基于随机霍夫变换的助航灯视觉检测系统设计与实现（英文）

针对助航灯具在线维护时光照环境、发光强度、检测距离、发光口个数等多方面因素的影响,设计了基于霍夫变换的助航灯视觉检测系统。基于由衍射效应引起强逆光源成像为圆形的特征,该系统在随机霍夫变换算法基础上采用多区分配和象限约束条件选取随机点减少随机采样造成的无效累积,根据目标图像轮廓确定检测半径范围以提高检测速度。实验结果表明:设计的助航灯检测系统可以有效在线检测灯具的中心,具有很好的适应性和有效性     

机场助航灯具智能清洗系统设计

针对助航灯具人工清洗作业时间长、人力物力成本高的问题,设计一种机场助航灯智能清洗系统。根据助航灯具的材质、结构特点,采用电磁传感器感知灯具。对清洗车体进行了设计,设计了角度可调整的清洗探头,在清洗车体上加载清洗探头、灯具感知器、烘干等设备。以单片机为控制器,实现助航灯的自动检测、清洗和烘干作业。实验结果表明:机场助航灯具智能清洗系统提高了清洗效率,降低清洁人员的劳动强度。     

助航灯具清洗效果的模糊预测及实验验证

以助航灯具灯发光口图像的平均灰度值为指标,研究了影响助航灯具清洗效果的几个关键因素。采用模糊理论对清洗压力、清洗时间、清洗距离、清洗角度、清洗介质含量和清洗效果进行了模糊化处理。通过正交试验建立了模糊预测规则库。在给定输入参数的条件下,采用基于规则的模糊推理实现了清洗率的预测。实验结果表明：预测误差小于6%。     

助航灯具清洗效果的模糊预测及实验验证（英文）

以助航灯具灯发光口图像的平均灰度值为指标,研究了影响助航灯具清洗效果的几个关键因素。采用模糊理论对清洗压力、清洗时间、清洗距离、清洗角度、清洗介质含量和清洗效果进行了模糊化处理。通过正交试验建立了模糊预测规则库。在给定输入参数的条件下,采用基于规则的模糊推理实现了清洗率的预测。实验结果表明:预测误差小于6%。     

基于IEEE1394b接口的音膜在线检测系统的设计

基于光学技术、图像处理技术和自动控制技术等设计了基于IEEE1394b高速接口的音膜在线检测系统,实现音膜同心度的非接触自动化在线检测.结果表明:该系统性能可靠,可以快速计算音膜的同心度参数且准确率高.     

基于图像深度信息集的Hough圆检测方法

针对利用视觉引导的工业机器人进行轴孔装配,提出了一种基于图像深度信息集的工件圆孔检测方法,对三轴磁流体密封装置上的轴承孔进行了边缘特征提取和检测实验。首先利用3D相机采集对齐的三轴磁流体密封装置的彩色和深度数据流样本,根据待检测轴承孔所在平面的深度信息提取出该轴承孔在深度图像中的所有像素坐标。然后对彩色图像矩阵进行相应的数据处理,再经霍夫圆变换即可检测出该轴承孔的相关参数信息。实验结果表明,基于图像深度信息集的霍夫圆检测克服了传统霍夫变换无法单独识别特定的圆以及复杂背景下的错检和漏检等缺点,对复杂情况下的工件圆孔识别和检测具有一定的指导意义。     

四轴联动加工中心几何误差软件补偿技术研究

以多体系统理论为基础,通过分析位移变换矩阵和位置变换矩阵,建立了四轴联动加工中心的几何误差模型.基于Windows平台开发了误差补偿软件,可以对测量数据进行机床几何误差的软件补偿,有效地提高了在线检测精度.软件系统在MAKINO立式加工中心上进行了实验验证,补偿效果明显.     

