基于图像技术的三轴土样径向变形测量

在常规三轴试验中,由于端部约束的影响难以实现对三轴土样变形的准确测量.将图像测量技术运用于土样的不固结不排水三轴试验中,能够有效地克服常规三轴试验的不足,实现非接触式的三轴土样变形测量.通过已知尺寸的圆柱体在压力室内和压力室外的测量,对有机玻璃压力室和压力室内水介质引起的折射问题引入了折射系数进行修正.结果表明:①通过...     

三轴试样变形数字图像测量误差和精度分析

计算机数字图像识别技术为三轴试验土样变形测量提供了一种简单并且有效的测量方法,它不仅可以克服常规测试方法存在的诸多缺陷,而且具有相对较高的测试精度,比较详细地分析了土样变形数字图像测量系统的各种可能误差源,讨论了各种误差的影响并提出相应的消除和减少误差的办法,实际测试检定表明,数字图像测量系统在三轴试样变形测量中的应变测量精度为10^-4,高于常规测量方法的测定精度,能够满足土样变形高精度测量的要求。     

基于彩色CCD的三色法测量电弧温度场分布

电器触头是低压电器的主要部件,电弧温度是影响电器触头寿命的主要因素。根据ＣＣＤ器件感光成像原理、图像还原原理及普朗克辐射公式阐述了三色法测温的原理,利用彩色ＣＣＤ摄像机摄取的电弧图像中的彩色分量,运用数字图像处理技术进行了噪声消除,重建了电弧的二维温度场分布,描述了测量系统的构成,并给出了电弧实测结果。     

MSC794型CCD相机点扩展函数及噪声响应特性的测量

用白噪声方法测量了JEOL JEM2010(FEF)透射电子显微镜配备的MSC794型CCD相机的点扩展函数PSF(point spread function).在恒定的均匀入射电子束强度下,用改变曝光时间的方法改变CCD相机的曝光量(计数)的方法,得到了该CCD相机的噪声响应特性.将测量结果用于图像复原,得到了衬度更好的电镜图像.复原之后的图像数据,可以用作定量电子显微学分析.     

一种基于双平面镜的相机标定算法

为了从物体的二维图像得到三维重构模型,需要通过相机内部参数,建立已知物点、像点对应的关系模型.提出一种基于双平面镜的相机标定算法,用两个普通平面镜取得物体5个不同角度的二维图像,通过基于颜色信息和基于区域背景差的方法获取目标轮廓,用多边形动态规划算法获取轮廓的特征点以确定各个物体轮廓的对应点,最后根据特征点得到相机内部参数.多边形动态规划算法将时间复杂度从O(n3)降低到O(n2),算法的效率得到提高.     

土体真三轴仪的边界效应试验

为了研究刚性、半刚性、柔性3种边界对试验结果的影响,使用河海大学TSW-40型真三轴仪对粗粒土试样进行保持水平向应力不变、竖直向应力增加的单向加荷试验。结果表明:对高宽比为1∶1的立方体试样,刚性边界对试样的约束作用很明显;在试样顶部使用竖向刚性、水平向柔性的半刚性边界可显著减小边界对试样的约束作用;增大试样高度与底边的比值可有效减小刚性边界对试样端部的约束;半刚性复合加压块及柔性水囊对试验结果的影响很小。     

面向结构光三维测量的两轴转台标定

提出了一种基于结构光测量数据的两轴转台标定新方法.在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,采用2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴线;同理,可以标定出转动轴的初始轴线.通过计算得到转动轴在任意视角的方位,从而精确标定了两轴转台的位姿,实现了多视测量数据在线自动拼合,提高了数据拼合的精度.实验证明,所提出的标定方法简单、高效,并适用于其他转台测量系统.     

基于颗粒流离散元的粘性土三轴剪切试验数值模拟

为了研究粘性土体的工程力学性质,本文通过对粘性试样进行室内三轴固结排水试验,得到了试样土体的应力—应变关系曲线以及强度指标,基于颗粒流离散元法的原理,利用PFC3D软件建立三轴试样模型,并设定颗粒间的接触为接触黏结模型,通过颗粒流数值试验对细观参数进行标定,从细观角度对粘性土的工程力学特性做了一定的研究。对比了不同围压下数值试验与室内试验的应力应变关系曲线,得到了较好的模拟效果。分析细观参数的变化对粘性土的应力—应变关系曲线的影响,得出边界条件、孔隙率、粘结强度、摩擦系数、接触刚度等细观参数的取值对粘性土的宏观力学性质有着显著的影响并对影响规律做了探讨,为今后的三轴试验颗粒流数值模拟提供了有价值的参考。     

基于彩色CCD的三色法测量炉膛火焰温度场分布

根据三色测温法原理,利用彩色CCD摄像机所摄取的火焰图象中的彩色分量,运用数字图象处理技术重建燃烧火焰的温度场分布,并对测量火焰温度的两大误差来源进行了分析和校正处理.     

