激光标刻系统几何失真的校正方法

激光标刻系统的复合几何畸变并非其固有缺陷,畸变产生的原因在于简化的、近似的系统控制策略。依据扫描振镜的扫描几何公式,采用最速下降法解算了扫描振镜偏转角度的数值解,实现了目标标刻坐标到扫描振镜偏转角度的精确映射。在扫描振镜偏转角度数值解的基础上,利用扫描振镜复合几何畸变的对称特性性,通过在第I象限建立适当规模的误差校正表并采用插值算法进行失真校正。仿真实验结果表明,该方法能够在四象限实现满足精度要求的失真校正。通过将目标标刻坐标转换为归一化坐标,使得该校正方法对于不同焦距的扫描振镜具有广泛的适用性。     

基于FPGA控制驱动振镜扫描与数据采集设计

本文旨在设计通过FPGA控制振镜作周期性偏转,实现激光线性扫描,系统数据采集部分则通过数据采集卡代替数字示波器来采集光声信号.基于VC开发的数据采集卡可以灵活控制对光声信号进行数据采集,系统时序由FPGA控制.实验证明了振镜偏转扫描可以实现和数据采集卡的可行性,该方案能有效改善实验室现有光声成像系统只能通过步进电机手动调节实现线性扫描,能按照自身需求来采集有用的光声信号,配合后期制作的声透镜为实现一体化光声成像系统提供依据.     

针对鱼眼图像边缘校正失真的快速校正算法

针对现有鱼眼图像畸变校正算法校正后图像边缘区域存在失真的问题,在经度校正算法的基础上引入拉伸因子设计一种快速校正算法。首先利用快速扫描方法提取图像有效区域,得到畸变图像有效区域半径及圆心,其次在鱼眼图像畸变模型和径向畸变原理的基础上,确定畸变校正拉伸因子,然后分别在经度和纬度方向上增加拉伸因子进行校正,最终将校正结果与经度校正算法、经纬校正算法、双经度算法和重定心校正算法进行比较。结果表明,该算法能有效改善图片边缘的失真现象,且校正效率相比其它算法均有明显提高。综上所述,本文提出的算法能够快速有效地对鱼眼图像进行高质量的校正,为畸变校正质量提升相关研究提供借鉴。     

基于弧面映射的图像桶形几何失真的校正方法

提出了一种新的三维映射几何建模方法,即通过弧面映射变换,先获取目标图与原图的像素一一映射关系,再采用四点线性插值方法,实现了对原图像的桶形几何失真校正。同时,对一幅实拍的家居图像进行了桶形几何校正实验,取得了比采用Photoshop软件处理更为理想的效果。     

高速振镜伺服驱动的PID加前馈控制

本文介绍了激光振镜扫描式打标系统的组成,针对振镜伺服扫描系统在传统PID控制方式下,系统动态特性、高速响应以及打标精度等性能的改善,在建立振镜系统数学模型的基础上,研究了PID加前馈控制的控制模型.通过仿真和实验,证明PID加前馈控制可以大大改善打标响应的快速性和精确性.     

海信TC-2939彩电水平“枕校”电路分析及检修

海信TC-2939彩电是海信“智能王”系列产品,属海信H9713机心,水平枕形失真校正电路(见图1)采用日本东芝公司生产的TA8859P集成电路,具有垂直线性补偿、S校正、抛物波形成、场扫描锯齿波形成、梯形失真校正、行/场中心线性调整等功能,是大屏幕彩电常用的一种偏转失真校正电路。T     

基于鱼眼相机畸变图像的大尺寸目标测量方法

为满足大尺寸目标高精度图像测量的需求,提出一种利用鱼眼畸变图像实现宽视野、大几何尺寸目标测量方法。根据非线性畸变的多项式逼近函数建立鱼眼相机成像模型,通过立体标定板来确定相机参数;将相机沿光轴方向移动采集一组图像,建立鱼眼相机的测量模型实现待测目标尺寸的测量。通过对棋盘格和某大型建筑物几何尺寸的测量实验表明,本文提出的直接利用畸变图像进行测量的方法优于传统的将畸变图像校正成线性图像测量的方法,具有更高的测量精度和稳定性。     

