一种新的虹膜定位算法

提出一种新的虹膜定位算法.首先根据虹膜图像的灰度分布特征进行粗定位,用阈值分割和二值图像形态学的方法提取瞳孔的圆心和半径,然后用边缘检测的方法提取虹膜的外边缘,最后用圆梯度灰度检测算子进行小范围的精确定位.实验结果表明,该算法提高了虹膜定位的速度,减少了传统虹膜定位算法中搜索的盲目性.     

采用仿射迭代最近点的晶圆分割方法

针对依赖硬件设施的晶圆分割方法存在生产成本高、工艺复杂且分割效果不稳定的问题,提出以仿射迭代最近点(ICP)算法为核心的基于图像形状配准思想的晶圆分割方法。该方法采用Canny算子提取图像边缘,建立晶圆模板图像与目标图像的特征点集;对目标图像的边缘图像进行基于Hough的直线检测,得到粗略的晶圆矩形边框信息;以矩形左上角的点坐标作为匹配搜索区域的初始值进行基于仿射ICP算法的精确配准,通过晶圆产品图像与模板图像的特征匹配,实现晶圆的快速、准确分割。理论分析及实验结果表明:该方法计算复杂度较低,单独样本分割时间约为0.9s,样本分割精度明显高于其他算法,满足自动化生产线的实时在线检测需求。     

基于电子地图和激光捷联惯组的运动基座初始对准方法

基于捷联惯导系统动基座初始对准对速度和路线要求较高,粗对准方位角失准过大影响精度等问题,提出引入电子地图对算法进行辅助修正的组合对准方法.通过地图匹配进行位置修正提高载车定位精度,最大限度减小第二次停车所带来的定位误差,提高对准精度.实验结果证明,动基座初始对准方法与电子地图匹配算法的有效组合,降低了对载车速度及路线的要求,极大提高了系统对准精度.     

基于切线法定位圆心的电缆横截面几何尺寸自动测量方法的设计与实现

提出基于机器视觉、数字图像处理技术、软件技术的电缆横截面几何参数检测识别算法.该方法以圆的两组切线为基础,通过坐标变换准确测量电缆横截面的圆心、直径、绝缘厚度;并针对铠装电缆,提出一种基于HSI空间的金属屏蔽层厚度的检测算法,实现了金属屏蔽层厚度的准确测量.实验结果表明,该算法能够准确定位电缆横截面的圆心,并通过拟合可得出所测截面的直径、线芯面积、绝缘厚度和金属屏蔽层厚度等参数,测量精度高、检测速度快.     

虹膜纹理归一化的圆心偏差校正算法

从眼生理学和图像采集两个角度，分析了造成虹膜内外圆心偏差的原因，并有针对性地提出了第一、第二圆心偏差校正模型．分别采用以上校正算法和传统算法对400幅虹膜图像进行处理，通过对校正结果的分析，发现与传统的虹膜纹理归一化算法相比，该校正算法可有效地排除内外圆偏差的干扰，使虹膜识别的准确性获得显著提高．实验证明，该虹膜纹理归一化校正算法是有效的．     

基于晶圆键合工艺的光刻掩膜版排版方法

晶圆–晶圆键合技术突破了传统晶圆平面工艺, 但键合晶圆的光刻对准图形及其他辅助图形有特殊的位置摆放和形貌绘制要求, 而传统方法进行光刻掩膜版排版费时费力且极易出错。针对该技术挑战, 提出一种与传统排版方式不同的整体翻转式排版方法: 在面对面晶圆–晶圆(两片)产品排版中, 通过“替换–翻转”过程, 可以快速有效地一次性解决辅助图形单元形貌和位置的对应翻转, 大幅度减少键合产品排版的工作量, 降低错误率, 有效地缩短产品导入时间周期。     

虹膜内外边界的粗定位方法

为了提高现有虹膜定位算法的性能,提出了一种虹膜粗定位算法。该算法利用二值图像的下边缘轮廓粗定位虹膜内边界,利用内边界圆心左右两侧的一维灰度均值信号粗定位虹膜外边界。即使在存在严重的眼皮和睫毛干扰的情况下,这种算法也能快速有效地估计出虹膜内外边界的位置。实验结果表明:该算法能够极大地提高虹膜定位的速度和准确度,粗定位一幅虹膜图片平均只需71m s,定位准确度也明显优于现有的粗定位算法。     

考虑多晶圆流的集束型设备群调度方法

为有效解决集束型设备群多品种晶圆调度问题,构建考虑多晶圆流集束型设备群调度算法.统筹考虑多晶圆流、驻留和资源约束等特征,并以系统Makespan最小为目标,建立数学模型.集束型设备群调度分解为外层晶圆序列决策和内层机械手调度两个阶段,采用蚁群寻觅结合双向搜索策略,将蚁群算法融合到晶圆时间约束集搜索算法迭代过程中.在此基础上,提出了ASTC(ant systems and time constraints)调度算法.对该调度算法进行仿真实验分析,结果表明该算法的有效性.     

