与母材相当的焊缝.在水深一定时,随着气体流量的增加,焊缝熔宽变宽,熔深变浅,深宽比减小.在气体流量一定时,随着水深的增加,焊缝熔深和熔宽也表现出类似的变化规律.与普通激光焊接相比,水下激光焊接改变了焊缝的散热方向以及散热速度,因此同一焊接工艺参数下,水下激光焊接的熔深变浅,熔宽变宽.
关键词： 水下焊接; 激光焊; 奥氏体不锈钢; 焊缝成形; 力学性能
中图分类号： TG 456.7文献标志码： A     

基于Arimoto熵和Zernike矩的刀具图像亚像素边缘检测

为满足基于机器视觉的刀具尺寸测量系统快速及高精度的要求,提出一种基于直线截距直方图的Arimoto熵和Zernike矩的图像亚像素边缘检测方法.首先,通过高斯滑动窗口获取图像的邻域平均灰度,构造图像的灰度-邻域平均灰度二维直方图,并利用直线截距法将其降为一维直方图;然后,针对得到的直线截距直方图,依据Arimoto熵准则进行阈值分割,并将所得阈值映射回原二维直方图实现目标区域及像素级边缘的提取;最后,由基于Zernike矩的边缘模型对获取的像素级边缘进行重定位,以完成刀具图像亚像素级边缘的提取.通过对刀具图像进行的大量实验,将文中方法与基于Canny的、基于空间矩的、基于灰度矩的以及基于Zernike矩的边缘提取方法进行对比,发现文中方法运行速度更快且提取精度更高.     

一种抗旋转、抗尺度变化的图像匹配算法

在研究圆投影、参数化模板、直方图不变距的基础上,提出了一种基于圆投影矢量和变换与参数化模板相结合的图像匹配算法.首先用计算量较小,并具有旋转不变性的圆投影矢量和变换的方法对输入图像进行投影,将图像投影到矢量空间当中,然后采用参数化模板的方法对图像进行可变尺度的匹配选出可能性较大的匹配点,最后利用图像的直方图的不变矩做进一步的匹配.解决了模板图像与待测图像之间存在旋转和尺度变化的问题,同时采用欧氏距离进行匹配,避免了传统方法中计算相关函数的巨大计算量.实验表明这种算法不仅提高了匹配的速度,而且在目标图像发生     

窄间隙旋转电弧熔化极活性气体保护焊视觉焊缝偏差检测

摘要： 针对旋转电弧窄间隙熔化极活性气体保护焊多层单道焊焊缝跟踪需要,提出一种基于被动视觉传感的焊缝偏差识别方法. 首先通过旋转电弧位置传感器和处于触发工作模式的CCD摄像机获取电弧旋转到坡口左侧和坡口右侧时的焊接图像,然后根据图像灰度直方图特点,构建了自适应双阈值获取算法. 大阈值用于获取电弧区域进而得到电弧中心位置;小阈值用于获取坡口工件区域,进而通过计算水平方向一阶差分得到坡口边缘. 通过对比一个电弧旋转周期内获取的两幅图像,可计算电弧旋转中心和坡口中心的偏差,得到焊缝偏差. 该偏差检测算法高效、可靠且可避免坡口底部改变带来的误差,同时可用于不同偏差算法的比较和融合.     

基于路面垂直轮廓建模的一般路面逆透视变换

摘要：
提出了一种由单帧立体图像实现一般路面图像逆透视变换的方法.针对双目视觉得到的路面垂直轮廓进行B样条建模，利用建模得到的路面高度代入路面图像成像过程中，从而实现一般路面的逆透视变换.实验表明，通过该方法能有效地实现上下坡等一般路面图像的逆透视变换. 关键词：
逆透视变换; 鸟瞰图; 道路建模; 双目视觉 中图分类号： TP 391.4; TB 133
文献标志码： A     

一种基于Zernike分布矩与Contourlet变换相融合的彩色图像检索算法

基于内容的图像检索技术可以从庞大的网络图像库中较快速地找到用户所要查询的图像,但单一视觉特征不能充分地刻画图像内容信息等问题降低了检索结果的精度.针对于此,该文提出了一种基于Zernike分布矩与Contourlet变换相融合的彩色图像检索算法,首先算法对彩色图像进行Zernike分布矩提取,然后进行Contourlet变换,计算图像转化后的方差和熵,将结果作为图像的纹理特征,归一化处理并计算彩色图像纹理特征的权值.最后将计算后的纹理特征作为图像检索的依据,以此进行彩色图像的检索.仿真实验证明,这种基于Zernike分布矩与Contourlet变换相融合的彩色图像检索算法能够较全面地描述图像的语义信息,更具层次地依据彩色图像的本质特征进行彩色图像检索,一定程度上提高了图像检索的查准率和查全率.     

