基于T--scan测量的薄壁钣金件孔特征重构

针对目前对薄壁钣金件孔测量的效率低,孔心位置和孔半径测量方法上存在的不足,提出一种基于T-scan测量的薄壁钣金件孔特征的重构方法.该方法用T-scan对薄壁钣金件上孔进行扫描得到点云数据;根据点云数据中连续点的欧拉距离将点云数据划分成扫描线点数据;对扫描线点云数据进行算法处理获取位于平面上的点及孔的边缘点;最后对平面上的点采用稳健特征值平面拟合得出平面参数,利用最小二乘空间圆拟合获取孔心坐标值及孔径大小,完成薄壁孔特征重构.通过对试验件和薄壁钣金件上孔进行测量处理,实验表明该算法有很好的实用性且精度满足钣金件孔的实际检测精度要求.     

基于势函数的印刷电路板定位孔快速定位算法

 分析了Sobel算子检测印刷电路板（PCB）定位孔的缺陷,提出了一种基于势函数的定位孔快速精确定位算法。该算法对焊盘图像中亮斑干扰不敏感,对模糊成像的适应能力强,能有效纠正因蚀刻质量较差而引起的焊盘局部形状变形问题。模拟实验表明,该算法性能稳定、定位精度高、速度快,能较好地满足工程实时处理要求。     

成排连铸坯端面中心坐标视觉自动提取方法

为了实现成排连铸坯端面机器人贴标时各连铸坯端面中心坐标的快速提取,提出了先提取连铸坯端面图像角点像面坐标,再计算各连铸坯端面中心像面坐标的研究方案。首先,提出了一种改进型SUSAN角点检测算法,解决了图像中相邻连铸坯端面图像边界间距离过小和连铸坯端面图像角为弧形角所造成的角点漏检问题;然后,提取角点的像面坐标,并确定各封闭区域所包含连铸坯端面个数;最后,采用一种倾斜连铸坯端面图像中心像面坐标的提取方法,计算各连铸坯端面中心像面坐标。应用以上方法进行成排连铸坯端面机器人贴标实验,实验结果表明,连铸坯端面水平和竖直方向贴标位置误差范围分别为-0.625～0.850 mm和-0.550～0.875 mm,完全满足企业对多根连铸坯端面自动贴标位置误差允许值1 mm的要求。所提视觉方法在理论和实际应用上都是可行的,不仅为连铸坯端面贴标机器人提供了准确的贴标位置,而且为矩形图像元素的中心坐标提取提供了一种可靠的方法,具有一定的应用价值。     

基于动态圆的鱼眼图像校正算法研究

针对鱼眼图像传统经度坐标校正效果不明显的缺点,提出了一种改进的鱼眼图像二维校正算法。通过对每一条畸变的经线,不断求取其所在圆的圆心和半径,重新计算经线上点的坐标,有效地校正桶形畸变。该算法不用进行鱼眼镜头的标定以及参数的估计,也不用寻找三维空间点信息,以及在各种坐标系之间进行转换。经实验表明,改进算法校正后的平均垂直偏离角度为传统校正算法的1/3,同时具有耗时少的优点,满足实时性的要求,有较强的实用价值。     

同轴度误差最小包容圆有限元后处理算法

针对工作状态下机械零部件同轴度误差数据采集难的特点,结合有限元后处理,提出了一种通过求解一组投影圆心坐标的最小包容圆(最小外接圆)来实现分析同轴度误差的计算方法.将轴套分为n段,将每段内边界变形后的节点坐标向同一平面投影,采用最小二乘法拟合成圆,即可获得n个圆心坐标.为求这平面点列(n个有限点)的最小包容圆,将问题转化为非线性约束最优化问题.通过分区优化搜索算法求解目标.同时采用了遗传算法来验证,两者计算结果一致.     

一种基于复杂性测度的干扰样式识别方法

提出了一种基于复杂性测度的干扰样式识别方法．该方法首先分析接收信号的分形维数和LZ复杂度．通过使用一定数量样本,获得每种干扰样式分形维数和Lz复杂度分布的均值中心和方差．然后采用指数距离计算待识别样本与每种干扰的均值中心和方差的距离,按最小距离原则来对干扰样式进行识别．最后给出了仿真结果及结论．     

喷丝板单孔图像的检测算法

运用计算机图像处理方法检测化纤喷丝板单孔孔径和堵塞.使用二维转台和CCD摄像头采集喷丝板单孔图像,并提出一种新的图像检测算法:先对喷丝孔图像进行傅里叶变换,再采用Sobel算子边缘检测和Sobel算子边缘细化法,依据圆孔几何特征判定喷丝孔是否堵塞,依据其图像所占像素量确定堵塞面积比,并求得未堵塞喷丝孔的直径.实际应用表明,所提算法合理、有效,达到了一定的测量精度。     

