一种新型光学快速自动聚焦系统

为满足基于机器视觉的工业检测系统中对自动对焦快速性的要求,提出了一种基于激光技术的新型嵌入式高速对焦系统.该方法利用在同一光路中激光与可见光互不影响的特性和DSP高速图像处理的能力,通过检测特殊设计光学回路反射回来的激光光斑信息,主动控制运动执行机构实现工业检测系统显微镜的快速和稳定对焦.该对焦方法改善了TFT-LCD光学检测系统中基于被动的图像处理和基于主动测距等传统对焦方式精度低和速度慢等缺陷.测试结果表明,该新型对焦系统极大的缩短了对焦的时间,并且提高了对焦系统的控制精度,满足了工业光学检测系统中实际应用的要求.     

面向自动对焦的图像预处理技术

从噪声、亮度一致性及视场变化等角度分析了在对焦系统中进行图像预处理的必要性。提出维纳滤波与亮度归一化相结合的图像预处理技术,去除固定模式噪声和亮度变化的影响。实验表明,经过预处理后明显改善了对焦评价函数曲线的形状:曲线更加平滑,局部峰值得以去除,同时曲线灵敏度提高78%。所提出的预处理技术使对焦搜索避免陷入局部极值,在提高对焦速度与对焦精度两方面均有应用价值。     

三目显微视觉系统自动对焦调整

在高功率激光物理实验的微小靶位姿检测中,由于摄像机景深小,靶在进入相机视场当中时所成图像易为离焦模糊图像,使图像中靶的图像特征不明显,降低靶的位姿检测精度。针对这一问题,本文提出了一种应用于三目显微视觉系统的微小靶自动对焦方法,根据三目显微视觉系统的结构特点设计了自动对焦方案,并针对不同相机中图像的不同特点分别提出了对应的清晰度评价方法。最终实验结果表明,本文所设计清晰度评价方法具有较好的单峰性和灵敏度;三目显微视觉系统在竖直方向的有效调焦可移动范围为5mm,水平方向的有效调焦可移动范围为3.2mm。     

钢卷尺全自动检测装置视觉技术与系统

钢卷尺全自动检测装置由5m长的高稳定性大理石平台、加载装置、自动卷送带装置、精确的自动对焦机器视觉系统以及计算机控制系统等组成。本文将对自动对焦机器视觉系统进行详细介绍。     

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置

将CCD和光栅尺同时应用于布氏硬度压痕测量,试验证明:系统测量结果基本不受CCD对焦及照明光强变化的影响;测量准确度容易保证,重复性好,自动化程度及效率较高,同时大大缓解了布氏硬度测量中的视觉疲劳.     

基于电感传感器的复杂曲面对焦误差分析研究

目前在基于CCD成像的非接触测量中,自动对焦主要采用对焦函数法,但这种方法易受被测物体、背景、光强等环境因素的影响,从而造成误对焦或无法准确对焦,致使测量结果不可信。文章介绍了一种基于电感传感器的定焦式自动对焦方法,该方法能够有效避免上述因素的影响。文中主要对该方法中的误差进行数学建模、模型分析,并得出了在一定光学系统和电感测头几何尺寸下的误差分析结果。通过误差补偿,使系统对焦误差得到了一定的抑制,使测量系统的稳定性有一定的提高。     

提高显微镜自动对焦范围的频谱分析法的研究

提出了一种基于CCD(电荷耦合器件)模拟视频信号分析法的显微镜自动对焦改进方法.许多基于视频信号分析法的自动对焦系统仅考虑视频信号的高频分量,忽略低频分量在对焦过程中的变化.本文对模拟视频信号进行频谱分析,研究不同频率范围的信号对对焦评价曲线的影响,得出适合自动调焦的粗调/细调的频域范围,使系统有更广调焦范围的同时保持较高精度.最终通过实验验证,加入适当的滤波电路后调焦范围更广,40倍物镜下显微镜自动对焦系统的有效调焦范围可达±500μm.     

