一种基于视觉的三维轮廓检测系统

设计了一套基于机器视觉的三维轮廓检测系统,用于生产线上零件三维轮廓的在线检测.该系统主要由基于CCD的激光三角法数据采集模块、基于FPGA的嵌入式数据处理模块、基于USB总线的数据传输模块和基于OpenGL的图形显示模块组成.该系统结构紧凑,对于生产线上的高速运动物体,也能获得较高的分辨率.数据处理模块也允许多种算法在该平台上运行,便于实际应用中选择最优算法.通用的USB数据传输接口能提供较快的数据传输速度,允许在开机状态下插拔设备,避免了PCI等插槽式数据传输方式需要打开机箱的缺点.基于VC的显示模块,将检测结果以图形方式显示出来,更加直观,并且方便实现人机交互.     

基于环绕抑制模型的轮廓检测

轮廓检测是高级视觉任务的重要基础.目前存在两个难点:一是检测轮廓缺失,二是纹理边缘冗余.针对这两个问题,本文结合基于多线索的环绕抑制模型提出一种新颖的轮廓检测算法.先增加环绕抑制强度,旨在进一步抑制冗余的纹理.为了防止同时抑制轮廓,利用改进的超像素分割算法(SLIC)获得候选轮廓,进而在候选轮廓处进行解抑制.实验结果表明了本文算法在提取更完整轮廓的同时尽可能地抑制了冗余的纹理.     

基于机器视觉的螺纹参数检测

依靠机器视觉技术,对螺纹检测的图形处理技术进行了研究,提出了螺纹多参数的检测方法。介绍了图像处理技术中的预处理、边缘轮廓提取、参数标定等技术,并研制了相应的检测软件。实验结果表明该软件能对螺纹进行实时、高速的检测。     

基于视觉注意机制的图像质量评价

提出了一种基于人眼视觉注意机制的图像质量评价算法(VAIQM).首先,对输入图像进行预处理,以便分别在细节和轮廓2个层次上测量局部视觉畸变.然后,在视觉显著、中等显著和不显著区域分别计算区域相似度,并将其合并为图像整体的细节和轮廓相似度.最后,将细节和轮廓相似度合并为图像整体质量指标.实验结果表明,在A57,IVC,TID2008,Tomaya-MICT,LIVE,CSIQ和WIQ七种数据库上,VAIQM算法的整体性能均优于结构相似性(SSIM)算法及其扩展版本MS-SSIM算法,能更好地体现主客观评价的一致性.MS-SSIM算法需要利用多分辨率分析工具将待测图像分解为若干子带,其计算复杂度远高于VAIQM算法.此外,VAIQM算法在这7种数据库上的性能波动均较小,显示出较高的鲁棒性.     

支持视觉检测的边缘检测技术

本文简述了视觉检测技术在工业中的广泛应用，回顾和总结了立体视觉系统中的边缘检测技术；对边缘检测技术中的各种方法进行了分析、比较。     

基于纹理和轮廓的铅笔素描画生成方法

为避开常规铅笔画生成算法中图像分割的限制,提出一种基于纹理与边缘轮廓的铅笔素描画自动生成算法.该算法先用主成分分析法对原始图像进行分析,确定高频提升过滤的参数,然后融合相应的相似度测量方法来检测并定位图像的边缘.同时,利用线积分卷积产生原始图像的纹理,并将其与边缘图叠加,得到铅笔素描画的效果.实验结果表明,该方法简单且有效.     

基于生物视觉感知的场景特征提取方法

针对复杂背景环境下图像场景理解及分类中遇到的诸多难题,提出了一种模拟生物视觉感知的新的图像场景特征提取方法.该方法采用方向、颜色和亮度三种感知特征来构造视觉显著图,并对基本单元进行最大化处理来得到更加精确的方向信息.为了提高特征提取的速度,设计了区域分割算法,然后构造分割区域描述子,最后通过SVM对特征向量集合进行无监督分类以实现显著区域匹配.与传统方法相比,该方法提取的特征对于一定程度的仿射和光照变化具有良好的不变性,同时具有较好的分类效果.实验结果表明上述方法能够较好地应用于场景分类及检索,并具有较强的时效性.     

基于能量检测的频谱感知方法

认知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的新的智能技术.首先简述认知无线电的背景和概念,针对认知无线电的频谱感知功能,详细地分析基于能量检测的频谱检测方法,在此基础上研究了噪声方差的不确定性对检测性能的影响.针对无线信号检测具有本地局域性和能量检测存在信噪比极限的特点,提出一种分布式有限合作检测机制,推导出基于“OR”规则的有限合作机制的检测概率,并进行Monte Carlo仿真.理论计算和仿真结果都表明,该方法在虚警性能略有下降的基础上,能较大程度改善低信噪比情况下的检测性能.     

基于OpenCV的车辆轮廓检测

为了获得理想的车辆轮廓线,提出了一种基于开源计算机视觉库OpenCV的轮廓检测新方法。首先对图像进行形态学去噪、平滑滤波处理和二值化阈值分割等预处理,获得二值化黑白图像。然后通过轮廓提取和跟踪检测到车辆外轮廓线。在VC++6.0环境下,利用OpenCV编程实现了此方法。由实验结果看出,该方法可以较为理想地获得车身外轮廓线信息,既节省了预处理的时间,也保证了精度。     

基于肤色及深度信息的人脸轮廓提取

提出并实现了一种新的提取人脸封闭轮廓的方法.首先通过三目立体视觉系统获得彩色图和深度图,然后利用彩色图的肤色信息和深度图的深度信息而惟一确定的面部区域,最后再通过对面部肤色区域轮廓提取并结合活动轮廓模型(Snake)提取下巴,从而完成整个人脸轮廓的提取.该算法能够较好地提取人脸的轮廓线,克服了下巴边界难以从颈部区域提出的困难,定位精度高,边缘连续性好,满足了人脸轮廓特征提取的要求.     

