基于X 射线图像的视觉伺服同步控制技术

针对X射线检测实时成像管道机器人工作的特殊性，提出一种基于基准铅丝X射线图像的管内、外旋转机构伺服同步跟踪旋转控制技术．X射线使用于传递同步跟踪信息的基准铅丝与焊缝同时成像于计算机中．计算机可实时检测到基准铅丝图像偏离屏幕基准中线的位移，并将该位移作为管外旋转机构伺服控制系统的偏差，调节管外旋转机构跟踪旋转，实现同步运动，从而满足X射线实时成像检测技术的工艺要求．     

抗旋转的整数小波变换数字水印算法

现有的大多数基于小波变换的水印算法没有抵抗几何攻击的能力，例如将图像旋转微小的角度即可导致水印检测的失败。为了提高基于小波变换的水印算法抵抗图像旋转攻击的能力，提出了一种抗旋转的整数小波变换盲水印算法。该算法通过在嵌人水印后的图像中嵌人一个模板，在图像遭到旋转攻击后，利用模板能有效地恢复图像，达到水印提取同步，从而准确地提取出水印。实验结果表明，0到360度的旋转攻击均能被准确监测到，从而证明了该方法是一种鲁棒的能有效抵抗旋转攻击的图像水印算法。     

基于SIFT特征和ISM的X射线图像危险品检测方法

针对行李安检时X射线图像中的危险品检测问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)和隐式形状模型(ISM)的检测方法。首先,采集不同姿态的危险品X射线图像,并标注目标位置,构建训练数据集。然后,通过SIFT算法提取目标关键点,并以此构建目标的ISM模型。在检测过程中,将提取的目标SIFT描述符与ISM模型中的视觉描述符进行匹配,通过投票机制来判断目标是否为危险品。通过手枪和酒瓶的检测实验表明,该方法能够从X射线图像中准确检测出危险品,且对目标姿态变化具有鲁棒性。     

抗旋转的整数小波变换数字水印算法

现有的大多数基于小波变换的水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小的角度即可导致水印检测的失败。为了提高基于小波变换的水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,提出了一种抗旋转的整数小波变换盲水印算法。该算法通过在嵌入水印后的图像中嵌入一个模板,在图像遭到旋转攻击后,利用模板能有效地恢复图像,达到水印提取同步,从而准确地提取出水印。实验结果表明,0到360度的旋转攻击均能被准确监测到,从而证明了该方法是一种鲁棒的能有效抵抗旋转攻击的图像水印算法。     

强力输送带接头抽动检测算法研究

针对现有的强力输送带接头检测算法存在效率低、实时性差、精度不高的问题,提出一种基于迭代阈值法图像分割的接头抽动检测算法。由于X射线图像由不同的探测板传回的数据组成,该算法首先采用迭代法对X射线图像进行阈值分割;然后根据接头的特征,在接头与背景交接处通过Y-差分算法进行接头检测;最后根据接头相邻距离进行匹配,并计算匹配点之间的垂直距离实现接头抽动检测。实验结果表明,该算法检测精度高、速度快,满足实际应用要求,为煤矿安全运输提供了保障。     

改进标记分水岭的乳腺X线图像肿块检测方法

乳腺X线图像肿块大小不一,固定参数的传统标记分水岭算法无法实现乳腺X线图像肿块的有效检测。针对此问题,文中提出了一种结合形状特征和改进型标记分水岭的乳腺X线图像肿块检测方法。在计算前景标记时,结合标记的形状特征判定前景标记,通过对前景标记进行形态学膨胀并提取边缘以获得背景标记,利用改进型自适应参数标记分水岭算法实现肿块检测。实验结果表明,文中算法通过结合形状特征,自适应地选择合适的形态学参数,使得肿块检测准确率高于传统标记分水岭算法。     

强力输送带接头抽动检测算法研究

针对现有的强力输送带接头检测算法存在效率低、实时性差、精度不高的问题,提出一种基于迭代阈值法图像分割的接头抽动检测算法。由于X射线图像由不同的探测板传回的数据组成,该算法首先采用迭代法对X射线图像进行阈值分割;然后根据接头的特征,在接头与背景交接处通过Y-差分算法进行接头检测;最后根据接头相邻距离进行匹配,并计算匹配点之间的垂直距离实现接头抽动检测。实验结果表明,该算法检测精度高、速度快,满足实际应用要求,为煤矿安全运输提供了保障。     

基于区域建议网络和残差结构的导丝跟踪

X光影像导航成为提高机器人介入手术操作精度和安全性的关键突破点.因此,文中提出基于区域建议网络、残差结构和Canny边缘检测的导丝跟踪框架.在图像标定方面,采用多尺度标记策略,使检测网络可以学到更准确的特征.在图像增强方面,采用多滤波器融合策略,增加导丝的可识别性,提高跟踪准确率,改善系统鲁棒性.选取22组X射线视频序列进行实验,验证文中算法在速度、准确率及系统鲁棒性方面的优势.     

