基于DSP和CPLD的激光雷达图像采集和显示集成系统

介绍了一种以DSP和CPLD为核心的激光雷达图像采集系统,阐述了系统工作原理、系统结构和软硬件设计.系统以TMS320VC5402DSP芯片作为系统控制和图像处理的核心,通过双口RAM接收激光雷达图像数据,用CPLD根据场、行、列、写雷达图像4个同步输入信号生成双口RAM的地址信号实现图像存储,原始图像和处理后图像显示在彩色TFT液晶屏上.此外,系统还可通过USB接口与PC机通信实现图像的存储和回显功能.该系统为激光距离成像雷达以及距离图像的研究提供了一种有效的分析和测试工具.     

基于图像处理的在线实时监测系统设计

针对传统远程监测存在的图像质量差的问题,提出一种基于图像处理的远程实时监测系统.利用Web技术对系统整体架构、系统功能和开发环境等进行搭建,从而为图像的远程监控提供功能处理界面;利用图像处理算法对彩色模型选择、图像归一化、图像分割和图像去噪等进行处理,提高了图像采集的质量.最后通过系统运行,验证了该算法的可行性,为远程图像实时监控系统开发提供参考.     

基于以太网的CMOS传感器图像监测系统

采用网络控制芯片DM9008作为通信接口开发了一种基于以太网的图像监测系统.用专用图像处理芯片、利用高速单片机及FPGA技术、CMOS图像传感器技术进行实时图像信号的采集和处理,图像经过处理后通过以太网传输至PC机端接收、解压、管理和显示.实验表明:这种系统的设计灵活性好、柔性强,以太网控制器实现图像的数据传榆使系统数据传输速度和稳定性大大提高,软件设计时的模块化结构使系统的通用性和可移植性增强,也有利于功能扩展.     

基于CCD图像处理技术的维氏硬度检测

设计了一种测量范围宽、精度高、可自动检测的维氏硬度计。该维氏硬度计主要由负荷加载系统、CCD光学成像系统和图像处理系统三个部分组成。其中,负荷加载系统可实现自动施加、保持、卸除试验力;CCD光学成像系统主要是对维氏压痕进行拍照。维氏压痕图像通过CCD光学成像系统进入图像处理系统。在图像处理系统中,对压痕图像采用阈值自适应算法求得最佳阈值,并对图像作二值化处理、边缘检测,最后用最小二乘法拟合压痕边缘的四条直线,由此计算出压痕图像的对角线长和被测材料的维氏硬度值。实验证明,该设计方案准确、可行,性能稳定可靠。     

基于LabVIEW对图像采集与处理技术的研究

分析了机器视觉技术的发展趋势,构建了图像采集和处理系统的架构,并在LabVIEW和Vision软件平台下对图像的采集和处理技术进行了研究,实现了对图像的采集和处理,并描述了图像的二值化、均衡化、滤波等图像处理技术的具体实现方法.     

基于图像卡的图像采集处理系统开发

介绍一种以CCD为图像传感器,以OK系列图像卡为图像采集与处理单元,用PC机进行处理显示的图像采集处理系统的设计方案,设计了系统的具体实现方法,同时对OK系列图像卡的二次开发和图像增强进行了研究.     

图像检测技术在沥青路面现场热再生中的应用

主要介绍了基于视觉图像的沥青路面病害检测系统,该系统分为图像采集、图像预处理、病害目标提取、畸变校正、图像识别等五个功能模块,利用CCD摄像机、图像采集卡和计算机搭建路面病害图像采集和处理系统,将24位彩色病害图像转换为8位灰度图像,利用加权的邻域法对图像进行平滑处理,采用大津法阂值分割结合区域生长法的算法提取出路面病害目标.通过算法确定病害的外接矩,并根据加热器的排列结构对图像进行栅格划分,找出病害与加热器的对应关系,最终计算出加热范围参数.实验结果表明,本研究设计的路面病害检测系统具有良好的集成性和稳定性.     

