基于机器视觉的O型密封圈外观缺陷检测

针对O型密封圈表面细微缺陷检测困难的问题,提出了一种基于6光度立体法和图像综合特征分析的密封圈缺陷检测方法。首先采集6个不同光源角度的图片,利用光度立体法重构表面梯度图和反射率图。然后将表面梯度图先转化为平均曲率和高斯曲率图像,再转化为灰度图并使用固定阈值分割出缺陷区域。将反射率图经高斯滤波后,采用局部的均值和方差阈值分割缺陷区域。最后,对得到的缺陷区域连通域特征分析并准确选择出缺陷。实验测试结果表明,该方法对密封圈表面存在熔痕、凹凸、流痕等细微缺陷有较好的效果。在所设计的密封圈质量检测系统的应用中,检测准确度大于98.4%,能解决目前工业中存在的密封圈缺陷检测识别率不高的问题。     

基于Mask R-CNN的物体识别和定位

为了让机器人能识别物体类别、探测物体形状、判断物体距离,提出一种基于Mask R-CNN模型的双目视觉的物体识别和定位方法。该方法利用Mask R-CNN处理双目图像,对每张图像进行物体识别和形状分割,然后利用神经网络特征对双目图像中的相同目标进行匹配。以物体形状为依据,使用最近点搜索算法估计视差并计算距离。实验结果表明,该方法能够以准实时的速度进行物体的识别和定位,与传统的依赖计算全局视差图的方法相比,在速度和精度上都有提高。     

快速非匀质图像分割方法

针对灰度非匀质图像分割困难及效率低下的问题,提出一种基于局部区域活动轮廓模型快速分割方法.该方法结合核函数和割测度定义一个新的能量函数.一方面,在中心点被核函数掩模的局部区域内,用邻近点的加权均值拟合数据项能有效处理图像的非匀质分布.另一方面,用割测度逼近的曲线长度作为全局正则性,利于轮廓快速定位于物体边界.最后,在轮廓演化过程中,使用基于栅格图的最大流算法,避免了传统模型计算代价高昂的水平集函数.合成图像和真实图像的实验结果表明,提出的方法能有效快速地分割灰度非匀质图像中的弱边缘物体及多灰阶复杂结构物体;同时,对初始轮廓线位置和噪声具有较好的鲁棒性.     

视频序列中运动目标的自动提取

在利用Canny算法将空间边缘信息结合到基于变化的分割技术的基础上,提出在预处理阶段对视频序列的灰度图进行局部对比度增强处理,以增加前景物体与背景对比度的观点,解决了许多视频分割算法都存在的对比度较低带来分割困难的问题,并通过设计滤波器来滤除对比度增强之后引入的少量噪声;然后针对复杂背景的情况,利用随机信号的统计特性累计得到算法所需的背景,实现背景信息的自动获取;最后利用背景累积过程中分类讨论的观点,解决了物体停止运动时间较长时的分割丢失问题. 通过几个典型的MPEG-4测试序列进行实验,实验结果表明,该算法可以有效地将运动物体从视频序列中自动地分割出来.     

基于局部占优度的彩色图像分割算法

设计了一种新的有效稳定的彩色图像分割算法.该算法首先利用均值漂移(MS)算法预分割图像,产生了许多保留了图像不连续特征的分割区域,然后构建预分割区域的相似度图,并利用谱聚类集成算法对相似度图进行全局最优划分.为了避免在构建相似度图时仅利用像素点的亮度信息而产生一些不合适的划分结果,定义了一个局部占优度的变量,该变量综合考虑了局部区域像素的亮度和细节信息.本文算法在彩色图像上的实验结果验证了其高效的运算速度.     

基于视觉SLAM的物体实例识别与语义地图构建

针对目前面向语义同步定位与地图构建(SLAM)研究大多需要已知三维对象模型作为先验知识,或者只对有限的几种物体的类别进行语义分割,而没有区分对象的个体的问题,结合目前先进的基于深度学习的实例分割算法和视觉SLAM算法提出了一种面向实例个体的物体识别和语义地图构建方法,使得机器人不仅获得了面向导航的环境几何信息,而且掌握了面向物体个体的属性和位置信息.该方法利用由视觉SLAM算法获得的图像帧间几何一致性约束来促进连续图像帧中物体匹配与识别结果,提高物体实例识别的精度,同时结合实例识别结果完成语义建图的任务.最后实现了基于视觉SLAM算法的物体实例识别与语义地图构建系统,并在ICL-NUIM数据集上进行实验,实验结果表明该系统能够基本完整地识别场景中的各种物体并生成环境的语义地图,验证了本方法的有效性.     

