基于X射线的BGA空洞缺陷3D检测方法

目的对球栅阵列封装(Ball Grid Array,BGA)芯片中由于焊接过程中产生的气体未能及时逸出所致的空洞缺陷进行3D检测,以降低缺陷检测难度和提高准确率,为实现BGA产品的流水线检测奠定基础.方法利用X射线三维显微镜对BGA芯片进行扫描与重建得到3D模型,将模型等距切片后转为灰度图像,根据3D可视化结果和灰度直方图选择固定阈值进行全局阈值分割,将分割得到的二值图进行连通区域标记并计算各区域面积,最后采用积分法求取焊球和空洞体积并计算空洞率.结果与2D检测方法对比,该方法可以有效去除图像中的多元器件重叠的不利因素,可直接观察空洞缺陷的大小及位置;在BGA切片图像中标记分割阈值的等值面并测量焊球和空洞的直径,将测量结果与DR图像中的测量值对比,最大误差为3.726μm,表明该方法可以准确地分割焊球及空洞特征.结论该方法可以有效地检测出BGA中的空洞缺陷,并准确地计算出焊球和空洞体积及基于体积的空洞率.     

基于高速摄影测量气泡体积的图像处理技术研究

为获得鼓泡过滤装置内尺寸较大且存在明显变形的气泡的体积,介绍了4种图像处理气泡体积的方法:等效直径法、椭球体积公式法、水平切片法和自适应切片法。分析每种方法的基本思想和使用条件,并利用这些方法计算出气泡的体积。同时,采用气泡收集法对气泡体积进行实验测量,将4种图像处理技术计算出的气泡体积与实验测量值进行对比,来评价各种方法的准确性。结果表明:等效直径法和椭球体积公式法因需要获取表述气泡整体几何特征的参数来计算气泡体积,因此当气泡变形严重时,特征参数会发生较大变化进而整体处理精度受影响较大;水平切片法对椭球形气泡具有高精度的处理结果,但当气泡对称轴发生偏转或气泡形状为碟形时,处理精度明显变差;自适应切片法能根据圆形度来识别气泡形状,同时,针对不同的气泡形状,以对称轴为参考来确定合适的切片方向,具有很强的适用性和较高的计算精度。     

基于图像分割的多CCD测量系统干扰去除方法

针对多电荷耦合器件(CCD)光切法物体三维形貌测量系统中杂散光干扰难以去除的问题,提出一种基于图像分割的干扰去除方法,在灰度空间进行阈值分割的同时,在图像中进行区域分割。对干扰源的分析显示,激光条纹关于玻璃底板的反射是干扰的主要来源。玻璃底板以上的部分包含条纹信息,玻璃底板以下为干扰信息存在区域。将玻璃底板在图像中的位置提取出来,利用Hough变换进行检测,求出直线方程。用该直线对测量过程中的图像进行区域划分,有效区域保留原始信息,无效区域置为零,彻底去除干扰。该方法与传统的图像滤波去除干扰的方法相比,可以在去除干扰的同时保持激光条纹的原始信息和测量数据的完整性,该方法已在多CCD三维形貌扫描仪中得到实际应用。     

中国数字人切片图像的自动配准与分割方法研究

提出了一种新的方法,用于解决数字人数据集重建前的切片图像配准和分割问题.首先利用改进的彩色空间动态阈值法和形态学处理提取切片图像的定位杆坐标,在此基础上对原始图像进行变换,从而实现数据集的配准;其次根据配准后数据集相邻切片目标轮廓在位置和形状上的相似性,利用前层切片分割结果指导初始化位置和限制搜索空间的主动轮廓模型,实现了配准后数据集的自动分割.所提出的方法在数字人切片图像的分割中取得了令人满意的效果,并且该方法还可以应用在CT、MRI等医学图像序列中的器官和部件的分割中.     

