基于航拍图像的道路提取算法

针对航拍图像中的检测道路问题,提出了一种多方法融合的道路提取算法.该算法根据建立的颜色模型,应用图像分析技术分析道路的连接特性和宽度特征.运用Hough变换提取图像中道路像素,使用交集处理方法去除图像中的噪声.通过道路阴影颜色分析,噪声分类处理以及道路修复等技术,快速高效地从复杂的航拍图像中提取出道路.实验结果表明,与现有的道路检测方法相比,该算法具有检测准确、效率高等优点.     

一种基于PCB板图像配准优化算法

为了提高PCB缺陷检测中的图像配准精度,文章提出一种结合梯度下降算法与随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)算法的改进图像配准优化方法。对得到的灰度图像使用中值滤波去除噪声,通过拉普拉斯算子提取图像边缘来突出图像细节;使用尺度不变特征变换(scale invariant feature transform, SIFT)检测算法获取图像特征点并进行特征点匹配,通过匹配的特征点对之间的距离阈值来粗选出较强匹配点,使用改进的算法精选出强匹配点,同时算出基础图像变换矩阵;最后使用梯度下降法对基础图像变换矩阵进行拟合优化。实验结果表明,该算法在PCB板图像匹配过程中可以有效减少误匹配,并能得到准确的图像变换矩阵,且图像配准速度较快,能够满足实际工业现场检测要求。     

基于SIFT算法的海底图像自动拼接

针对深海海底图像光照不均,图像间变换关系复杂,图像的特征很难准确地进行描述的问题,提出一种基于SIFT算法的海底图像拼接方法。首先采用SIFT算法提取海底图像的特征点,用欧式距离比对提取出的特征点进行特征匹配,用随机抽样一致性算法,去除误匹配提高匹配效率,同时求出图像间的变换矩阵。最后采用基于高斯模型的渐入渐出融合法去缝,实现海底图像的光滑无缝拼接。实验结果表明,该方法拼接效果良好。     

T形接头角焊缝气孔缺陷空间位置数据的自动提取

采用微焦点X射线检测系统获取T形接头焊件左、右旋转的检测图像,提取感兴趣区域,分析图像灰度分布特征,采用小波变换对感兴趣区域进行图像去噪处理。采用形态学背景模拟,结合阈值分割等算法实现了图像中缺陷的保真分割。建立T形接头焊件缺陷深度和缺陷偏移量的数学模型,提出了焊件缺陷投影距离的自动提取算法及左、右旋转图像中缺陷的自动对应准则,自动提取T形接头焊件内部缺陷空间位置数据。试验结果显示,缺陷大多分布在腹板中心线的左侧,且集中分布在焊件腹板和翼板结合面附近的位置,缺陷沿焊缝纵向呈随机分布,缺陷半径范围为[0,0.7] mm。     

基于投票策略的特征点提取

特征点提取算法中存在伪角点和定位不准确的问题,导致特征点匹配率低,并且影响图像配准精度和速度.针对这一问题,提出基于投票策略的特征点提取算法.算法通过选举人投票选举出最强特征性点集,有效去除伪角点.点集中的特征点满足多重准则,特征性强度高.依据坐标选举,保证了特征点定位的准确性.在发生相似变换、亮度变化和加噪的情况下对大量图像进行了特征点提取和匹配实验,并与传统的特征点提取方法进行比较.实验结果表明,该算法提取的特征点具有更好的有效性,算法具有较强的适应性和抗噪性.     

基于改进FCM和形态学的浮选泡沫形态特征提取

针对浮选过程中因气泡粘连及形状不规则导致泡沫形态特征难以提取的问题,提出一种基于改进模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类和数学形态学的浮选泡沫形态特征提取方法。引入聚类有效性指数及特征散度对模糊C均值聚类算法加以改进,并利用改进的聚类算法对泡沫图像进行聚类,得到泡沫大致区域。依据灰度分布和形状特征,采用面积重构开闭算法对图像进行除噪处理。基于形态重构方法思想,提出采用高低精度距离变换方法,同时,结合改进面积重构变换提取标志图像,进而利用分水岭算法对泡沫图像进行分割。通过测量分割区域和标定像素提取泡沫形态特征,并与浮选工艺参数做相关性分析。研究结果表明,该方法能够准确地分割粘连泡沫,且提取的泡沫形态特征能有效反映浮选工况。     