基于面阵CCD的高精度测量技术及应用

针对图像尺寸测量,提出了一种基于面阵CCD的高精度测量技术和图像比较测量方法,通过对比被测零件的图像和标准件的图像,得出被测零件的尺寸,多项式插值的子像素细分算法和图像比较法的结合提高了边缘的定位精度,加速了运算速度．推导了一种基于多项式插值改进的子像素细分算法以及各种理论的应用技巧,工业高精度测量实例表明,最大偏差不超过0．01mm．     

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%.     

面阵CCD高精度测量技术的应用

利用高分辨率面阵CCD,提出一种新的散射均匀光场照明的方法,通过边缘检测,像素细分技术使测量精度突破像素限制,实测精度为0．01mm。同时对影响系统精度的因素进行了分析并给出补偿措施,使面阵CCD高精度测量技术成功应用于生产实践中。     

基于CCD的公路照明测量系统

分析了CCD测量对比度的原理及特点,研究了公路照明质量评价指标,提出了以调整对比度作为评价指标的照明质量评价方法,设计了基于CCD的公路照明测量系统,并成功予以实施。研究结果表明:新设计的测量方法有效地提高了公路照明质量测试的精度与效率,减少了测量误差;与传统方法相比,测量精度提高约20%,测试效率提高3倍以上。     

基于图像分割和孔洞修复的三维伤口测量方法

伤口测量是临床医学研究中一项重要工作。传统的接触式伤口测量方法存在测量结果稳定性差、易造成伤口二次伤害的问题,基于2D图像处理的非接触式伤口测量方法存在精度差、无法获得伤口深度信息的问题。为此,设计了一种基于图像分割和孔洞修复的三维伤口测量方法。采用异源图像对齐算法解决了异源图像由于视差导致的图像像素错位问题;通过基于改进的区域生长法设计了一种交互式伤口区域分割方法,实现伤口区域精准分割。最后,采用基于径向基函数(radial basis function, RBF)的三维点云孔洞修复算法进行伤口皮肤复原,从而得到伤口的最大深度、体积等三维参数。实验结果表明：所提方法的测量误差低于3%,其测量精度以及稳定性皆优于接触式和基于2D图像处理的伤口测量方法,满足临床使用以及医学研究的应用需求。     

利用MATLAB进行数字图像的边缘检测算法研究

本文首先对几种经典边缘检测算法进行了讨论,例如Roberts边缘检测算子,Prewitt边缘检测算子,Canny边缘检测算子等。然后深入研究小波变换理论和图像边缘检测理论方法,通过理论分析和MATLAB软件仿真结果,将小波算法和经典边缘检测算法进行比较,证明了该方法的有效性和优越性。     

三维成像载荷地面快速融合处理方法研究

三维成像载荷是一种能够同时采集激光雷达数据以及CCD影像,并快速融合生成三维立体影像的新型载荷。在分析载荷工作原理的基础上,面向载荷的地面检校及成像试验,提出了一种针对该新型三维成像载荷的地面快速数据融合处理方法;并利用地面实测数据对方法进行了验证。结果表明,该方法能快速生成实验区的三维影像,同时也验证了该类型载荷对激光雷达数据与影像数据快速融合的能力。     

线阵CCD在异形回转体轮廓尺寸测量中的应用

讨论利用线阵ＣＣＤ图象测量方法。配备Ｚ、Ｙ二维运动工作台及绕Ｚ轴回转数显工作台，地异形回转体三轮轮廓尺寸进行检测。用Ｍａｒｒ边缘检测算子对ＣＣＤ获得的原始灰度图像进行处理，采用最小二乘法完成曲线拟合，获得亚象元分辩率。对Φ２００ｍｍ异形回转体零件进行尺寸测量，测量系统精度达到μｍ级，并给出了试验结果。     

高速三维数字图像相关系统及其动载三维变形测量

基于双目立体视觉、高速摄影和数字图像相关方法,用两台高速相机搭建了可用于观测结构动态三维变形的高速三维数字图像相关测量系统.介绍了测量系统的原理及实验过程中需要注意的细节,用该测量系统进行了两个动载下三维变形观测的实验:摆锤冲击铝板实验和霍普金森杆冲击石墨圆柱实验,得到了受冲击铝板的动态离面位移场演化和石墨圆柱试件横向变形的三维位移场.     

光栅投影三维成像系统中的摄像机修正与匹配

根据透镜成像理论,建立了光栅投影三维成像系统中摄像的成像模型,推导出了物体与成像之间的关系．提出了一种不用分离参数就可求出摄像机机内外参数的新方法．它降低了求解非线性方程的难度,使系统的运行速度显著提高,降低了左右摄像机的差异,提高了三维成像的质量．实验证明,此方法简便易行、稳定性好、精度较高、可操作性强．     

采用图像定位与轮廓检测的喷墨宽度测量算法

提出基于图像定位与轮廓检测的喷墨宽度测量算法.首先,根据图像灰度熵特征与旋转定位函数,提出基于动态阈值熵函数分割与EmguCV的产品定位算子,得到产品中心点坐标与旋转角度;然后,传递给机器人Robert,引导Robert到产品边缘喷墨上方进行局部图像采集;最后,采用大律法分割法处理喷墨边缘图像,设计基于Canny边缘检测与轮廓检测的测量算子,从而完成喷墨宽度测量.实验数据显示:与当前目标宽度测量技术相比,文中算法具有更高的测量精度与稳定性.