基于机器视觉的风力机叶片损伤检测系统

针对风力机叶片表面出现的磨损等早期损伤特征现象,传统损伤检测方法存在高成本低效率等问题,设计了一种基于机器视觉和图像处理相结合的风力机叶片损伤检测系统。通过搭建机器视觉实验平台完成风力机损伤叶片图像采集和处理,通过使用HSV进行颜色平面提取,卷积运算、高亮显示操作滤波,选用自动阈值分割方法中最小均匀性度量法进行阈值分割处理,最后通过数学形态学去噪处理,腐蚀、膨胀、开运算等操作完成特征提取,设计了基于LabVIEW的风力机叶片智能图像识别系统,通过对图像处理后的损伤特征识别效果调试,完成性能测试。实验结果表明,基于该算法处理后的图像在设计的识别系统内准确识别率达到92.3%,并对裂纹损伤进行目标测量得到实际长度且绝对误差最大为3mm。该系统满足叶片检损的要求,实现对风力机叶片表面裂纹、轮廓磨损等损伤的图像处理和识别,并对损伤处进行标记、计数和测量,实现无损探伤,为兆瓦级风力机叶片损伤检测提供方法借鉴和图像处理、系统设计的技术支持。     

基于改进数学形态学的含噪图像边缘检测

针对传统的边缘检测算法对含噪图像的检测效果不理想,提出一种改进的数学形态学边缘检测算法。该算法首先采用多尺度双结构元素形态学进行滤波去噪,再利用改进的多尺度多结构元素形态学边缘检测算子进行图像边缘提取。实验表明,该算法具有很强的噪声抑制能力,对含噪图像的边缘检测效果良好,提取的边缘清晰且平滑,边缘定位精度高。     

基于图像检测的轨距检测算法研究

为实现实时在线轨距测量,建立车载轨距机器视觉检测系统,对该系统所采用的去噪前置处理、精确阈值分割处理和距离变换等算法进行研究.介绍系统的工作原理与构成,并在分析传统光带中心线提取算法的基础上提出基于PNDT的快速轨道轮廓中心线提取方法;采用强对比度拉伸和指数变换的方法进行图像增强,并结合高斯平滑与动态ROI对图像进行快速去噪前置处理;对图像进行精确阈值分割处理,采用距离变换的方法得到轨道轮廓中心线并准确定位轨距测量点.实验结果表明:该系统检测精度满足-1mm~+1mm,实验室测试的合成不确定度最大为0.52mm,图像帧处理时间为14.35ms.轨距机器视觉检测系统可满足实时在线轨距检测对系统检测速度和精度的要求.     

眼底图像多尺度去噪算法的效果评价

临床中,获得清晰的眼底图像信息是准确诊断相关病情的先决条件。针对实际图像,本文分别采用多尺度去噪算法和中值滤波算法对眼底图像进行去噪处理;并给出基于高斯波形提取的LMLSD算法,估算处理后图像的SNR(信噪比),对两种去噪算法的处理效果进行客观的量化评价。结果表明,多尺度去噪算法对各幅图像提高SNR平均约2.56倍,且图像更加清晰;中值算法提高约1.92倍。客观量化评价结果与主观视觉感受一致,评价算法选用合适。     

基于OpenCV的车辆轮廓检测

为了获得理想的车辆轮廓线,提出了一种基于开源计算机视觉库OpenCV的轮廓检测新方法。首先对图像进行形态学去噪、平滑滤波处理和二值化阈值分割等预处理,获得二值化黑白图像。然后通过轮廓提取和跟踪检测到车辆外轮廓线。在VC++6.0环境下,利用OpenCV编程实现了此方法。由实验结果看出,该方法可以较为理想地获得车身外轮廓线信息,既节省了预处理的时间,也保证了精度。     