数控加工三维空间刀具半径补偿算法研究

为解决数控加工三维刀具半径补偿问题,研究了空间直线加工刀具半径补偿原理及实现方法,提出采用矢量算法求解编程轨迹刀心点坐标的方法,利用空间直线参数方程及空间直线公垂线性质解决转接点坐标,推导出适合于三维刀具半径补偿的通用公式,避免了由于转接角的不同造成的转接点的复杂求解及投影算法造成的误差。     

圆柱直齿轮铣削加工无干涉刀具路径规划

针对圆柱直齿轮的多轴铣削精加工, 提出一种无干涉刀具路径规划方法. 首先,建立齿轮包络铣削运动模型,准确描述铣刀和工件之间的运动关系;其次,在齿轮齿廓精确模型描述的基础上,通过残留高度曲线与刀具圆弧的求交,计算出残留高度点;根据残留高度点到刀具圆弧中心之间的距离等于刀具半径,计算出刀具路径曲线上的下一刀位点;依次递推计算出等残留高度进给下的所有刀位点;再次,以等残留高度刀位点计算结果为基础,残留高度约束下,计算出等弧长进给和等径向进给的刀位点;然后,通过距离法判断刀具与工件是否存在全局干涉,给出刀具不同刀位点对应的刀偏角,局部干涉通过调整刀具半径来避免;最后,通过仿真计算实例验证所提出方法的可行性和有效性.     

基于多击痕的击针偏心度测量方法

针对击针偏心度的测量精度受限于现场操作的问题,提出了一种便于现场操作的多击痕测量方法。首先,对药筒底火孔处填充的软金属击发次数不少于3次,任意2次击发之间药筒的旋转角没有精确定量要求。然后,通过最小二乘原理拟合出每个击痕的中心点相对坐标。最后,将这些击痕中心作为圆上的点,通过圆拟合得的圆半径作为击针偏心度。采用蒙特卡洛方法模拟结果表明:新方法与传统方法相比,测量精度至少提高了30%。模拟结果验证了该方法的可行性和有效性。     

特定点与火炮回转轴的水平距离测量方法

为实现火炮上的特定点与火炮回转轴水平的距离测量,提出了系列基于测边网的测量方法。该系列方法是在测边网法测量火炮回转圆参数的基础上,将火炮上被测的特定点投影到测边网水平面上,通过测量水平面上特定点的投影点与回转圆上2个以上投影点之间的距离参数,便可解算出特定点的投影点相对坐标,从而计算出特定点与火炮回转轴的水平距离。根据距离参数冗余情况,这些方法被分为“非冗余法”和“冗余法”。“非冗余法”采用距离交会解算出特定点的投影点相对坐标。“冗余法”,首先,通过测边网条件平差的方法对所有测量参数值进行平差处理,得到各测量参数的平差值；其次,用平差值计算各点的相对坐标,并通过圆拟合得到火炮回转中心相对坐标；最后,计算水平面上特定点的投影点与火炮回转中心的距离。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：在检测现场可实现的测量条件下,几种方式得到的测量误差都小于2 mm；随着测量条件的改变,“冗余测距法”始终比“非冗余测距法”的测量误差小。模拟结果说明新方法的可行性,为国家军用标准修订提供依据。     

摆动从动件异向凸轮曲率半径与基本参数的关系

研究了摆动从动件异向凸轮在基圆尺寸不变的条件下,改变凸轮基本参数中心距(或者摆杆初始角),对凸轮轮廓凹弧最小曲率半径值的影响及其变化规律。     

基于空间结构约束的改进迭代最近点影像配准

提出了一种改进的基于空间结构约束的迭代最近点(ICP)影像配准方法.该方法通过结合特征点的空间结构相似性和特征相似性获得特征点的匹配矩阵,其中特征相似性通过特征点的局部特征描述算子进行计算,空间相似性则通过特征点的空间位置进行计算.特征点之间的空间结构相似性不仅包括了对应特征点之间的空间距离,还包含了特征点到邻近特征点的空间距离.在匹配过程中,分别从参考影像和待配准影像的角度出发,实现了匹配的对称性处理.通过对具有不同影像特征的真实遥感影像进行实验,结果表明该算法具有较高的配准精度.     