基于点云数据的株冠体积测量方法

 在林业领域,利用地面三维激光扫描(Terrestrial 3D Laser Scanning,TLS)技术可获取测树因子,以辅助林业资源调查,但该技术尚未用于测量灌木植物的体积。在介绍TLS系统组成、工作原理的基础上,基于紫穗槐的点云数据,测量29株两年生紫穗槐苗的冠高、冠幅直径,采用整体凸包算法、切片凸包算法、切片分割算法和立体栅格算法计算紫穗槐的株冠体积,并对株冠体积与冠高、冠幅直径进行相关性分析,从而选择适合测量灌木植物体积的方法。结果表明,立体栅格算法是计算与紫穗槐有相同结构特征植物株冠体积的最好方法,利用TLS技术可监测野外灌木生长状况。     

基于SVM的虚拟人彩色切片图像自动分割

为实现对数字虚拟人彩色连续切片的自动分割,提出了一种基于支持向量机的自动分割方法.该方法首先利用虚拟人连续切片图像间在颜色、纹理等特征的相似性,使用支持向量机分类方法对相邻图像进行分割.在分割结果达不到预定允许最小相似度条件或一次训练结果用于连续分割切片次数达到给定的最大允许次数时,则再利用相邻切片在空间上的相似性,自动对当前切片进行重新采样,然后继续训练、分割.使用虚拟中国人女性一号(VCH-F1)数据集中切片图像进行实验,对比研究了允许的最小相似度测度及允许最大连续分割次数对分割质量和分割时间的影响,并给出了受噪声污染图像的自动分割结果.该方法能有效实现对虚拟人连续切片图像的自动分割,能在保证一定分割质量的同时,兼顾分割速度,并能较好地克服噪声影响.     

基于热重启学习率的NAG算法在图像分割中的应用

文章针对水平集演化模型的梯度下降法收敛速度较慢,且对局部极小值较为敏感的问题,提出一种热重启学习率和Nesterov加速梯度(Nesterov accelerated gradient, NAG)算法相结合的水平集演化方法,以替换Chan-Vese(CV)模型中用于演化水平集函数的梯度下降法,对2种算法的图像分割速度以及分割精准度进行了对比。首先根据CV模型和距离保持惩罚项建立初始的水平集演化方程;然后对NAG算法增加学习率动态变化项计算梯度来演化水平集函数;最后不断更新得到水平集函数直到收敛。使用ground truth(GT)图像评估分割精准度,通过与传统梯度下降法得到的实验结果对比,改进算法的CPU运行时间减少了30%以上且分割精确度明显提升,表明其可对图像进行有效且快速地分割。     

融合云模型和比重阈值的唐卡破损区域分割

针对唐卡破损区域分割问题,提出了融合云模型和比重阈值提取破损区域的算法。首先获取RGB彩色图像的灰度图、HSV空间的V分量、YIQ空间的Y分量、LUV空间的L分量,合并这四个分量得到融合图像;其次利用云模型过滤融合图像,得到云过滤图像;然后计算云过滤图像的比重度并进行局部比重阈值分割,得到分割结果 1;再分块粗分割融合图像得到分割结果 2和分割结果 3;最后合并分割结果 1、2和3得到分割结果 4,对分割结果 4去除过分割区域,得到最终分割结果。实验结果表明,与一维最大熵法、OTSU算法、数字形态学算法等算法相比,该算法的分割效果较好并具有一定的稳定性。     

基于灰狼优化算法的PCNN中药材显微图像分割

为有效分割中药材显微图像的目标信息,提出了一种基于灰狼优化算法(Gray wolf optimization, GWO)的改进型脉冲耦合神经网络(Pulse coupled neural networks, PCNN)中药材显微图像自动分割方法。首先,从适应处理显微图像的角度出发对传统PCNN模型进行简化与改进;其次,在训练图像中提取香农熵值作为GWO的适应度函数来自适应调节PCNN关键参数——链接系数β,进而实现图像目标的最优分割;最后,将所提算法与聚类分割法、OTSU法、传统PCNN法进行了实验比较,并用骰子系数、体积重叠误差、相对体积、精确度和交并比等常用医学图像分割评判标准对4种处理方法做了客观评价。实验结果表明,所提方法能够实现图像的自适应分割,较好地保持了图像细节、纹理及边缘等信息,对不同显微图像分割准确度高,改善了图像的分割性能,具有较强的适用性。     