一种用于数字成像的自动对焦系统

提出一种用于数字成像的自动对焦系统,它以CMOS为图像传感器,用DSP进行数据处理并控制驱动电路调整镜头的位置,达到准确自动对焦的目的。系统采用对焦深度法实现自动对焦,通过改变镜头的位置获得一系列模糊程度不等的图像,计算每幅图像的清晰度评价值构成对焦评价曲线;采用梯度函数作为评价标准来评价图像的清晰度;采用窗口选择技术控制对焦感兴趣范围,减少了数据处理量;对实验样机的测试表明,系统有较好的自动对焦性能,并解决了百叶窗问题,对透过玻璃窗户的目标仍然能正确对焦。     

应用于虹膜采集装置的自动对焦算法

针对自动虹膜图像采集装置的成像特点,本文提出了一种新的基于对焦深度法的自动对焦算法.该算法根据自动虹膜相机小景深的特点,提出应用图像的ULFM作为清晰度评价函数,并采用粗对焦和精确对焦相结合的二级对焦策略.实际虹膜图像采集系统实验结果表明,算法精度高、鲁棒性强、实时性好,在被摄人距离镜头0.5～2m的情况下,系统都能够准确地拍摄到清晰的可供识别的虹膜图像,一次对焦成功率大于95%.     

各式各样的新型照相机

智能照相机　日本佳能公司推出了一种智能自动对焦照相机。这种照相机在取景器中安装了一个智能对焦系统 ,在对焦系统中有一个红外发光二极管 ,它能向人的眼睛发光。照相机中的传感器分析了反射光的反射方式后 ,就能感知出 5个聚焦点中与眼睛直视的目标最接近的一个 ,并对该点自动对焦。三维立体照相机　美国一家公司研制成功一种三维立体照相机。这种照相机有三个镜头 ,它拍出的立体照片与传统照相机拍出的“立体”照片有很大差别 :不需通过矫正眼镜就能看到立体图像。防水照相机　美国一家公司推出一种能防水的超级变焦相机。该照相机把一…     

柱面型声透镜设计及验证

介绍了声透镜波束形成的基本原理和分析方法,分析了柱面型声透镜的设计方法。用ZEMAX光学软件设计并用ABS塑料制作了一个组合声透镜,在水池中完成其多个参数的测量。在频率500kHz和20°的视场范围内该声透镜的角度分辨率为l°。实验结果表明,该声透镜系统的波束宽度、旁瓣高度和视场范围均达到了设计要求．并很好的验证了柱面型声透镜的聚焦性能。     

基于人眼视觉特性的医学图像处理方法

在数字化X光影像仪中,医学图像经处理后供医生进行诊断用。由于图像信息是通过人的视觉来获取的,所以在图像处理中,应充分考虑人眼的视觉特性。从人眼视觉的生理特性和人的心理特性出发,对图像的灰度分辨能力和图像结构的敏感性两方面进行了探讨和测试。根据测试结果总结了视觉的有关规律,建立了相应的数学模型和具体实现方法,并实际应用于X光图像处理系统中,提高了图像质量,使人眼理寻获得所需信息,增加了医生诊断的准确性。     

基于嵌入式小波编码的DEM快速无损压缩算法

为减少网络地理信息系统(GIS)海量数字高程模型(DEM)数据的存储与传输数据量,提出了一种基于嵌入式小波编码的DEM快速无损压缩算法--FEC算法,此算法编解码快速,压缩位流具有分辨率嵌入、感兴趣区域嵌入和质量嵌入特点.对2/6可逆整数小波变换系数的每级分辨率数据按照区域划分分区,利用时空邻居关系挖掘每个分区子带的数据冗余,对其系数的每一个位面在一次扫描中完成三个子编码过程的系数建模重组与自适应二进制游程Golomb_Rice熵编码.实验数据表明,FFC算法与JPEG2000算法相比,编码、解码时间分别减少了36.04%和44.49%,而压缩比仅仅降低了8.05%;与SPIHT算法相比,编码、解码时间分别减少了32.28%和37.49%,而压缩比仅仅降低了4.58%;与GZIP算法相比,压缩比提高了79.63%;与n点最优预测算法相比,压缩比提高了9.23%.FEC算法在保持良好的压缩性能的同时,大幅度减少了编解码时间.     