基于圆环滤波的无衍射光定中算法

根据无衍射光斑特性提出一种定中算法.对光斑进行圆环滤波,求取单个圆环上的光强度平均值及其光强度差绝对值之和Q(r),确定多个圆环Q(r)的总和为目标函数,利用单纯形搜索算法,以搜索目标函数最小值来确定光斑中心点,并进一步优化算法,只选取几个圆环代替全平面的圆环滤波来求取目标函数.结果表明,定中算法的平均时间小于0.21 s,定位精度达到0.1个像素.     

基于跳距修正与差分进化优化的改进DV-Hop定位算法

为了提高传统DV-Hop(distance vector-hop)算法的定位精度,提出一种基于跳距修正和差分进化优化的改进DV-Hop(differential evolution distance vector-hop,DEDV-Hop)算法。由DV-Hop的算法原理可知,锚节点间的距离测量误差是算法定位误差的主要来源,由此根据锚节点间的不同跳数引入权重因子,从而减小平均每跳距离误差,并且利用差分进化算法对最小二乘法计算出的节点坐标进行二次优化,最终提高系统的整体定位精度。为了验证算法的有效性,在相同实验条件下,通过设置不同的定位参数将提出的算法与同类的经典算法进行实验对比。实验结果表明,DEDV-Hop算法可以有效减少节点平均定位误差,其定位精度明显优于其他几种算法。     

基于扩展相位的柱面图像拼接算法研究

提出了一种柱面图像拼接方法,首先利用扩展相位相关算法获取变换矩阵,将其经过Levenberg-Marquart（LM）算法优化之后获取理想8参数模型,其次利用8参数模型进行同心圆焦距的估计,获取柱面拼接图像的半径,最后对投影后的柱面图像再利用扩展相位相关算法、加权融合算法进行拼接,实验验证了这种方法的有效性。     

支持向量回归在圆形检测中的应用

对圆形的识别是机器视觉中最基本和最重要的任务之一,为了准确确定复杂背景图像中圆的位置,提出了一种将支持向量回归模型与三点拟合圆联合起来的新算法,通过支持向量回归模型训练不同类型的圆形样本,得到超平面方程f(x),以f(x)为中心线,构建一个宽度为2ε的近似圆环型间隔带,在此间隔带上的点都被认为属于圆形边界上的点,然后运用三点拟合圆几何算法计算出圆心和半径,从而达到识别圆形的目的。实验结果表明,联合算法通过对训练样本的学习,能够在噪声比较大的背景图像中得到圆形的边界信息,从而确定圆的位置,较仅使用某一种圆形识别算法有一定的优势。在以圆形作为定位的机器视觉领域,具有重要的理论研究价值与实践意义。     

基于3D-CT图像的髋脱位定量智能诊断方法

根据正常状态下股骨头与髋臼月状面所在球面同心的原理,结合三维图像分割与球面拟合两种主要思想以及细节的算法处理,提出一种有效的髋脱位定量辅助诊断方法.首先将髋臼与股骨头三维分割,获取各自的独立数据;提取髋臼与股骨头表面数据并剔除误差点后,利用最小二乘法分别拟合出股骨头表面和髋臼月状面所在的球面,并通过两球面的球心距数值确定髋臼是否脱位.实验结果表明,此方法判断结果有效,同时可计算出髋臼复位需要移动的距离,提高诊断精度.     

一种基于snake模型的边缘轮廓提取的改进算法

snake模型的引入是近代数字图象处理领域的一次革新,该模型对计算机视觉产生了重大影响并受到了广泛的关注,但由于snake模型本身存在许多不足,尤其是全局最小能量的欠稳定性和收敛速度缓慢等问题,使得snake模型的应用受到一定制约.本文提出了一种基于snake模型的边缘轮廓提取的改进算法,该算法主要采用对目标轮廓的中心坐标进行跟踪,同时保持原封闭图象的相关特性,并利用轮廓中心坐标和目标轮廓的相互关系,更快更准确地实现对目标轮廓的迭代,从而加快用sanke模型实现轮廓提取的速度.     

边缘直线拟合确定鱼眼镜头光心算法

为了去除鱼眼图像存在严重的畸变,需要对鱼眼相机进行标定,本文在已知相机参数表的前提下,提出了一种边缘直线拟合来标定最重要的镜头光心坐标算法.该算法利用像素点在图像平面上的物理尺寸及相机焦距,确定相机标定内参矩阵中水平轴和竖直轴的尺度因子.在部分内参已知的情况下,对光心的横、纵坐标在给定范围内进行遍历,校正点到拟合直线加权距离和最小的点,即为所求的光心坐标值.实验结果表明:与常规的标定算法相比,该算法得到的光心坐标减少了由于不精确参数使用带来的累积误差,提高了相机标定结果的精度.