用于路面车辙检测的线结构光图像处理流程

分析了激光线结构光车辙检测原理,提出了适应沥青路面纹理特征和技术状况的线结构光图像处理流程,包括路面横断面曲线提取和车辙特征参数提取.其中路面横断面曲线提取由光心提取、光心连接和光心曲线平滑实现.基于高斯拟合的光心提取用于确定线结构光位置,光心连接用线性插值得到完整的路面横断面曲线,而光心曲线平滑则可削弱路表纹理及其他干扰因素的影响.车辙特征参数提取在获取横断面包络线的基础上实现,最大车辙深度和曲线填充面积均可作为车辙评价参数,而路面横断面曲线也可用于路面横向变形特征的描述.模拟车辙试验表明,线结构光检测可以精确测量车辙深度,提出的图像处理流程具备可行性.     

焊缝结构光图像处理与特征提取方法

为实现焊缝磨抛自动化,将双CCD相机与激光器搭载于磨抛机器人上,构成机器人视觉导航和检测系统。根据机器人与焊缝特征点之间空间位置的相关性,构造动态感兴趣区域(ROI),提出了一种提取焊后焊缝结构光特征线的快速算法,该算法可将图像处理区域缩小到原来的1.49%,从而极大地提高了运算效率。在动态ROI内,对图像进行分析,针对焊缝结构光图像的特点,对图像的预处理过程进行了优化,采用动态高斯平滑模板处理直方图,改进了阈值计算方法。在此基础上,提取焊缝激光带的特征线,并进行了实验研究。研究结果表明,视觉系统稳定可靠,提出的算法能够快速地锁定动态ROI,可准确地提取结构光特征线,从而为磨抛机器人视觉导航和检测奠定了基础。     

基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统

针对国内螺旋管焊缝超声波探伤检测设备中尚无可靠实用的焊缝自动跟踪系统这一突出问题,设计并研制了一种基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统.系统以激光为主动光源,以CCD摄像头为传感器件,由工控机对获取的焊缝图像采用文中所述算法进行实时处理,得到偏差信号送入伺服电机系统控制执行机构动作,从而实现焊缝自动跟踪.系统实时性好,跟踪精度高,已获得实际应用.     

结构光调制图像的边缘提取方法研究

本文通过比较不同边缘检测算法的实际效果，来选择一种运算速度快、边缘定位准确、噪声抑制能力强的边缘检测算法，实现结构光调制图像标定数据的提取。     

结构光熔池传感中反射图的递归选区处理算法

点阵结构光三维熔池传感中处理反射图并识别成像点是后续熔池重构计算的基础,然而,由于弧光在成像屏上分布不均匀,加上结构激光照射到工件表面后漫反射到成像屏上,生成了额外的高亮背景,因此大大增加了成像点识别难度.此外,激光束在传播过程中受金属蒸气散射发生横向扩散,造成成像屏上的成像点尺寸变大、对比度下降,给识别带来了更大困难,极易丢失成像点(丢点)或误将噪声识别为成像点(多点).针对该问题,提出了一种递归选区图像处理算法,该算法由整体到局部,利用递归的思想不断选择"未成功识别"区域做进一步处理,当逐层返回处理结果后,可实现从不均匀背景中分离出所有成像点,不易丢点或多点.在每层处理计算中,算法的主要步骤包括阈值、滤波、连通域计算、大连通域递归处理以及小连通域重新覆盖等.阈值处理采用OTSU算法,该算法针对各层目标图像的亮度特征自动确定最佳阈值.滤波处理采用中值滤波法,提出每深入两层将滤波窗口的尺寸减小2个像素,可以降低丢点可能性,减少无用递归,避免超过最大递归深度.最后,用起弧后不同时刻拍摄的具有不同特征的反射图验证了递归选区处理算法的有效性,并分析讨论了该算法的实时性能.结果显示,单个图像的...     

基于结构光图像法的三维曲面重构技术

提出了一种基于编码结构光的新型三维重构技术的原理和系统的标定方法．这种技术以条纹变形作为物体三维信息的加载和传递工具，以CCD摄像机作为图像获取器件，通过计算机软件处理，对颜色信息进行分析、解码，通过已标定的系统计算来获取物体的三维面形数据．对该系统进行了理论分析，并以石膏像模型为对象进行了具体实验，得到了较满意的结果．     

基于粒子滤波的结构光实时焊缝跟踪技术

针对弧焊中的电弧、飞溅等强光干扰,提出了一种结构光焊缝跟踪实时图像处理技术,研制出焊缝跟踪视觉传感器.首先对焊缝特征区域进行识别和捕获,提取焊缝特征模板,利用焊缝序列图像的相关性对焊缝位置变化进行观测,并对其后验概率进行评价;在此基础上,采用粒子滤波对焊缝实现实时跟踪.结果表明,其相关品配能够有效地消除弧光、飞溅的干扰,其焊缝特征模板的实时更新使得焊缝跟踪能够适应形状变化的焊缝,其特征区域约束和快速相关算法能够有效地提高跟踪的实时性.将所研究的系统在PC104(PIII 1.6 GB)处理平台上,于弧焊接距离传感器20mm且无遮挡情况下进行实验测试,结果发现其跟踪效果良好,每帧处理速度达10 ms,焊缝跟踪精度达0.5 mm.     