基于自适应图像匹配的喷嘴性能试验器研究

针对航空发动机喷嘴雾化性能的两个重要指标:雾化角和雾化不均匀度检测,研发了基于自适应图像匹配的自动检测设备.针对雾化不均匀度图像特征随长期使用而变化的特性,提出了自适应图像匹配方法,针对不同特征的图像自动选择最优的匹配模板进行匹配,并通过基于最小二乘法标定拟合的函数计算燃油体积和分布不均匀度.雾化角与中心偏移检测误差＜0.5°,雾化不均匀度燃油体积检测误差±2ml,在多图平均法、模糊C均值聚类后,用霍夫变换获取喷雾边界线,计算喷雾锥角和中心偏移.系统重复性好,精度高.     

五轴式灯具配光测试设备

为了实现摩托车灯具配光性能的自动化测试,研制了一套五轴式灯具配光测试设备。介绍该五轴测试设备的工作原理,设计了具有X、Y、Z、A、C 5个运动方向的机械结构,建立了以运动控制卡、输入输出板HY-6120为基础的控制系统和以光度计为核心的测试系统,编写了测试设备的软件程序,并在该设备上进行了摩托车灯具配光性能测试验证。研究表明:研制的五轴式配光测试设备可以实现摩托车前照灯、前位灯、后位灯、致动灯、转向灯等类型灯具配光性能的自动化测试,具有较高的测量精度和效率。测试设备已投入正式使用并满足摩托车灯具的配光性能测试需要。     

基于机器视觉的金属板材表面波纹度检测方法

常规波纹度测量方法存在检测效率低、检测精度不高等问题,为了实现金属板材表面波纹度的快速准确检测,提出了一种非接触式的表面波纹度无损检测方法,该方法采用改进的中值滤波实现高效快速的图像去噪,使用霍夫变换实现图像的自动旋转,提取了表面图像基于灰度共生矩阵的纹理特征参数,并进行相关性分析.结果表明,对比度、能量、相关和熵等特...     

基于机器视觉的多类型工件测量系统研究

综合应用光电技术、数字图像处理技术和计算机技术,以薄片型机械零部件为主要测量对象,开发-套工件尺寸测量系统,主要包括照明系统、图像采集系统、图像处理系统和尺寸测量系统.根据检测要求,采用Canny算法进行边缘检测粗定位和8个方向模板的改进亚像素检测技术获得工件精确轮廓信息,再对轮廓进行分割和选择,采用Hough变换完成...     

Vector extraction from digital images of steel bars produced by an inductive scanning system using a differential gradient method combined with a modified Hough transform

A method of extracting positional information from images of steel bars embedded in concrete using a set of image pre-processing algorithms combined with a modified Hough transform is described. The images are formed using a portable inductive scanning system in which a sensing element detects the magnetic field emanating from the bars. Eddy currents induced on the surfaces of the bars by excitation coils generate these magnetic fields. The results from an edge detection algorithm based on the two-dimensional separable smoothing and local maxima detection are applied to a two-stage Hough transform which locates the major axes of the bars and hence their alignment and number. An effective method of minimising the redundant information in the Hough array is also described. The complete system incorporates fully integrated control, acquisition and processing software, which makes it convenient for on-site use.     

New algorithm based on the Hough transform for the analysis of pulsed thermographic sequences

The automatic detection of subsurface defects has become a desired goal in the application of non-destructive techniques. A new algorithm based on the Hough transform is proposed to reduce human intervention to a minimum by pulsed thermography. The final result provided by this algorithm is an image showing the different defects without having attended to parameters so determinant in other algorithms as the delayed time of the first image or any subjective point of view in the analysis.     