工业CT窄角扇束卷积反投影图像重建

高能X射线工业CT机的图像重建属窄角扇束扫描方式下的图像重建。文中提出并讨论了基于卷积反投影图像重建算法的窄角扇束扫描方式下的图像重建，并针对窄角扇束扫描方式下的两种不同步距的同步平移方式，给出不同的卷积反投影图像重建算法，对高能X射线工业CT机的图像重建有指导作用。     

基于背景重构X射线钢管焊缝缺陷检测方法

焊缝缺陷检测是保证焊接质量的重要环节,随着工业的高速发展和迫切需求,X射线焊缝缺陷自动检测技术得到了广泛的研究,但是由于成像方式,以及铸件材质等客观因素的影响,X 射线图像存在噪声多、对比度低、背景亮度不均匀、焊缝边缘模糊等问题,使得利用计算机进行焊缝缺陷自动检测的准确率不太理想. 针对这一问题,本文提出了一种能够自动检测钢管焊缝缺陷的检测方法. 首先,采用了快速ICA算法重构了含有缺陷的X射线焊缝图像的背景区域;随后,将原图像与重构图像进行做差,并且对差后图像使用阈值法将缺陷提取出来;最后,在提取出的缺陷结果上做了进一步处理,有效的降低了漏检率和误检率. 与其他传统检测算法相比,它对缺陷类型不敏感,具有较好的适应性和通用性.     

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内     

基于并查集和边缘检测模板的非理想虹膜定位

非理想虹膜图像往往存在虹膜边缘模糊、灰度变化不均匀、位置偏移及光斑干扰等问题, 这些问题的存在会在一定程度上影响虹膜内、外边界定位的准确率. 针对这个问题, 本文提出采用并查集和边缘检测模板的方法来对非理想虹膜进行内、外边界定位. 内边界定位是首先采用并查集方法完成瞳孔区域粗定位, 然后采用Hough变换对瞳孔进行精确定位; 外边界定位是先利用一系列边缘检测模板大致确定外圆的位置, 然后再依据外边界附近圆环内边缘点的密度来最终完成外边界的精确定位. 实验结果表明, 对于非理想虹膜图像, 本文方法的定位正确率和定位速度均高于其他同类方法.     

基于多尺度边缘和局部熵原理的前方车辆检测

提出一种基于多尺度边缘和局部熵原理的前方车辆的检测算法。该算法利用车辆图像的边缘和纹理等视觉特征,根据摄像机参数得到远、中、近距离的三个尺度的图像,用一种改进的边缘检测算法分析每幅图像的边缘,得到车辆的感兴趣区域ROI,最后通过应用局部熵原理来排除错误的结果。对同一帧序列用文中算法和传统算法进行测试,文中算法提高了检测的正确率,并减少了误检的数量,该算法同时适用于静止和运动的车辆,并且对中远距离车辆有较好的检测效果。     

移动机器人导航系统中的车道线检测方法及实现

针对室外移动机器人GPS与惯性导航不足之处,在GPS与惯性导航基础上,提出了采用视觉检测方法实时识别路面的车道线信息,对移动机器人进行辅助定位。在传统的Canny边缘检测算子基础上,提出了使用改进型小波阀值算法与Canny边缘检测算子进行融合处理,其基本原理是先使用改进型小波阀值算法,代替传统的高斯滤波器进行平滑和降噪处理,然后再使用Canny边缘检测算子提取边缘特征。最后使用matlab软件对采集到的路面视频信息进行处理,计算出移动机器人相对于路面车道线的偏转角度和偏离距离。实验发现12000帧图像中有仅有892帧图像检测失败,成功率达到92.6%,取得较好效果。为移动机器人的室外自主移动提供有力支撑。     

内置动力源管内X射线探伤机器人的研制

本文介绍了内置动力源X射线探伤机器人的系统结构和工作原理，该机器人具有管 径适应范围大、一次作业距离长、定位准确可靠、互换性好等特点，经实验证明是一种理想 的管道对接焊缝无损探伤设备，在管线施工中具有重要的实用价值．     