微操作机器人视觉与误差分析研究

在现有的微操作机器人系统基础上,增加其视觉处理及轨迹规划功能,实现闭环控制,分析系统误差产生的主要原因,根据传统的图像处理,针对微操作机器人细胞操作的特点,对图像处理方法进行深入的研究,主要涉及图像灰度处理、图像二值化处理、图像平滑和锐化以及编写处理。对细胞图像自身特点进行分析,获得微动机器人操作的特征点。     

基于计算机视觉的烟叶分离系统

采用计算机视觉和图像处理技术,利用CCD摄像机、图像采集卡、运动控制卡、计算机等组成针对烟叶颜色的分离系统,介绍系统的组成和图像处理方法,并给出系统的硬件和软件设计。     

基于DSP的图像采集处理系统的设计

利用DSP数字信号处理器和CCD图像传感器设计一个小型图像采集处理系统。通过片上A/D变换后输出数字图像信号并即时进行平滑处理。该系统以其体积小、处理速度快、输出图像质量好等特点,较好地满足了小型化、便携式的要求。     

金相组织数字化数据采集系统

应用计算机技术进行数字图像处理其关键是要保证采集到的图像数据准确,利用CCD传感器进行图像的数据采集是常用的方法.本文介绍了基于CCD和金相显微镜相结合的金相组织数字化数据采集系统,并着重对采集系统中JX-4型金相显微镜的光学成像原理及其他器件的选取和光学接口的设计进行阐述.该系统体积小、成本低、速度快,采集的数据准确、可靠.该系统经过实际试验采集到的图片清晰,适用于计算机数字图像处理.     

贯流风扇叶缺陷自动检测系统的设计

在贯流风扇叶生产中一直依赖手工检测缺陷,效率和准确性受到限制。因此设计一套基于机器视觉的贯流风扇叶缺陷自动检测系统是必要的。本系统主要包括图像采集、运动控制、操作控制和软件四部分。主要介绍系统中软件部分的设计,特别是图像处理部分,着重说明了主要功能模块包括图像预处理、图像二值化、图像分析、图像识别几个部分的设计。     

基于TMS320DM642的H.264编解码器的设计

文中以数字信号处理器TMS320DM642为核心,结合视频编解码芯片TVP5150AM1和ADV7171,设计了一个高性能嵌入式图像采集系统,能同时实现四路图像快速采集、H.264压缩算法、大容量数据存储等先进功能,并具有低功耗、通用性强的特点。本文论述了H.264编解码原理、系统架构设计以及各模块功能,给出了系统的部分硬件连接图,讨论了实际设计中遇到的问题并给出了解决方法。经测试该设计是一种十分有效的图像采集方式,系统具有结构合理、算法灵活、图像质量好的特点。本系统具有实际应用前景,可推广到相关应用领域。     

一种新型的实时图像处理机结构及Sobel电路设计

设计了基于微机PCI总线的实时图像处理机，设计采用了大规模可编程器件实现处理算法；在结构设计上充分利用FPGA内部RAM资源，集内部缓存结构与处理结构于一体；体系结构上采用流水线结构。还给出了平台上Sobel边缘检测算法的VHDI，设计实现及结果。结果证明，该设计具有其他处理机所无法比拟的处理速度，并且有很大的灵活性和通用性，且成本低。     

面向光学装调微小距离测量的系统设计

光学仪器能否精准装调对其最终呈现的成像质量及性能有着重要影响。针对光学相机装校的修切量检测,提出了一种用于微小距离测量的光路方案并设计了一款物像等距的有限远共轭光学系统,其放大倍率为1×,数值孔径为0.09,视场为0.5°。根据实际应用需要,制定合理的光学指标,利用光学设计软件Zemax进行系统的设计与优化。结果表明,有限远共轭光学系统各视场在160 lp/mm处的调制传递函数均接近衍射极限,且都大于0.3,各视场的均方根半径小于艾里斑半径,满足光学指标设计要求。搭建实验平台,对装配星敏感镜头和CCD相机的修切圈进行测量,实验结果符合设计要求。     