基于HOG的物体分类方法

研究了利用梯度方向直方图(HOG)特征实现物体分类的方法,并且将该特征结合深度图像分割和支持向量机(SVM)分类器,实现了一个物体分类系统.该系统基于新型传感器Kinect,可以提供实时的彩色图和高精度的深度图.利用其深度图做图像分割并且还原物体的三维信息,提出了依据物体距离自适应放缩分割出的物体区域窗口尺寸的方法,解...     

基于改进分水岭算法和Canny算子的医学图像分割

针对分水岭算法存在的过分割问题和医学图像的特点,比较并选取了彩色分量图像梯度信息的最大值,达到提取图像有效边缘信息的目的,然后利用阈值分割方法消除无效梯度信息,并用分水岭算法处理所得到的梯度图,再结合Canny算子提取的物体边缘得到分割结果.实验结果表明:该方法能够有效消除局部极小值和噪声干扰,得到精确的分割结果.     

基于物体偏向注意机制的机器人视觉搜寻方法

针对环境冗余信息下目标整体选择注意及机器人应用问题,提出一种目标驱动的基于物体偏向注意机制的机器人视觉搜寻方法.建立任务目标描述模型,基于高斯混合模型进行特征聚类获得先验知识.引入原对象和偏向特征模版,建立一种基于物体的偏向注意模型实现对整个任务目标的搜索与选择注意,并获得任务相关的显著图实现对潜在目标的跟踪与接近控制,将视觉伺服控制算法扩展到机器人认知领域.实验结果证明了该方法适用于目标指向性的机器人应用领域.     

基于图像纹理分析的目标物体识别方法

介绍了用图象纹理分析的方法,对目标物体进行识别.采用直方图法求出阈值,利用该阈值分割目标物体,对目标物体进行采样,分析纹理,在另外一幅图中进行边界匹配和纹理比较,来确定两个目标物体的一致性.     

基于点云数据的杂乱场景分割算法研究

目前处理桌面上单个对象已经被解决,然而处理复杂的场景时由于杂乱和遮挡而引起相当多的问题。虽然当前最先进的方法在基准性能上继续逐渐提高,但是它们也变得越来越复杂。针对杂乱场景中多个物体的分割问题,提出了一种基于RGB-D点云数据的分割方法。该方法先将场景点云超体聚类分解为基于体素网格的邻接图,然后对邻接图的边缘进行分类创建凸度图,再通过区域生长合并具有凸关系的分块从而得到未知物体。此外,提出用欧几里得算法对区域生长进行改进,发现对于碗和杯子这类具有内部凹面的物体有较好地分割效果。我们在对象分割数据库和手动提取场景中的实验结果,表明该方法可以在杂乱的桌面场景中分割各种形状的对象。     

基于改进YOLOv5的自动驾驶目标检测方法

针对目前自动驾驶领域的目标检测算法在交通场景下的漏检目标,目标定位不精确、目标特征表达不充分及目标识别效果欠佳等问题,提出一种基于TPH-YOLOv5的道路目标检测方法。首先为了减轻物体尺度急剧变化带来的漏检风险,增加了用于微小物体检测的检测头,为在高密度场景中精确定位对象,使用Transformer预测头来捕获全局信息;其次为了增强模型的特征表达能力,用SIMAM模块对卷积层的输出进行加权;最后,为了提高目标识别的精度,网络颈部增加了4个SPP块来进行多尺度融合,为了加快收敛速度和提高回归精度采用EIOU作为边界框损失函数。通过消融、对比和可视化验证实验表明,提出的算法比YOLOv5在平均精度上提高了8.1%,漏检率明显减少,目标检测效果明显增强。     

Efficient View-Based 3-D Object Retrieval via Hypergraph Learning

View-based 3-D object retrieval has become an emerging topic in recent years,especially with the fast development of visual content acquisition devices,such as mobile phones with cameras.Extensive research efforts have been dedicated to this task,while it is still difficult to measure the relevance between two objects with multiple views.In recent years,learning-based methods have been investigated in view-based 3-D object retrieval,such as graph-based learning.It is noted that the graph-based methods suffer from the high computational cost from the graph construction and the corresponding learning process.In this paper,we introduce a general framework to accelerate the learning-based view-based 3-D object matching in large scale data.Given a query object Q and one object O from a 3-D dataset D,the first step is to extract a small set of candidate relevant 3-D objects for object O.Then multiple hypergraphs can be constructed based on this small set of 3-D objects and the learning on the fused hypergraph is conducted to generate the relevance between Q and O,which can be further used in the retrieval procedure.Experiments demonstrate the effectiveness of the proposed framework.     