基于伪Zernike色度分布矩的彩色图像检索方法

颜色是图像的基本视觉属性,不仅与图像中的物体和场景密切相关,而且对图像本身尺寸、方向、视角的依赖性较小.颜色矩是一种简单有效的颜色特征,其数学基础在于图像的任何色彩分布均可用矩来表示.以伪Zernike矩理论为基础,提出了一种基于伪Zernike色度分布矩的彩色图像检索新方法.首先将彩色图像从三维RGB颜色空间转换到二维对立色度空间,以获得图像像素的色差度量值;然后结合伪Zernike矩相关知识,在二维色度空间中计算出各像素的伪Zernike色度分布矩,最后将伪Zernike色度分布矩作为图像颜色特征,并进行彩色图像检索.仿真实验表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率.     

基于焊接温度场的焊缝跟踪与熔透控制

研究了从焊接温度场中获取焊缝位置和熔透信息的方法，在此基础上设计了规则自调整模糊控制器，实现了MIG／MAG的焊缝跟踪与熔透控制．该系统已成功应用于螺旋管缝内焊自动跟踪与熔透控制．     

基于分形理论的焊缝信息提取

在基于机器视觉信息的焊缝跟踪系统中，受焊接条件的影响，所拍图像经常存在许多干扰信号，严重地影响了准确焊缝边缘位置信息的获得．针对这一问题，文中利用基于分形理论的边缘提取算法对有干扰图像中的焊缝边缘位置进行了提取．该算法利用各向同性的分数布朗随机场模型对焊缝图像进行分析，通过适当选取无标度区域求出了像素点及其邻域的分数维，并据此来区分焊缝边缘区域．文中还用该算法对自然光及弧光(混合气体保护焊)干扰条件下的焊缝图像进行了处理，结果表明，在较强的干扰条件下，此算法也能够将焊缝边缘位置信息准确提取出来，使焊缝中心位置误差不超过0．3mm．     

等离子弧穿孔法立焊焊缝成形规律的研究

研究了铝合金等离子弧穿孔法立焊的焊接工艺规范及焊接参数对焊缝成形的影响．结果表明：采用立焊方法，其焊接规范区间增宽，工艺再现性好；控制喷嘴到工件的距离可实现对焊缝正反面增高量及宽度的控制；填充焊丝及装配间隙对焊缝成形及穿孔熔池的稳定性有一定的影响．     

基于Zernike矩的水果形状分类

提出了一种基于Zernike矩的水果形状分类方法，首先运用标准矩对水果图像进行归一化，使得归一化后的图像具有平移和尺度不变性，然后从归一化后的图像中提取具有旋转不变性的Zernike矩特征，并运用主成分分析法确定分类需要的特征数目，最后将这些特征输入到支持向量机分类器中，完成水果形状的分类．通过与傅立叶描述子的分类性能比较，结果表明由于Zernike矩具有良好的正交性和旋转不变性，使分类性能明显有大幅提高。     

基于模型的机器人管道自动焊接系统

论述了一种以焊缝几何模型和焊接过程模型为基础的管道机器人自动焊接系统，通过对管道定位机构（工件定位器）和焊接机器人的运动协调控制，使得在整个焊接过程中，焊缝相对于重力始终保持于最佳方向，同时焊枪相对于焊缝也保持在最佳方位上。文章首先介绍了系统的总体概念，接着详细讨论了工件定位器和焊接机器人的运动控制算法，最后通过实验和仿真验证了系统的可行性。     

CPR1000主管道自动焊变形控制

主管道自动焊焊接过程的变形控制对主管道焊缝应力的消除、后续焊口的组对能否满足要求、主设备位置的调整都起着直接的影响。因此,主管道冷热段、过渡段在初始组对时,都必须考虑后续焊口的组对,并且,焊接过程中必须严格监控变形,如果变形过大,必须通过适当的方法进行调整,确保后续焊口能够满足组对要求。     

搅拌摩擦焊接过程温度场动态仿真

推导了一种简易直观的搅拌摩擦焊接热源模型,并将模型应用于焊接过程温度场动态仿真,得到了焊接过程中不同时刻和位置处的热循环曲线,确立了温度场在时间和空间上的分布规律,并研究了不同焊接工艺参数时的温度场.结果表明:焊接最高温度为496.5℃,低于铝合金的熔点;沿焊缝不同位置处的温度值依次从初始温度迅速升高到最高温度500℃左右,然后又缓慢回复到初始温度附近;离焊缝越近,温度升高得越剧烈,最高温度越高;焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接过程温度场影响显著.     

基于Zernike矩和BP神经网络的纹理分割

提出了一种基于Zernike矩和BP神经网络的纹理分割方法.对图像的每个像素,选择一个窗口,计算该窗口内的Zernkie矩,然后通过非线性变换器将得到的矩值转换成纹理特征;选择BP神经网络作为分类器,将图像的每个像素得到的n维特征向量输入BP神经网络进行分类,最后将结果标注在原图像上.和基于Legendre矩的纹理分割结果相比,基于Zernike矩的纹理分割可以降低分割错误率.     

自动焊接中接缝检测跟踪系统的研究

针对焊接过程中焊枪应对准接缝中心位置进行焊接的要求，研究制造了一种能自动检测接缝中心进行实时跟踪的接缝识别系统，此系统利用CCD对图像的高精度传感，通过适当的图像处理方法获得了清晰的焊接区前端图像和精确的接缝中心位置，并计算出焊枪位置与接缝中心位置的偏差。实验结果表明，此系统能稳定可靠地工作，满足使用要求。