基于局部多结构元素数学形态学的灰度图像边缘检测算法

提出了一种边缘检测算法。该算法在数学形态学的基础上，针对图像中噪声和边缘形态的不同建立了多个结构元件，利用基于视觉模型的边缘阈值选择策略确定灰度图像中梯度变化中的像素点，并对其采用二值形态学的腐蚀操作，选择出图像的边缘，滤除噪声，与传统的形态学方法相比，该算法只对梯度发生变化的像素点进行操作，减少了运算量，得到了与人的主观视觉更为一致的边缘。实验表明，与经典的边缘检测算子相比，该算法不仅具有很好的边缘提取能力，而且具有很强的抗噪能力。     

基于OPenCV哈密瓜纹理特征的提取

采用400~1000 nm高光谱成像仪获取哈密瓜高光谱图像,并选取哈密瓜纹理特征图像,在VC++6.0环境下利用开源计算机视觉库OpenCV进行编程,通过对图像的形态学去噪、平滑处理、消除背景以及二值化处理,获取哈密瓜纹理的二值化图像,实现了对哈密瓜高光谱图像纹理特征的提取。实验结果表明:该方法可以快速有效地实现哈密瓜纹理特征提取。     

基于形态学的冷轧薄板板形识别

为了解决冷轧薄板板形识别问题,采用基于形态学的图像处理方法。利用高帽变换对板形图像进行增强,对增强后的图像进行二值化,生成缺陷图像,消除二值缺陷图像中的干扰信号,分析二值缺陷图像,判定板形的类别。给出了基于二值形态学的图像消噪算法和基于灰度形态学的图像增强算法。提出了基于高帽变换的板形识别算法和基于对比思想的板形识别算法。根据上述方法进行了板形识别系统的硬件、软件设计,实际应用表明,该方法可以有效地识别出常见的板形。     

基于小波收缩的神经网络图像“去噪”算法研究

提出一种基于小波收缩的神经网络图像“去噪”的新方法。此算法引入了一种新的小波收缩函数（3次样条曲线）对小波系数进行处理。由于此算法中的小波收缩函数具有较好的光滑特性,它克服了小波收缩中硬阈值和软阈值方法所带来的缺点,并且神经网络模型实现此算法。实验表明：此算法比用传统的硬阈值和软阈值方法图像“去噪”有更好的峰值信噪比且具有比传统算法更好的学习特性。     

Hopfield网络与HVS相结合的小波域图像水印算法

为了实现图像水印作为一种数据认证和版权保护等功能,提出一种Hopfield网络与人类视觉系统相结合的小波域图像水印算法.该算法首先对水印进行存储,将其分成互不重叠的同样大小得子块,然后将子块由二维变换成一位序列,得到Hopfield网络的输入样本集Q,并对网络节点的权值进行初始化及修正,将其模式保存到网络中;然后对水印图像多次矩阵置乱处理,并对原始图像进行3级DWT分解;最后结合人眼视觉特性和Hopfield网络的记忆上限,保证低频部分只嵌入一次水印,高频部分重复嵌入水印.实验结果表明,该算法能抵抗JPEG压缩、加噪、剪切等多种攻击,显著提高了水印图像的质量,与直接提取水印的算法相比,性能有了很大的改善.     

多输入多输出浅海水声信道响应的盲估计

提出一种在频率域实现的MIMO（multi—inputs multi—outputs）盲解卷积算法，可以在较低信噪比下求解得到浅海水声信道冲激响应的逆滤波器响应，不受时间域的原始信道阶数很长且稀疏的影响，经过求逆后得到原始MIM0浅海水声信道的冲激响应．最后采用合理的声场仿真模型验证了算法的有效性．     

水声信道中彩色图像压缩编码及其DSP实现

介绍一种适用于水声信道特殊情况下的彩色图像压缩编码方法,对在水声信道中完成对彩色图像的高速率传输进行了初步的研究和尝试,并使用DSP芯片来实现这种方法。本文方法借鉴了“变球”彩色量化法,根据需要加以改进成为符合要求的压缩编码方法。使用MATALB语言进行软件仿真查看效果,之后在CCS5400软件平台使用DSP汇编语言编程并编译,运行通过,压缩后重建图像的质量很大程度上依赖图像本身的特点,因此重建后得到图像质量水平不稳定,但是一些目前研究的图像进行试验之后得到的效果基本满意,故而这种方法有一定的实现意义。     