Skew detection in document images based on rectangular active contour

The digitalization processes of documents produce frequently images with small rotation angles. The skew angles in document images degrade the performance of optical character recognition (OCR) tools. Therefore, skew detection of document images plays an important role in automatic document analysis systems. In this paper, we propose a Rectangular Active Contour Model (RAC Model) for content region detection and skew angle calculation by imposing a rectangular shape constraint on the zero-level set in Chan–Vese Model (C-V Model) according to the rectangular feature of content regions in document images. Our algorithm differs from other skew detection methods in that it does not rely on local image features. Instead, it uses global image features and shape constraint to obtain a strong robustness in detecting skew angles of document images. We experimented on different types of document images. Comparing the results with other skew detection algorithms, our algorithm is more accurate in detecting the skews of the complex document images with different fonts, tables, illustrations, and layouts. We do not need to pre-process the original image, even if it is noisy, and at the same time the rectangular content region of a document image is also detected.     

全钢子午线轮胎X光图像的缺陷检测研究现状

全钢子午线轮胎结构复杂,生产过程中会出现多种缺陷,利用图像处理技术能够对全钢子午线轮胎的X光图像进行缺陷检测。为了更清楚地梳理现存算法,对当前全钢子午线轮胎X光图像的缺陷检测算法做了大量调研。首先,对全钢子午线轮胎缺陷检测的研究现状及发展历程做了梳理和回顾;然后,对全钢子午线轮胎缺陷进行分类,根据不同类型的缺陷分别介绍该类缺陷的主要检测方法,并对检测方法进行优缺点分析;最后,指出未来在全钢子午线轮胎缺陷研究领域中面临的挑战,展望了轮胎缺陷检测技术的发展方向。     

基于CPLD的雷达应答器同步控制器的设计

对雷达应答器的工作原理进行了分析,为了使应答器收发协调工作、产生应答器标识信号以及触发应答器延时模块,根据应答器工作原理和CPLD（Complex Programmable Logic Device）器件的基本原理和特点,对应答器的控制器的设计进行了研究;采用Altera公司的EPM3256设计了应答器的同步控制器,对同步控制器所需要产生的各种脉冲信号进行了分析,提出了产生这些脉冲的方法;实验结果表明利用CPLD设计的同步控制器完成了各种信号的产生,与设计要求一致,使应答器的各种信号时序关系准确可靠,达到了预期的效果.     

802.11n单流基带系统研究

提出了一种依据802.11n规范的单流基带收发器系统算法模型,系统收发模型包括内接收机和外接收机,内接收机基于短训练序列完成帧同步和频率同步的联合估计与频率补偿,基于长训练序列完成符号细同步,采用LS方法实现信道估计,频率/相位联合跟踪和补偿确保内接收机的接收信号质量。外接收机分别采用Viterbi和LDPC完成信道译码设计,选择最小和的置信度传递算法进行LDPC设计,对LPDC和Viterbi的译码性能进行比较,在IEEE WLAN TGN信道条件下,对系统模型的误码率和误帧率进行仿真测试,结果表明,该基带系统算法达到系统设计指标需求。     

Positioning of a mobile robot based on odometry and a new ultrasonic LPS

Odometry is a method that calculates the position and heading angle of a mobile robot using encoders attached to the wheels of the robot. Errors in the position and heading angle in odometry continuously increase as the operating time and moving distance increase. The solution to overcome these accumulated errors is to periodically compensate with the external absolute position information. An ultrasonic local positioning system (LPS) consists of multiple ultrasonic transmitters located in the environment and an ultrasonic receiver. In this study, ultrasonic transmitters are in a line at one side, and four transmitters are grouped for a coverage area. In order to measure the time of flights (TOFs) for an ultrasonic signal, the receiver predicted the transmitted time from each transmitter using a hyperbolic model. Four transmitters emit ultrasonic signals sequentially, and then the receiver calculates the position using the present measured distance and the pre-measured distance. In order to extend the distance that is measured, the receiver collects the ultrasonic signal and executes cross correlation with a sinusoidal signal. The measured distance data of the previous step causes the position error. This error is compensated for by the predicted distance data using a bilinear interpolation method. An extended Kalman filter is designed to combine odometry, a compass sensor, and an ultrasonic LPS. The proposed system provides reliable and accurate position and heading information, regardless of the operating time and moving distance.