单晶硅晶圆晶向的精确标定方法

针对工业用单晶硅晶圆上所标记的大晶向的精度不能够满足微电子与机械系统 (MEMS)器件加工要求的缺点 ,提出了一种用于精确标定晶圆晶向的方法 .该方法通过一组精心设计的对比图案和随之进行的预刻蚀加工 ,把单晶硅晶圆的主晶向清晰地显示了出来 .为了准确地识别出晶圆的主晶向所在的方位 ,采用数字图像处理技术 ,对显微照相的图片进行了数学处理 .分析结果表明 ,采用所提出的方法 ,可以将晶圆的晶向定位精度由原来的± 1°～± 2° ,提高到± 0 1°以上 ,而这种对准精度对大多数MEMS器件的加工已足够了 ,后续的加工实验结果也验证了所提出方法的有效性     

机器人装配中孔位对准算法的研究与实现

针对在支重轮装配过程中支重轮的四个孔要与基座支架上的四个孔精确对准实现高效的装配的问题,提出了一种孔位对准的算法.首先是视觉系统分别定位出支重轮上的四个孔位和基座上相应的四个孔位信息;其次先保证两个孔位对准,判定其它两孔位的对准情况,重复该操作,通过变化预先固定的两中心点位置,最终找到最优的位置.最优四孔对准算法是先固定对角两孔的最优位置,判定剩余两孔,如果不满足条件再变换固定孔位置,直到四个孔都满足条件.该最优四孔对准算法在支重轮装配实验中,对一批支重轮进行了装配,实际装配结果验证了该方法的有效性.     

Study of wafer pre-aligning approaches

Wafer pre-aligning system is an important component in IC manufacturing industry. A wafer prealigning platform with a CCD sensor is presented in this paper. The centering and notch detecting approaches are extended based on this platform. Least square circle fitting approach is adopted to calculate the center and radius of the wafer, and a formula for calculating the fitting error is derived. An approach called edge variation rate is also proposed to detect the range of wafer notch, and the fiducial is calculated by curve fitting approach. These approaches can improve the accuracy effectively as indicated by experiments.     

M估计的稳健平面标靶中心定位算法

标靶在地面激光扫描仪多测站点云配准,以及在全球卫星导航信号不良状况下改善移动激光雷达系统精度具有重要作用,标靶的精确提取与定位是关键问题之一。本文提出基于M估计的标靶中心定位方法：先根据标靶与周围环境反射强度差异,构建强度变化率特征,提取标靶边缘点云;再对标靶候选区域点云进行主成分分析,计算标靶平面法向量,对标靶边缘点云进行投影变换;最后通过M估计选权迭代法,剔除标靶噪声与粗差点云,拟合标靶形状,精确定位标靶中心。试验表明,本文算法能够在标靶存在冗余、缺损状态时排除非标靶圆形边缘的粗差点,获得高精度标靶中心。     

复杂工业环境下激光束中心快速精确定位方法

针对工业现场在线检测对计算机视觉算法稳定性、实时性、精度和抗干扰能力的要求,结合两万吨挤压机活动部件五自由度实时监测系统的具体情况,在现有方法的基础上,提出了一种复杂工业环境下激光束中心快速精确定位方法.首先,在图像预处理的基础上通过Canny算法实现图像边缘二值化,并对得到边缘进行筛选,剔除不符合光斑轮廓特征的边缘.接着,采用一种改进的快速Hough变换初步确定激光光斑的大致位置和半径,依据Hough变换计算结果设置光斑有效区域,在有效区域内通过最小二乘法椭圆拟合得到亚像素精度的激光束中心坐标.实验研究表明,该方法在存在噪声的环境下单次检测时间小于50ms,精度达0.15像素(pixel).可在较强干扰下实现激光束中心的精确定位,与传统方法相比,精度高,实时性好,适应性强.     

基于偏度-峰度检验的WLAN位置指纹室内定位算法

目前,无线局域网（Wireless Local Area Networks,简称WLAN）技术因其成本低、配置简单、精度高等特点,被认为是室内定位的最佳选择之一。虽然WLAN接收信号强度指标(Received Signal Strength Indicator,简称RSSI)指纹法是最精确的定位方法,但由于其无线电地图(Radio Map,简称RM)在发生环境变化时已经过时,具有很大的缺陷,且重新校准RM是一个耗时的过程。因此,本文提出基于偏度-峰度检验进行WLAN位置指纹室内定位算法改进。在离线阶段,通过偏度-峰度检验样本总体是否服从高斯分布,对于严重偏离高斯分布的样本直接舍去,而对于与高斯分布接近的样本,利用核函数估计其概率密度。在线阶段,利用K最近邻(K-Nearest Neighbor,简称KNN）,将移动终端设备接收到的RSSI与建立的指纹数据库中的RSSI,通过欧几里得公式计算样本点到观测点的欧氏距离,并从中选择欧氏距离最短的样本点的位置作为研究位置的无偏估计。通过实验结果,本文提出的算法比传统定位算法的精度提高了11%,证明了该算法具有更高的定位精度和更少的离线工作量等优点,而且在RSS(Received Signal Strength)信号容量较小时该算法的定位误差比其他算法更小,具有显著的稳定性。     