基于轮廓的圆形仪表自动透视校正

针对利用机器视觉对圆形仪表进行读数识别的过程中,由于镜头平面与仪表平面不一定平行导致采集图像发生几何畸变的问题,提出一种基于轮廓的圆形仪表自动透视校正算法。该算法分为校正矩阵估计与图像校正两个部分,首先通过圆形仪表的轮廓来计算校正矩阵,再利用双线性插值校正畸变图像,该算法只需要获得圆形仪表轮廓的坐标集合就可以校正畸变图像。仿真实验结果表明,基于轮廓的校正算法与传统四点投影变换算法相比,校正精确度提高了2%～6%,同时实际仪表校正实验也表明轮廓校正算法有着更高的精确度以及稳定性,对圆形仪表的自动读数的预处理有实际应用价值。     

基于激光超声表面波的盆式绝缘子表面开口缺陷成像与定量

针对盆式绝缘子表面开口缺陷精准检测的迫切需求，文中提出一种基于激光超声表面波的盆式绝缘子成像检测及缺陷定量方法，利用高速振镜实现超声信号的非接触式扫描激励和快速采集，利用声场互易原理实现超声传播及其与缺陷相互作用过程的动态显示，以相邻信号相关度为指标实现表面开口缺陷的高对比度成像，基于中值滤波和索贝尔算子边缘提取实现缺陷尺寸的精确测量。设计和制造圆孔和刻槽两类缺陷对所提出方法进行验证，结果表明：所提成像方法可以同时检出位于探头正前方以及具有一定偏转角度方位上的缺陷，所提定量方法对位于探头正前方表面开口缺陷的定量精度达到95%。     

基于线结构光的空间圆高精度测量算法

分析了空间圆透视投影的数学模型,由于透视投影畸变的存在,提出了基于线结构光的空间圆几何参数的非接触测量方法,利用光条中心和圆孔边缘图像,筛选出圆孔的图像坐标,进而获取圆孔上的三维坐标,并采用将三维数据转换成二维数据处理的方法来拟合出圆孔的几何参数.实验结果表明,该方法减小了空间圆透视投影形状畸变引起的测量误差,能快速采...     

广角镜头畸变测量及校正方法研究

为了提高广角气溶胶探测仪的成像质量,提出了根据实验测量的拟合数据对图像进行畸变校正的方法。使用平行光管配合精密转台对探测仪光学系统的畸变量进行了实验测量,对畸变测量数据进行了多项式拟合,得到了光学系统在整个视场内的畸变量分布。实验结果表明,通过坐标变换与灰度校正,可以使探测仪采集图像的最大畸变量由10个像元偏移量(0.14 mm)减小到2个像元偏移量(0.028 mm)。采用基于实验测量畸变对所采集图像进行校正的方法,可以有针对性的对系统畸变进行校正,提高成像质量。     

初值优化的电力系统戴维南等值跟踪算法研究

在电力系统分析计算时,需要对电网进行等值处理。戴维南等值是常用的等值手段,它能够反应系统运行状况并且具有模型清晰、简单快速的特点。针对现有方法求取戴维南等值参数时,存在参数漂移和参数跟踪问题,提出基于初值优化的偏差校正跟踪算法,利用相邻运行点的戴维南等值电压幅值不变、相角变化,进而获取等值跟踪初值,采用偏差校正方式进行跟踪电网运行点的变化。初值优化算法与偏差校正方法相结合能够快速跟踪等值参数,又能够避免参数数值计算不稳定。通过跟踪性能测试和四机两区域系统仿真算例,证明了所提算法的可靠性、准确性与有效性,能够快速跟踪实际电网运行方式。     

基于图像空间变换和插值运算的投影仪梯形校正法

针对投影仪使用过程中可能出现的投影图像梯形失真的现象,本文提出了一种通过图像空间变换和图像插值算法实现投影仪的垂直梯形校正的方法.图像空间变换按照实际需要规定了变换后图像形状,图像插值算法依据图像空间变换前后的坐标计算得到变换后的图像像素值.本文研究了投影仪梯形校正原理,对几种经典插值算法及其梯形变换效果和效率进行了介绍和比较,重点对双线性插值算法及其梯形变换效果进行了研究.在此基础上,实现了投影仪的垂直梯形校正功能.     