基于压缩感知的图像水印信息生成算法

针对图像水印信息冗余性高、安全性和鲁棒性低的问题,提出了一种基于压缩感知的水印信息生成方法.首先对二值图像进行提升小波变换并进行分块处理,各分块使用部分哈达玛测量矩阵进行非线性测量,对测量结果进行二值化,作为水印信息进行水印的嵌入;当水印提取时,使用正交匹配追踪法进行重构,恢复出原始水印图像.对提出的算法进行了实验研究,结果表明:提出的算法能够保证水印信息的安全性,提升水印信息容量,并有效去除图像水印的冗余部分,提高了水印算法对裁剪、拼接、噪声等攻击的鲁棒性.     

基于小波和Beamlet变换的图像线特征提取

Beamlet变换是多尺度几何分析的有效工具之一。本文提出了一种基于小波变换和Beamlet的图像线特征提取算法,利用小波变换凸显图像的线特征,再通过Beamlet变换提取图像线特征,实验结果表明了该方法有效。     

基于机器视觉的不规则形状超薄热管宽度测量方法

为实现不规则形状超薄热管宽度测量自动化,提出一种基于机器视觉的中轴线梯度角逐像素宽度测量算法。首先采用Canny算法获取像素边缘,并进一步使用改进二次插值法提取亚像素边缘;然后利用细化算法提取边缘内封闭区域中轴线并适当裁剪;接着使用形态学膨胀与高斯滤波构造中轴线区域边缘,计算梯度角,并借助双侧均值滤波逼近真实梯度角的光滑变化;最后沿梯度角两侧搜索亚像素边缘点,边缘点对距离即为所测宽度。文中算法解决了常规测量算法无法确定不规则形变轮廓对应宽度测量点和高次过渡曲线区域无法测量的问题,实现了在轴线方向密集测量宽度,最大程度逼近真实边缘宽度分布。实验结果表明,测量对象宽度在10 mm以内时,文中算法的测量不确定度为±0.026 mm,能很好地适应超薄热管的不规则外形,实现稳定可靠、高精度的自动化测量。     

基于卷积神经网络的脚部关键参数计算方法

针对传统制鞋业定制化程度低,无法适应足部多样性、舒适性,提出了一种基于卷积神经网络的脚型关键参数计算方法。首先对图像进行透视变换等预处理,然后使用fine-tune的迁移学习方法,通过修改VGG神经网络源模型全连接分类层,将高层卷积权重进行微调,优化网络模型并提取特征值进行特征分类,从图像中识别出脚的轮廓。最后通过设计的算法把脚型特征值计算出,并与实际测量的脚长、腰窝宽度、脚宽等做对比。实验表明,改进后的模型对脚部识别的准确率达到96.8%,输出结果与测量的真实数据相比误差不超过3%,可作为鞋底制作的重要依据。     

火车轮对表面缺陷检测

基于CCD图像采集测量和图像处理方法,设计实现了一种利用面阵CCD成像系统检测火车轮对表面剥离的非接触在线测量系统,着重讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像的影响,分析了轮对剥离图像的特征;并提出一种利用图像特征的剥离(金属表面脱落现象)检测方法和确定剥离尺寸大小的边界搜索方法．现场实验表明该方法具有较强的抗干扰能力,检测正确率达到90%,精度达到4mm．     

一种实用快速的车牌字符分割方法

针对车牌自动识别系统中的字符分割问题,提出了一种基于车牌字符几何特征的分割字符算法。该方法先用数学形态学对二值化后的车牌图像进行一系列的形态运算,去除掉一些无用信息,使得字符与车牌左右边框、字符与字符之间空懈变大,便于划出字符间的垂直分割线,然后使用一种新的快速测量车牌倾斜度的方法进行校正。实验结果表明,该算法原理简单实用,分割速度快,分割的质量好,便于下一步的识别。     