基于改进YOLOv5的车辆目标检测研究

针对现有目标检测算法在自动驾驶等领域的车辆目标检测中存在检测精度不高,实时性和鲁棒性较差等问题,本文提出一种基于YOLOv5的车辆目标检测方法.本文在YOLOv5s网络模型框架下,引入一次性聚合（OSA）模块优化主干网络结构,提升网络特征提取能力;并采用非局部注意力机制进行特征增强;同时利用加权非极大值抑制方法实现检测框筛选.实验结果表明,在自制车辆检测数据集上,改进网络模型与原YOLOv5s模型相比,平均准确率均值（mAP）提升3%,不同目标类检测的平均准确率（AP）均得到提升,且检测速度满足实时性要求,对于密集车辆和不同光照条件下均能较好实现车辆目标检测.     

基于轮廓检测的自然图像分割

提出一种基于轮廓检测的自然图像分割方法,该方法结合了MDL(最小描述长度)统计技术和用变分水平集函数求解活动轮廓模型的图像分割方法.该方法可有效的分割出图像中最突出的感兴趣目标,实验表明本方法与当前技术相比分割效果更好.     

橱窗展示的视觉效应

论述了在橱窗展示中的色彩、陈列材质，空间创意等要素，以及如何运用艺术手段和设计技巧使商品展示出良好的视觉效应．提出良好的视觉效应会让消费者对品牌和产品产生兴趣、偏爱和信任，从而引起购买的欲望和动机．橱窗展示的视觉效应是企业终端销售的重要前提．     

求解膛线靠模实体轮廓曲线的一种方法

对火炮身管膛线靠模滚子曲线方程和轨迹的分析,求出了膛线靠模实体轮廓曲线,为精确加工和检测膛线靠模实体轮廓曲线提供了理论依据。     

基于Snake模型的快速边缘检测

传统Snake模型存在两个难点,一是初始轮廓敏感,二是难深入凹陷区域.针对这两问题,存在一系列改进模型.本文结合距离模型和GVF模型的优点,提出一种快速边缘检测方法.先采用距离模型快速逼近目标边缘轮廓,设计判别条件,判断逼近程度;当判断已经收敛到目标轮廓处时,利用GVF模型继续收敛,深入目标轮廓的凹陷区域.实验结果表明改进模型具有捕获区域大,收敛速度快以及能深入凹陷区域,检测出完整边缘轮廓的特点.     

基于线光源焊缝加强高的视觉检测

针对铝合金MIG焊接过程中焊缝加强高检测的难题,提出一种基于线光源的视觉检测方法.通过CCD视觉系统获取45°条形激光从正上方对焊缝照射所形成的正面投影信息,采用基于线光源视觉提取的方法,获得焊缝加强高曲线对焊缝加强高的检测.对实际测得的焊缝加强高与用视觉提取算法获得的焊缝加强高数据进行对比,二者的误差平均值约为0.02 mm,达到工业标准要求,证明基于线光源焊缝加强高视觉检测方法作为铝合金MIG焊焊缝加强高检测是可行的.     

基于视觉感知的模糊C均值聚类算法

针对传统模糊C均值聚类算法对结构复杂图像分割效果不理想的问题,提出一种基于视觉感知的模糊C均值聚类算法.首先,在分析视皮层神经元感受野性质的基础上,建立视神经元细胞响应函数来计算图像的结构特征.其次,定义一种斜坡函数从仿生学的角度来模拟人眼对相对亮度变化的感知,用来计算图像中像素点与聚类中心点之间的差异.所提模型充分考虑了邻域刺激对中心神经元影响的方向性、位置相对性和周期性,比较精确地描述了图像的结构信息,有效地抑制了噪声和复杂纹理的干扰.实验结果表明,本文算法克服了传统模糊C均值聚类算法的缺点,实现了具有复杂背景图像的精确分割.     

Simulating Human Visual Perception in Nighttime Illumination

This paper presents an image-based algorithm for simulating the visual adaptation of the human visual system to various illuminations,especially in dark nighttime conditions.The human visual system exhibits different characteristics depending on the illumination intensity,with photopic vision in bright conditions,scotopic vision in dark conditions,and mesopic vision between these two.A computational model is designed to simulate multiple features of mesopic vision and scotopic vision,including the chromaticity change,luminance change,and visual acuity loss.The system uses a source image under bright illumination as input.Then assuming that the viewer has already adapted to the new conditions,the color spectrum of the input image is reconstructed to replace the source with modifications of the chromaticity and the luminance of the relighted scene.A bilateral filter is used to simulate the visual acuity loss.The model parameters have clear physical meanings and can be obtained from experimental data to achieve realistic results.The algorithm can be used not only for visual perception simulation,but also as a day-for-night tool to produce realistic nighttime images from daytime images.     

一种测地线活动轮廓模型的预处理方法

为解决测地线活动轮廓模型在图像分割中的平滑预处理以及图像梯度的计算,并提高水平集方法实现该模型时构造符号距离函数的速度,通过对Gaussian函数以及差分运算的讨论,提出了一种基于sobel算子图像预处理方法,并通过对8-邻域点性质的分析,给出了一种基于邻域扫描的符号距离函数计算方法.实验结果表明,Sobel算子可以同时实现图像的平滑处理并计算梯度,而且降低了差分计算梯度的时间复杂度,而邻域扫描方法相比其他符号距离函数的构造方法能够提高模型算法的执行效率.     

视知觉中的同胚律

本文提出了视知觉中的同胚律——当一类景物在容限内进行同胚变换时,人的视知觉存在不受景物同胚变换影响的现象。