Highly accelerated PSF-mapping for EPI distortion correction with improved fidelity

Objective

This study presents an improved point-spread-function (PSF) mapping-based distortion correction method and accelerated PSF acquisition for distortion correction in EPI without loss of quality or reliability compared to full encoding.

Materials and methods

To correct geometric distortions accurately, the PSF in the EPI phase-encoding coordinates (EPI-PSF) was measured and used as a kernel for distortion correction. FOV reduction was applied in the PSF mapping dimension for highly accelerated PSF acquisition. A novel approach for fold-over artifact correction in this reduced dimension is introduced. Conventional gradient-echo EPI and corresponding full PSF reference data were acquired in phantoms and in human brain at 7 T. The distortion corrected EPI data with the proposed acceleration were compared to result with full encoding. Previously published interpolation methods based on shift maps, non-uniform Fourier transformation and a b-spline interpolation were compared with the proposed method.

Results

The results demonstrate that the proposed method corrects geometric distortions in EPI with high accuracy and quality despite the high acceleration. In contrast to partial parallel imaging acceleration, no noise enhancement is introduced.

Conclusion

The proposed EPI-PSF-based distortion correction improves correction of EPI and accelerates PSF reference data acquisition and computation.     

基于霍夫直线检测与二维透视变换的图像校正恢复算法

为了解决当前文档图像场景变换随机性较强,存在目标边缘检测和图形转换不准确的问题,导致图像校正质量较低的不足,分别从霍夫直线检测与二维透视变换的角度出发,提出了基于霍夫直线检测与二维透视变换的文档图像校正恢复技术.首先,根据聚类分割与形态学处理,得到包含文档目标在内的二值图像,达到去除噪声干扰的目的.然后,基于霍夫直线检测,计算文档边缘直线坐标,耦合二值图像目标轮廓,建立文档直线检测算子.最后,综合平移变换、仿射变换和刚体变换,构建二维透视变换矩阵,重新分配图像坐标,达到图像校正转换的目的.实验测试结果显示,与当前图像校正机制相比,校正技术拥有更高的图像恢复质量与抗干扰性.所提算法具有理想的校正恢复质量,在二维码识别等领域具有重要应用价值.     

基于线性-定弧长混合校正的连续追踪暂态仿真算法

延拓参数算法在电力系统连续潮流分析中已获得成功应用,该算法进一步发展为连续参数化轨迹追踪(CPTT)仿真算法,应用于暂态仿真计算中。CPTT方法避免了传统仿真方法由代数奇点引起的数值积分发散问题。但是,CPTT仿真算法中常用的切向预测存在一定缺陷,在故障开始阶段或故障趋于平缓阶段,可能出现预测失败,导致线性校正发散而无法继续。本文提出一种线性-定弧长混合校正技术的CPTT方法,解决了上述预测失败问题;通过合理选择延拓参数,不仅克服定弧长校正可能引发的振荡问题,而且改善了仿真曲线出现"削峰平底"的现象,即轨迹失真问题。本文算法收敛精度等价于一般隐式仿真算法,计算速度优于传统CPTT仿真算法,算例证明了该方法的合理性和工程应用前景。     

Target Path Tracking Method of Intelligent Vehicle Based on Competitive Cooperative Game

To improve intelligent vehicle drive performance and avoid vehicle side-slip during target path tracking, a linearized four-wheel vehicle model is adopted as a predictive control model, and an intelligent vehicle target path tracking method based on a competitive cooperative game is proposed. The design variables are divided into different strategic spaces owned by each player by calculating the affecting factors of the design variables with objective functions and fuzzy clustering. Based on the competitive cooperative game model, each game player takes its payoff as a mono-objective to optimize its own strategic space and obtain the best strategy to deal with others. The best strategies were combined into the game strategy set. Considering the front wheel angle and side slip angle increment constraint, tire side-slip angle, and tire side slip deflection dynamics, it took the path tracking state model was used as the objective, function and the calculation was validated by competitive cooperative game theory. The results demonstrated the effectiveness of the proposed algorithm. The experimental results show that this method can track an intelligent vehicle quickly and steadily and has good real-time performance.