基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量系统的设计及实现

在深入分析以往旋翼桨叶共锥度测量手段的基础上,提出了一种基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量的新方法。由全景图像球面还原算法原理,推导出了一组用于计算桨叶锥度差的逆投影公式。利用同步电路控制摄像机拍摄实现了对目标桨叶的实时提取,并对全景图像的解算方法进行了相应研究。应用脉冲耦合神经网络(PCNN)对全景图像进行初次分割,重点介绍了在此基础上结合区域标记法对桨叶图像进行特征提取的过程并取得了很好的识别率。实验结果表明,该测量方法对于桨叶锥度差的计算具有较高的精度,可以应用于未来的实际生产过程。     

一种改进的数字图像中值滤波算法

利用选点滤波的方式 ,提出了一种改进的中值滤波算法 ,该算法能有效地滤除图像中的随机脉冲噪声 ,还能保持图像很好的清晰度且比较容易用硬件实现。     

基于DM642目标跟踪与目标统计的实现

针对视频监控中单目标的跟踪及目标统计,提出采用一种背景差分和帧间差分相结合的方法,对运动物体进行有效的目标检测,提高了目标检测的精度。首先采用中值滤波去除图像中所含的椒盐噪声,通过形态学处理对提取目标二值化的图像进行去噪处理,然后利用多点定位算法实现目标跟踪。最后根据运动目标体的轮廓高宽比、面积、质心等特征量识别人体,当行人进入视频中特定区域后,进行人流量的统计。实验结果表明,该方法稳定性强、准确率高,所设计的系统能够满足实时要求。     

基于Halcon的蒸汽发生器堵板操作机器人视觉定位算法

蒸汽发生器的工作环境复杂、危险,施工人员在完成堵板螺栓紧固时存在一定的风险。介绍了一种基于图像识别的螺栓紧固方法。机器人自主作业平台主要包括机器人系统和图像采集系统两个部分,采用图像处理软件Halcon,实现基于灰度值的图像阈值分割,利用圆形曲线算法得到圆后,最终得到圆的几何中心。此外,还显示了采用扭矩和时间控制方法的紧固螺栓方法。最后通过螺栓实验和精度验证了图像识别和螺栓紧固的过程。结果表明针对堵板机器人螺栓定位问题采用的基于阈值分割的定位算法识别率为100%,定位最大误差为1.10mm,最小误差为0.92mm,满足堵板机器人螺栓自主定位的精度要求。     

基于图像处理技术的工件长度在线测量

针对轧钢厂加热钢锭传输线,提出了一种工件长度在线测量方法.利用CCD摄像机对生产线上工件的图像信息进行远距离采集.考虑到实时在线检测要求算法简单计算速度快,在对图像信息进行边缘噪声滤除的基础上,利用图像灰度的梯度算子提取工件边缘特征,并进行边缘识别,从而实现工件长度的在线测量.为补偿摄像镜头的非线性影响,进行了二次多项式拟合处理,以提高测量精度.同时,介绍了实时在线测长系统的组成和功能,并对其测量速度和精度进行了实际测试分析,结果表明,被测工件长度在400~1 200 mm之间,运行速度不高于5 m/s时,测量误差低于0.4%.     

小模数齿轮齿距误差的CNC测量技术

模数０．０７～０．２ ｍｍ的小模数齿轮测量在国内外是一个空白。在对其特 　　　　点及测量难点进行分析的基础上，探讨了一种小模数齿轮齿距ＣＮＣ自动测　　　　　　量系统，应用绝对法测量原理及切向对正技术。对测量原理、控制方法、测量　　　　　　精度等进行了分析。经实测验证，证明了其原理的正确性及系统的可行性，可　　　　　　以完成模数ｍ≥０．０７～０．２　ｍｍ齿轮齿距的测量。     

基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

智能坐标测量系统中零件位姿自动识别

零件位姿自动识别是实现三坐标测量机智能化的关键技术．设计了基于图像不变矩和神经网络的图像匹配与识别算法，将被测零件的虚拟图像与实际图像进行匹配，实现了零件放置姿态的识别功能．由图像几何矩计算出零件在实际图像中的位置和方向，经过像平面坐标系至机器坐标系的转换，得到零件在机器坐标系中的位置和方向．实验结果表明，此零件位姿自动识别方法是智能且高效的，识别算法的重复精度小于0．1mm，识别系统的最大空间定位误差不大于0.6mm．