A digital coincidence method

A digital coincidence method is described in which the amplitude is digitized and the time of each pulse from the ionizing radiation detectors is recorded. The features of the processing of the digital amplitude-time measurement data are described in detail. It is shown that the digital coincidence method has a time resolution defined solely by the resolving power of the detectors.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 12, pp. 53–58, December, 2004.This revised version was published online in April 2005 with a corrected cover date.     

数字化电容层析成像系统

基于电容敏感原理设计的数字化电容层析成像（ECT）系统，利用有限元法，分析了阵列电极结构对敏感场分布的影响，通过优化设计和仿真试验，改善了敏感场分布的均匀性；构建了以数字信号处理器（DSP）为核心、现场可编程门阵列（眦）协同工作的12电极的数字化ECT系统，提出了由离线预迭代和在线一步成像所构成的新的图像重建算法——预迭代法，其成像速度及精度均明显得到提高。     

成像声呐中聚焦波束形成技术研究及实现

介绍了聚焦波束形成的基本原理,分析了一种基于半圆阵的相位补偿方法。通过Matlab仿真得出聚焦波束形成的波束图,相比远场方法,波束宽度减小,旁瓣得到抑制。设计了一种基于FPGA的数字聚焦波束形成器的实时处理结构,使用8组加权系数即可完成成像声呐近场范围内分辨力的改进。通过乒乓操作和并行结构提高处理速度,实时产生72个波束。实验结果表明,所设计的聚焦波束形成器使某型成像声呐近场分辨力得到了提高。     

Model-based correction of diffraction effects of the virtual source element

A method for ultrasonic synthetic aperture imaging using finite-sized transducers is introduced that is based on a virtual source (VS) concept. In this setup, a focused transducer creates a VS element at its focal point that facilitates the use of synthetic aperture focusing technique (SAFT). It is shown that the performance of the VS method may be unsatisfactory due to the distortion introduced by the diffraction effects of the aperture used for creating the VS element. A solution to this problem is proposed that consists of replacing the classical SAFT by the extended synthetic aperature focusing technique (ESAFT) algorithm presented in our earlier works. In ESAFT, the full geometry of the VS is modeled, instead of applying the simplified point source approximation used when VS is combined with classical SAFT. The proposed method yields a substantial improvement in spatial resolution compared to that obtained using SAFT. Performance of the proposed algorithm is first demonstrated on simulated data, then verified on real data acquired with an array system.     

PCI-9820高速数据采集卡在材料超声检测系统中的应用

本研究采用最高采样率为120MS/s,采样精度为14位,PCI总线的高速A/D数据采集卡PCI-9820构造了数据采集模块,实现了数字超声检测系统中A扫描波形数字化、存储、处理功能.还介绍了采用WD-DASK和Microsoft Visual C 在Windows XP下的编程应用.     

Calibration modeling for mobile vision based laser imaging and approximation networks

A mobile calibration technique for three-dimensional vision is presented. In this technique, the parameters of mobile vision are computed automatically by approximation networks and image processing of a laser line. Also, the three-dimensional vision is performed by the networks. The proposed vision system provides online geometric modifications from the initial configuration. Here, an online re-calibration is performed via network data to determine the setup modifications. Thus, vision limitations caused by the geometric modifications are overcome. The network is built based on the behavior of the laser line and the camera position. In this manner, the network provides the data for the automatic re-calibration. This system avoids calibrated references and external procedures for re-calibration. Therefore, the calibration model improves the accuracy and performance of the mobile vision. It is because the external data are not passed to the procedure of the three-dimensional vision. This kind of modeling represents a contribution for calibration of mobile vision. To elucidate this contribution an evaluation is carried out based on the calibration via perspective projection model. The time processing is also described.