基于方向场的车牌倾斜校正方法

车牌字符分割与识别是智能交通系统中的重要环节,而倾斜变形的车牌图像对车牌字符分割与识别有很大影响,为解决这个问题,提出了一种基于方向场的车牌校正方法.建议方法采用Sobel算子计算车牌图像的梯度方向场,通过对方向场角度直方图的分析找出车牌水平倾斜角,根据水平倾斜角对车牌图像进行水平旋转校正并二值化.然后,应用垂直投影法...     

基于面结构光的T型焊接接头成形角度测量

针对钛合金带筋壁板T型焊接接头成形角度的测量需求,基于面结构光三维扫描仪设计了三维点云测量系统,以获取T型焊接接头区域三维点云。首先,对三维点云进行预处理,利用统计滤波去除离群点,通过直通滤波剪除场景点云和冗余点云,再用体素化栅格法简化点云;然后,使用区域增长算法分割出T型焊接接头的筋板点云和壁板点云;最后,基于随机抽样一致性（RANSAC）算法拟合出分割后的筋板和壁板平面点云,得到平面法向量,计算求得T型焊接接头的成形角度。将焊接前的测量角度反馈给装配机器人,用来修正筋板的装配精度;焊接后的测量角度则用来评判焊接成形质量。计算结果表明,运用所提的点云数据处理方法能快速精确地计算出T型焊接接头的成形角度。     

利用超图图割的图像共分割算法

针对基于传统图割的图像共分割算法存在计算复杂度高而导致分割效率低的问题,提出了一种基于超图的图像共分割算法,利用超图能更简洁有效地代表图像中特征关系的特性来提高图像共分割的效率。该算法首先对具有相似前景的2幅图像分别进行Mean-shift过分割,并将得到的过分割区域分块作为超图的节点;然后利用分块的颜色直方图计算所有分块间的相似性,并将相似的分块对应的相似节点集合和单幅图像中相邻节点集合作为超边并计算其权值,构造超图;最后利用基于谱分析的近似算法求解超图归一化分割问题,获得图像对的共分割结果。实验结果表明,所提算法相比于单幅图像的归一化分割算法以及基于传统图割的图像共分割算法具有更好的分割效果,同时分割时间缩短至少45%。     

一种新的基于局部区域的活动轮廓模型

提出了一种新的基于曲线演化的活动轮廓图像分割模型.该模型利用局部图像统计信息来代替C-V模型中的全局灰度均值,以此可以分割灰度不均匀的图像.此外,在模型定义的能量泛函中增加了水平集正则项,以此来保证数值计算的准确性和避免对水平集函数的重新初始化.将本文提出的活动轮廓模型用于分割人工和自然图像,比较结果显示:C-V模型不能很好处理灰度不均匀图像,而本文提出的模型对灰度不均匀图像能得到满意的分割效果.     

基于图像技术的迷彩面料颜色测量

颜色测量对于迷彩面料的色彩分析、产品设计、质量控制有着重要的指导意义。针对由织物组织纹理和图案的多样性造成测色难度增大的问题,提出一种迷彩面料图案分割的方法,并提取色彩信息加以分析。利用数码相机进行迷彩面料图像的采集,利用Mean Shift聚类算法将图像分割成不同颜色的色块,再用神经网络回归实现图像从RGB(red,green,blue)颜色空间到Lab颜色空间的转换,并通过正态分布法对迷彩颜色进行分析测量。试验结果表明:提出的图像处理方法可实现迷彩服面料颜色的自动分割;与Datacolor分光测色仪测色结果相比,正态分布法分析得到的平均色差不超过2。     