基于ARM的水下目标定位系统的通信模拟系统设计

水下目标定位系统被广泛应用于水下目标的定位和跟踪、水声对抗等水声领域,其系统主要由水声浮标阵、中继站和基站等构成,浮标与基站的通信通过无线网桥进行传输。为了提高该系统的通信可靠性和智能性,采用ARM板作为中继站和通信服务器,以一台电脑作为基站的显控机,一台电脑模拟浮标,设计了一种水下目标定位系统通信模拟系统,其中ARM板搭载LINUX嵌入式系统。该模拟系统可以实现基站和浮标之间的中继通信,完成从基站显控端发送各种命令和参数到ARM板,ARM板进行中继转发给浮标,浮标收到命令后进行响应,并回传相关数据至基站显控端的功能。     

基于相空间重构和核主分量的水声信号增强

多径衰落是水声信道的主要特征,利用多径衰落信道具有的混沌行为,提出一种新的抗多径干扰的方法.建立基于混沌相空间的水声信道模型,利用核技巧φ(x)·φ(y)=k(x,y),通过核主分量分析提取相空间数据中累积贡献率达到90%的非线性核主分量,然后利用核主分量逆向投影回原相空间,通过去掉噪声干扰等次分量,提高水声衰落信号的信噪比.基于实测水声数据的仿真实验结果表明,该方法能将chirp水声信号信噪比提高7.76 dB,达到对多径衰落水声信号增强的目的.      

水声通信技术研究进展

介绍水声通信技术的发展历程与技术现状.围绕水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学)水声通讯课题组的研究方向,介绍课题组在水声信道传输特性与匹配方法,水声语音、图像、数据通信技术研究,水声网络与立体通信等领域的研究进展和研究成果.     

激光干涉法探测水下声信号

为实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,提出一种从水面散射激光中获取水下声源信息的方法.利用携带声波信息的散射光和参考光的干涉现象来获取水表面声波的频率和幅度信息.采用该方法建立的实验装置可准确探测水下声信号,验证了理论和仿真程序的正确性以及该方法的可行性,为航空遥感水下目标提供一种技术途径.     

基于VMD和HSA的水声跳频信号时频分析方法

针对水声通信中低信噪比条件下的水声跳频信号检测和参数估计问题,提出了一种新的基于变分模态分解(VMD)和希尔伯特谱分析(HSA)相结合的水声跳频信号时频分析方法。VMD是一种新开发的自适应信号分解技术,可以完全不递归地将多分量的信号分解成许多准正交的固有模式函数。首先重点分析了VMD算法,然后简单介绍了HSA方法,最后将VMD和HSA相结合的方法应用于水声跳频信号分析。利用数值模拟的水声跳频信号进行实验仿真,结果表明本文的方法可以获得高清晰度、高聚集性的时频图。     

基于统计特性均衡准则的联合盲均衡算法

研究了一种基于统计特性均衡准则的判决引导盲均衡结构,以有效克服水声信道多径衰落的不利影响,并针对水声信道的时变多普勒特性,引入数字锁相环技术,提出了一种基于统计特性均衡准则的判决引导盲均衡,与数字锁相环相结合的联合盲均衡算法,以快速纠正信道引入的载波相位旋转,加快算法的收敛速度.仿真结果证明了该算法的有效性.     

利用激光从散射光中提取水下声信号的探测技术

提出了一种从散射屏的散射光中提取水下声信号的方法，建立了一套采用这种方法探测水下声信号的实验装置，利用此装置能够从散射屏的散射光中提取到水下声信号。验证了从激光的散射光中提取水下声信号是可行的，这为直接从水表面散射光中提取水下声信号建立了一定的实验基础。     

水下目标声散射特性仿真

对水下目标的声散射机理进行了简要的理论分析．对于几种典型的水下目标，在近场采用物理声学法实现了声纳成像仿真，远场利用亮点模型理论实现了回波波形的模拟．根据远近不同，采用不同的方式来提取目标的特征，为水下目标的识别提供了仿真数据．