基于机器视觉的板料弯曲角实时识别系统研究

对基于机器视觉的板料弯曲角实时识别系统进行研究。采用面阵CCD获取弯曲板料截面图像,利用中值滤波、灰度线性变换、图像二值化、小面积区域消除及边界识别等图像处理技术,得到了板料截面几何形状的二值化图像。基于Hough变换原理,粗识别出二值化图像中的直线段数量及其参数方程,并设定距离阈值,将粗识别直线附近的点集进行归类,剔除干扰点和噪声;利用最小二乘法对归类后的点集进行直线拟合,获得精确的直线参量,从而实现板料弯曲角的识别。实验结果表明,该系统弯曲角识别精度达到0.5°,平均每个弯曲角识别时间为3s,具有非接触、实时、精度高等优点。     

海底管道干式高压焊接跟踪轨迹的识别

干式高压TIG焊接法是海底输油(气)破损管道修复所用的重要的、焊接质量较高的连接方法,而自动化焊接又是解决潜水员焊接效率低下的有效途径,焊缝跟踪技术则是保证焊接过程正常进行和焊缝质量的关键技术.设计了能克服环境压力影响的CCD图像摄取装置,研究了一套焊缝跟踪路径识别算法.运用直方图均衡化方法强化坡口与非坡口的差别,增加焊缝图像的理解性.提出了以图像灰度最低值拟合成的曲线将整个图像分为两个部分的图像分解法,提高了图像识别目标的焊缝坡口部分所占的比重,有利于二值化阈值的选取.采用基于数学形态学的二值图像边界识别方法分离出焊缝边界,用Hough变换法确定坡口边线位置,最后用图像分解逆过程经合并后识别出坡口所在的位置.所提出的方法组合后抗干扰能力强,计算速度快,为进一步实现自动化焊接奠定了基础.     

指示表图像特征的视觉检测方法

在对指示表进行智能读数时,需首先检测出指示表的两个图像特征,即指示表轮廓与指针位置,由此可以确定指示表的有效区域以及指针与刻度的位置关系。基于指示表图像的几何结构特征,提出一种指示表图像特征的视觉检测方法。通过对图像预处理提取出轮廓区域,基于对称性圆检测算法与Hough变换思路得到圆轮廓参数。然后在轮廓内部,以轮廓圆心作为指针回转中心,运用Radon变换得到指针中心线。最后利用二值图像椭圆特征识别出指针朝向。该方法能够准确、快速检测出指示表图像特征,为后续基于视觉的指示表智能读数提供必要的技术基础。     

基于激光视觉的钢结构焊缝图像处理系统

针对钢结构件品种多、批量小,焊缝形状位置一致性差,机器人重复定位过程复杂等缺点,设计了一种基于激光视觉的钢结构焊缝图像处理系统. 运用CCD工业相机和激光器,采集带有激光条带的焊缝图像,分别利用中值滤波柔化噪音,Otsu算法自适应阈值分割,开操作和形态学处理相结合去除图像中除目标像素外的小连通区域,提取激光条带的中心线,最终利用Hough变换对中心线直线拟合,得到特征点位置,并通过骨支架试验验证该技术的可行性. 结果表明,该方法可快速准确地检测到焊缝特征点,满足实际要求.     

一种基于机器视觉的滴灌带孔位在线检测方法

在内镶迷宫滴头滴灌带生产过程中,为了实现滴孔加工位置的检测和反馈控制,将机器视觉用于滴孔位置检测,提出了一种从图像泛白区域ROI多次深度提取ROI的优化识别算法。首先,通过去背景初步提取ROI,进而通过全局固定阈值分割、膨胀、闭运算和区域生长算法的合理运用,对处于光照泛白区域的滴灌带图片进行ROI提取,然后采用基于直方图的全局阈值分割算法进行边缘强化,通过Hough圆变换进一步提取滴孔位置,并通过Hough线变换以及附加约束条件提取迷宫滴头前沿位置,最后计算得到滴孔到迷宫滴头前沿的相对距离。实验结果表明,使用优化后的算法,滴孔的识别准确率达到了98%以上,滴孔到迷宫滴头前沿的距离测量误差由优化前的10%以上减小到了5%左右。