红外图像实时显示增强系统设计

为了解决红外实时图像处理系统中热像仪输出大动态范围和监视器显示输出小动态范围之间的矛盾,满足信息处理系统大数据量高实时性的要求,设计了一种新的基于FPGA实现的红外实时图像增强算法。首先采用均值滤波的思想统计图像的局部极值,然后使用多级均值法计算图像灰度变换区间分界点,最后对图像作分段线性灰度变换,整个算法通过FPGA实现。实验结果表明,该方法不仅解决了非制冷红外焦平面阵列探测器输出值随其工作时间变化的问题,而且消除了图像中探测器盲元的干扰,丰富了图像背景细节,增强了图像显示效果。与直方图变换等传统图像增强算法相比,该算法计算时间缩短了1.38ms,占用存储资源减少了42倍。在工程应用上,该方案简单可靠,成本较低,易于FPGA实现,可为其他红外实时图像处理系统的设计提供参考。     

Monitoring of liquid droplets in laser-enhanced GMAW

In the laser-enhanced gas metal arc welding (GMAW) process developed recently, droplets of melted metal can be detached from the wire under relatively low currents with the assistance of an auxiliary force provided by a laser. The stability of the arc and the quality of the resultant welds are improved. To compete with the gas tungsten arc welding of the much lower productivity in joining precision, the size of the droplet can be pre-defined and be controlled to meet the requirements from different applications. For this purpose, image processing algorithms are developed to measure the size of a growing droplet during the laser-enhanced GMAW process. The relatively low contrast, strong illumination and reflection caused by the laser, and strong radiation from the arc make an automatic processing of the image challenging. Images are analyzed to understand its characteristics and design the image processing and recognition algorithms accordingly. In particular, a model-based method is used to filter out non-droplet edge points and a second order equation in the polar coordinate system is introduced to model the droplet. Experimental results verified the effectiveness of the developed algorithms.     

基于多图像融合的MEMS显微三维形貌重构

针对微型机电系统(MEMS)的三维测量,显微镜或光学轮廓干涉仪等传统方法存在显微测量精度低、设备成本高等问题,且当结构含有较多断裂面时,解包裹算法效果欠佳。本文提出一种基于多图像融合的MEMS显微三维测量方法。不同于多角度显微三维测量方法,本研究首先利用单目显微镜,通过单一轴向移动获取一系列测量目标深度信息的单一角度图像,并利用去雾算法对图像进行预处理,实现了去噪和有效信息提取的目的;然后通过聚焦测度算法获取待测对象的深度信息;最后利用数据处理软件进行三维拟合。基于上述原理,本文以焦平面阵列(FPA)作为待测目标进行了测量实验。本文提出的三维测量方法和图像处理算法可获得更准确的FPA形貌,可清晰显示反射面与支腿部分及反射面上的释放孔,测得FPA的支腿长度为110.6μm,每个反射面的像元尺寸为120.8μm×70.8μm,与设计值基本吻合,解决了断裂面难以测量的问题,同时降低了微结构测量的难度和成本。单目显微镜单向移动的多图像融合测量技术对MEMS的三维形貌测量具有重要意义,去雾算法在图像融合与三维测量的图像处理也有很好的应用价值。     

基于Camera Link标准的DSP＋FPGA高速实时数字图像处理系统设计

针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求,介绍了一种基于DSP（TMS320C6416）和FPGA（EP2C70）的高速实时数字图像处理系统,阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块。该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。     

Analog enhancement of videomicroscope images

A simple, inexpensive technique for enhancing the contrast and resolution of videomicroscope images has been developed. The system has manual controls for gain and pedestal (black level) which permit expansion of low contrast images to the full white-to-black video range. Analog delay-line based circuits are used to sharpen the edges and enhance fine details in the image. These circuits also produce an effective increase in the information content of the image by selectively amplifying low amplitude, high frequency components of the video signal. When live, unstained cells were examined at high magnifications, cytoplasmic structures which were only faintly visible in the unenhanced image became clear. The images of fluorescent objects appear in pseudo-relief, which improves visibility even in the presence of background fluorescence. The system enhances images by performing signal processing functions that otherwise require expensive digital image processing equipment.