彩色编码结构光测量水中物体的三维面形

提出一种利用彩色编码结构光和光线追迹算法测量水中物体三维面形的方法.该方法利用投影仪投出经过彩色编码的颜色条纹来调制物体的三维信息,摄像机拍摄回物体表面的变形条纹图,然后根据光线追迹算法分别追踪摄像机和投影仪的光线来计算物体的三维面形信息,即可恢复出物体的三维面形.用这种方法计算物体的三维面形只需要拍摄一幅图像,因此该方法大大提高了测量速度并降低了系统成本.利用文中方法在3DS MAX软件中进行了模拟实验,并进行了实际测量,实验结果证明了所述方法的正确性和可行性.     

线结构光焊缝表面质量监测方法

针对直缝钢管焊接过程焊缝表面凹陷或突起面积实时监测问题,设计了一套基于线结构光的嵌入式机器视觉系统.提出了焊缝结构光条中心线快速提取算法和焊缝突起或凹陷面积计算方法,实现了焊缝表面突起或凹陷面积的精确测量.实验结果表明:该检测系统具有测量精度高、处理速度快、非接触测量等特点,能够满足焊缝表面质量实时监测的要求.     

一种结构光条纹中心快速检测方法

为解决三维扫描仪中图像处理的实时性，提出检测结构结构光条纹 法，本算法把阈值法与可变方向模板法相结合，充分发挥两者的优点，先由主机计算激光条纹度阈值，再结合像素的灰度邻域属性实时确定激光条纹，然后用可变方向模板激光条纹中心，实验表明这种方法具有数据存在量小，实现速度快的特点，而且还有抗白噪声能力和一定的修补断线能力，此外，本方法有利于硬并行实现。     

结构光编码的三维测量系统的插值定标方法

利用平移参考面获取的一组插值节点数据求得定标系数函数的三次样条函数,从而实现了对结构光编码测量系统的定标．结果表明,样条插值法在定标精度和速度两方面优于广泛应用的平差法．     

光无线通信结构关键技术探索

通信技术一直是向着扩大通信距离、增大通信容量和提高传输能力的方向发展的。光无线通信在我国的发展前景非常好,在许多领域具有重要的应用。     

活动图像的区域模型压缩编码

本文提出一种新型的基于模型方法的编码方案,在编码时采用Huffman与Arithmatic两种方法交替使用,以达到更高的压缩率。将此方法应用于国际通用测试序列(Miss Ameri-can),在对相隔三帧进行处理时,在5k bit/frame左右的低码率下不仅克服了方块效应,且图像无明显降质。     

基于DSP的图像采集板设计

随着运算能力很强的数字信号处理器的问世,以DSP为核心的硬件系统可以用来进行各种各样的图像处理,为图像处理的一系列问题的解决开辟了新的途径和方向。文章主要研究了基于DSP的图像采集和显示的软硬件设计,在完成图像采集板硬件基础上,设计编写图像采集程序,并根据直方图统计算法编写直方图统计程序。最后通过摄像头、图像采集板,DSP处理板等构成整个图像采集系统,经过调试运行,该系统实现了图像采集和处理的功能。     

图像的小波系数神经网络预测编码

提出一种图像的小波系数预测编码方法。在该方法中,原始图像被分解为一个小尺寸的低频图像和一系列不同方向的多分辨率细节子带图像（小波系数图像）,由于不同分辨率的小波系数图像具有相似性,故可用低分辨纺小波系数来预测同一方向相邻较高分辨率的小波系数。采用Ｂ－Ｐ神经网络作为非线性预测器有效地实现了这种预测,结果表明,利用这种编码算法可获得高图像压缩比。     

基于空间光调制器的瓣状结构光生成及应用

在一维艾里光相位模板中截取扇形相位模板,通过对扇形相位模板的圆周排列,实现了一种"瓣状"空间结构光场的相位全息图.激光经加载该相位全息图的空间光调制器反射后,在透镜焦平面形成瓣状光场.本文提出的相位生成方法可以对光场的瓣数进行自由调控,并在全息图中心区域引入涡旋光相位实现了对结构光场中心光强的调控.基于该光场通过双光子...     

结构光测量中的定标

分析了ＤＬＴ定标模型的原理和方法，根据所涉及的应用场合和界定的条件，对ＤＬＴ模型进行了简化，由此只需进行二维测量和计算，就能准确有效地完成三维定标．对定标误差进行了理论分析和实验，提出了误差纠正模型及其相应算法，保证了系统的扫描精度．实验表明：提出的定标算法达到像素级精度．     

结构光测量中的定标

分析了ＤＬＴ定标模型的原理和方法,根据所涉及的应用场合和界定的条件,对ＤＬＴ模型进行了简化,由此只需进行二维测量和计算,就能准确有效地完成三维定标,对定标误差进行了理论分析和实验,提出了误差纠正模型及其相应算法,保证了系统的扫描精度,实验表明：提出的定标算法达到像素级精度。     

结构光三维曲面重构

提出了一种基于结构光三维视觉的曲面重构方法。探讨了摄像机的标定、光平面的标定。并利用经物体表面调制过的结构光条纹作为物体三维信息传递工具,以CCD摄像机作为图像获取器件,通过计算机软件处理,对调制过的光栅条纹进行分析解码。最后通过已标定的系统获取物体的三维曲面数据。     

基于多个DSP的图像处理SIMD并行结构

通过分析低层图像自理算法特点，指出标准ＳＩＭＤ结构不能完成某些层图像处理算法的数据综合任务，提出的改进型ＳＩＭＤ结构增加了多指令控制、共享存储器单元，能执行更多种类图像处理算法，讨论了图像在ＳＩＭＤ结构计算机上的呈维、二维分块方法，结果表明一维图像分块在互连网络硬件量，算法执行速度两方面更具优越性。