一种基于Shi-Tomasi和改进LBP的特征匹配及目标定位快速算法

针对机器人伺服抓取中对定位精度和实时性均要求较高的问题, 提出一种特征匹配及目标定位快速算法. 首先, 采用Shi-Tomasi检测算法提取特征点; 其次, 提出一种新的特征描述子定义方法： 先以特征点为中心截取子图像, 利用二维Gauss函数偏导数确定特征方向, 再根据特征方向对局部图像做旋转处理, 提取旋转后标准局部图像局部二值模式作为特征描述子, 该描述子具有良好的局部性以及平移、 旋转不变性; 最后, 通过计算特征描述子间的Hamming距离实现特征匹配, 估计单应性矩阵, 定位目标在场景中的位置和方向. 实验结果表明, 该算法匹配速度快、 定位精度高、 稳定性好, 能满足机器人伺服抓取中定位精度和实时性的要求.     

激光光斑中心高精度定位算法研究

为提高测风激光雷达系统光学结构能量接收效率,需要对激光雷达系统中的激光光斑中心进行准确定位. 通过对常用亚像素定位算法的分析,利用高斯拟合和矩形区域来对灰度重心定位算法进行优化,提出了激光光斑定位的改进算法,并与已有的算法进行了对比分析,设计并开展了验证试验. 试验结果表明改进算法比已有传统算法对激光光斑的定位准确性大幅提高,最大限度地减小光斑形状的不对称所导致的误差,对于光能量分布中心的估计也更为准确,是一种切实可行的光斑中心定位算法.      

MR中融合语义特征传播模型的前景对象感知定位算法

移动主体获得准确的定位信息是构建稳定的混合现实(mixed reality,MR)系统的关键,然而MR中的前景对象对传统定位算法的精度影响较大.现阶段基于深度学习的定位算法可以通过识别前景对象来提升精度,但深度学习模型耗时过高,导致算法实时性下降.针对该问题,提出了一种MR中融合语义特征传播模型的前景对象感知定位算法.该算法依托语义分割网络与一种快速旋转的二进制独立稳定描述子特征(oriented fast and rotated binary robust independent elementary feature,ORB)提取算法构建了语义特征传播模型,实现高速语义特征提取;融合该模型和几何特征检测方法实现算法中的前景对象感知层,并依赖该感知层剔除MR中前景对象的特征点,构建了背景特征点集,实现高精度、高实时性的定位.实验结果表明:在慕尼黑工业大学(Technical University of Munich,TUM)公共数据集的高动态前景对象场景中,相比动态语义视觉同步定位与建图(dynamic semantic visual simultaneous localization...     

一种基于核方法的无线传感器网络定位算法

无线传感器网络（WSN）作为一种新兴的分布式网络技术,被认为是21世纪改变世界的十大革新技术之一。定位是无线传感器网络的重要支撑技术之一,实现传感器节点自定位是提供监测目标位置信息的必要条件。而实现高效、可靠、准确的节点定位对目标跟踪具有重要意义。不幸的是,环境噪声使得节点的定位精度降低。基于此,该文提出一种基于核方法的无线传感器网络定位算法。实验表明,在WSN中通过采用卡尔曼滤波的核方法定位算法,一定程度上减少了随机噪声对节点定位精度的影响,有效的降低了系统定位误差,实现一定程度的抗干扰。     

基于鲸鱼优化算法的变分模态分解和改进的自适应加权融合算法的管道泄漏检测与定位方法

针对管道泄漏检测与定位方法存在负压波传播衰减、噪声干扰大、数据融合率低等3种问题,提出了基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)的变分模态分解(variational modal decomposition, VMD)和改进的自适应加权融合算法(improved adaptive weighted fusion, IAWF)的管道泄漏检测与定位方法。该方法提出了三传感器泄漏检测与定位模型,并利用抗干扰能力强的WOA-VMD算法对原始信号进行消噪处理;然后采用小波分析求消噪信号的奇异点,进一步求出压力变送器检测到负压波信号的时间差;在此基础上,利用改进的自适应加权融合算法对多传感器数据进行融合,最终得到泄漏点的实际位置。实验结果表明：该方法可以有效地滤除噪声分量,获得更精确的融合结果,定位精度高,相对定位误差可以控制在1%以内,为管道泄漏检测与定位提供了一种新方法。     

圆型图像特征点检测算法

为了提高圆型图像特征点检测算法的准确性和稳定性等,提出了一种基于圆型特征图像中心灰度对称的检测算法.先利用Sobel算子进行圆型特征图像边缘检测,然后采用灰度质心法求出圆型特征图像的中心,最后引入灰度对称因子获得圆型图像特征点的亚像素位置坐标.用仿真投影实验和实际实验来评估算法精度,结果表明新算法精度可控制在0.2个像素左右.