润滑剂抗磨性能测量的图像处理系统

根据钢球磨斑显微图像的特点，研究图像的预处理、分割和特征计算的处理过程，并开发出润滑剂抗磨性能测量的图像处理系统。采用最小误差法选取阈值进行分割，并结合形状因子分析法去除非磨斑目标，完成对分割后磨斑图像的识别。实验结果表明，采用计算机进行图像采集和自动处理，提高了测量的精度和自动化水平。     

Zr50Cu50金属玻璃形成过程中自由体积与玻璃态转变温度关系的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟了Zr50Cu50金属玻璃的形成过程,并获得了不同温度下合金的原子构型.借助金属玻璃中自由体积量等于金属玻璃与对应晶体的体积差理论提出一种自由体积湮没速度法,对Zr50Cu50金属玻璃形成过程中的临界玻璃态转变温度Tc以及热力学玻璃态转变温度Tg进行预测.用该方法确定出的Tc(969.5K)与利用模式耦合理论计算获得的Tc(978.4K)接近;Tg(731K)与利用平均原子体积随温度变化关系曲线确定的Tg(725K)相近.运用自由体积湮没速度法计算的Tc和Tg无需计算各温度下的原子扩散系数,节省了计算时间.     

结合区域合并和水平集的图像分割方法

提出了一种新的图像分割方法.首先利用均值漂移方法对图像进行分割处理,在此基础上进行区域合并得到图像粗分割,然后利用粗分割的结果构造初始水平集函数,利用水平集方法获得图像的最终分割结果.并且针对水平集方法提出了一种新的边缘检测算子,重新定义边缘停止函数,使得对受到噪声影响图像的分割具有鲁棒性.实验结果表明,本方法能有效地提取图像目标,在图像分割质量上具有一定优势,具有较强的实用性.     

基于磁共振图像分割的主动脉管壁剪切力计算

为了获得管壁剪切力等血液动力学参数并用其对心血管疾病进行预测,本文在三维相位对比磁共振成像技术获得的图像数据和血流速度信息的基础上,实现了一种基于图像分割的主动脉管壁剪切力计算方法。其中,图像分割方面,结合需要分割的主动脉血管图像的特点,使用交互式水平集分割算法得到了三维血管壁的分割结果,并对分割结果进行了主观和客观的评价;管壁剪切力计算方面,结合磁共振得到的血流速度信息和图像分割得到的血管壁几何信息,在理想不可压牛顿流体的假设下得到了计算结果,并对结果进行了可视化和分析。最后,对于这两方面研究中存在的一些问题和值得进一步研究的工作进行了总结。     

几种图像分割算法在CT图像分割上的实现和比较

对目前几种在图像分割领域得到较多应用的交互式分割、区域生长分割以及阈值分割算法进行了探讨,并且结合实际ＣＴ片图例分别进行分割实验研究,得到较为满意和可用性强的结果,实验表明：瓶值分割对于ＣＴ切片的效果最好;区域生长分割适宜于对面积不大的区域进行分割分割效果了;基于动态规划的交互式分割算法比较复杂,计算时间较长,但对于边缘较平滑的区域,同样具有较好的实际效果,几种算法的评估为其在ＣＴ图像分割上的实际应用提供了科学依据。     

基于数据场和水平集演化的图像分割

为了充分挖掘图像内不同区域间的隐含关联性,并解决图像分割中自适应阈值选择问题,提出了一种基于数据场和水平集的图像分割方法。利用数据场能够有效地表示图像像素间的相互作用,根据势值能够得到对应的势值等势线,可以根据该等势线的分布情况,采用梯度下降法来得到图像的二值化分割结果。为了得到更为精确的分割边缘,还引入基于拉普拉斯边缘检测函数的水平集演化方法来对二值化结果进行边缘曲线演化。将二值化分割结果与传统的基于数据场的图像分割算法对比结果显示,所提出的算法在分割准确性上表现良好,并且能够使得图像边缘更加精确。实验结果表明,提出的方法能够较好地分割目标,且对噪声图像具有较强的鲁棒性。