基于谱图的维度约简及其应用

为了提取主要特征和方便处理，大多数机器学习任务都要求把高维数据投影到低维空间.在这些拓扑空间中，数据对象的相似性一般由欧式距离来度量.讨论了对某些应用而言，相似性也可以以路径为指标来衡量，并且讨论了特征选取中局部和全局的关系.基于图谱理论，提出了一种结合路径特征和距离特征的维数约简方法，旨在发掘和保持原有数据中有意义的局部近邻关系.在信息检索和人脸识别的试验中，它取得了较好的效果.     

基于色彩相关直方图和粒子滤波的目标跟踪

为了提高视频运动目标跟踪的准确性,特别是为了提高在运动目标与背景颜色相近的情况下,或者目标发生了旋转或部分遮挡情况下的跟踪效果,提出一种基于色彩相关直方图和粒子滤波的彩色物体跟踪算法.该算法在粒子滤波基本框架之下,将目标色彩自相关直方图作为目标的描述特征,用于衡量不同预测状态与观测状态之间的色彩相关性.色彩相关直方图将...     

基于两视图的曲面物体自动建模方法

提出一种基于两视图的曲面物体自动重建方法. 采用基于Haudorff距离的特征匹配技术对图像的正面和侧面中的曲面物体进行匹配,自动获得图像中物体的大致形状及位置信息. 采用基于形状先验的图像分割算法自动地将曲面物体从图像的正面和侧面中分割出来. 利用这两幅图像中获得的侧影轮廓线,实现曲面自动重建和纹理自动提取. 通过真实曲面物体进行重建实验,验证了该方法的可行性.     

人机交互中的人体目标跟踪算法

针对机器人在与人交互过程中对指定人体目标的跟踪容易受到周围其他人体干扰的问题,提出了一种人机交互中的人体目标跟踪算法.将所有干扰区域看作候选目标,通过建立基于重叠率的粒子分布模型,确保粒子集可以通过均值偏移收敛到所有的候选目标,并减少粒子数量.以权重距离总误差和目标尺寸作为聚类条件,将粒子划分到相应的候选目标粒子集中,最后选择最优的候选目标作为跟踪结果.实验结果表明:该算法能够避免周围相似物体的干扰并准确跟踪目标,具有较好的鲁棒性和实时性.     

基于图割框架下视频目标的自动实时提取算法

提出了一种在图割框架下自动实时的前景目标提取算法.通过混合高斯背景建模与基于颜色和局部表观的阴影判别相融合的方法,设置能量函数的数据项,并基于局部二值模型算子构建能量函数的平滑项.利用动态的图割算法,求取目标函数极值,实现视频目标的自动提取.在不同视频上对提出的分割算法进行性能测试,结果表明算法具有较好的分割性能且计算复杂度较低.     

一种新的板状构件无损检测方法

对于板、壳构件的无损检测，提出了一种新的数字层析方法。采用射线相对于构件长宽表面倾斜入射、构件绕旋转轴回转的扫描方式，以采集的二维数字投影序列，通过相应的预处理和重建算法，重构出该扫描区域的断层图像。计算机模拟和实验结果表明，该方法能较好地解决此类结构的层析检测，与传统的二维CT相比，它不受被检测板壳长、宽尺寸的限制，可通过一次扫描获得投射数据，并完成对扫描区域的数字层析，但是，由于该重建方法属于不完全数据重建，所以存在着相邻层之间的图像“混叠”现象，从而降低了厚度方向上的分辨力。     

基于稀疏混合模型的粒子滤波目标跟踪算法

本文针对在视频追踪过程中出现的目标遮挡问题,提出了一种基于稀疏表达的混合模型的粒子滤波跟踪算法.这种混合模型采用了基于全局模板和基于局部的描述方式,在全局模板的描述方式中,将目标模板由目标候选表示出来,线性表示的系数满足稀疏性约束条件,其系数作为目标候选的权重.同时在局部描述模型中,构造SIFT特征的完备字典,将局部模型稀疏表示成直方图形式,然后对遮挡部分进行处理,设置目标被遮挡部分的直方图权重,得到最终的局部模型直方图表示.最后本文将两种模型合理的融合到一块,得到一种联合的新的模型应用于目标跟踪,实验证明该方法有效的完成了视频中的目标跟踪.