改进的直线拟合线阵CCD图像边缘检测方法

为了检测经过光学系统成像所得图像的边缘,在直线拟合方法的基础上提出了一种新的边缘检测方法。该方法综合考虑边缘过渡区间所有点的信息,利用直线拟合方法求出一组可能的边缘值,再选择它们的中值作为最终的边缘值。基于该方法的采集系统由线阵 CCD 采集边缘的灰度图像,使用单片机来处理数据,并计算出边缘的位置。实验结果表明,这种改进方法的重复性误差为 0.89 个像素,而且能够在 0.039s 内完成一次边缘检测计算。     

CCD传感器的跑偏检测应用研究

针对自动化生产流水线上的卷绕系统跑偏问题,介绍了一种基于线阵CCD传感器的跑偏检测系统。CCD图像传感器作为位置传感器来检测带材边缘位置量,将实时检测位置量与工艺设定的基准位置量相比较得出偏差,进而完成了带材跑偏的实时检测功能。     

百米距离坐标的视觉检测方法

为了实现对大型射电天文望远镜的百米远目标进行测量,建立视觉测量系统对目标检测算法、测量系统的稳定性等进行研究.首先,CCD相机获取百米远处反射靶标的图像信息,采用样条函数对靶标图像进行插值,然后用Canny算法检测靶标图像的边缘信息;接着,采用椭圆拟合算法检测靶标的位置,从而确定靶标在CCD像面上坐标.采用一个平面标准...     

宽幅胶片弊病在线检测系统的研制

研制了一种基于CCD成像和数字图像处理技术的宽幅胶片弊病在线检测系统.在红外光源提供均匀照明的条件下,采用两台高分辨率线阵CCD摄像机对运转速度为90 m/min、宽幅为1300 mm的胶片实时成像,利用简化了的平滑去噪和边缘检测算法进行处理,并通过双阈值判据及时发现弊病,保存弊病位置信息和弊病图像.系统检测能力为横向80 μm,纵向500 μm,能够检测出各种典型的弊病.     

CCD 超分辨率位置测量方法及性能分析

从理论上分析了光信号的分布形式及分布规律对 CCD 超分辨力位置测量的影响, 以高斯分布和均匀分布信号为例进行了具体分析与比较. 在此基础上提出了一种基于划分一维宏像素计算质心序列点, 通过拟合序列点剔除噪声影响的 CCD 超分辨力位置估计方法, 分析了这一算法的不确定度. 理论与实验表明, 这一算法的位置测量精度达到 0.02 个像素. 实验中通过与边缘拟合法、传统质心法的比较, 表明这一方法具有更强的抗噪声能力和较高的准确性.     

基于多尺度分析的航空相机自动调焦系统研究

提出了利用面阵CCD交汇测量和图像小波变换边缘特性相结合自动调整航空相机焦距的方法,并给出了该试验系统的硬件和软件设计方案。     

基于正反图案的亚像素条纹边缘检测方法

为了精确确定格雷码条纹边缘,提出了一种基于正反格雷码图案的直线拟合的条纹边缘定位方法．该方法向测量空间投射条纹宽度相等的正、反色格雷码图案,用摄像机拍摄得到经编码图案调制的强度图像,提取两幅强度图像的条纹边缘区域并对其进行直线拟合,求取两条拟合直线的交点,并将其作为边缘点．采用行扫描的方法求取图像中每一行的边缘点,即可得到图像的条纹边缘．文中具体介绍了测量系统组成、测量及定位原理,分析了具体实现过程．实验结果表明,该方法的相对定位误差小于1％．     

面阵CCD航空相机的自动对焦技术研究

航空相机在成像过程中，摄影距离随飞行平台高度发生改变，为满足摄影分辨力的要求，镜头位置要相应调整，利用面阵CCD图像经小波变换后获取的图像边缘特征和CCD交汇测距原理，实现目标距离自动测量和相机自动对焦。     

基于成像测量的车辆前照灯配光屏幕标定方法

根据基于面阵CCD摄像机成像测量的车辆前照灯配光性能测试系统的特点,提出一种成像测量与图像处理相结合的车辆前照灯配光屏幕照度测试靶标标定方法。该方法直接利用车辆前照灯配光性能成像测试系统对车辆前照灯配光屏幕上不同照度测试位置处分别放置的直线靶标进行成像,获取各直线靶标图像。在图像处理中,采用图像差分法及二值化方法提取各直线靶标,通过对各直线靶标的细化操作,获得各单直线图像,最后,采用本文提出的“粘贴”和“裁剪”方法将各单直线图像融合成一幅车辆前照灯配光屏幕照度测试位置靶标图像。该标定方法不仅能在车辆前照灯配光性能成像测量中使配光屏幕上的照度测试位置用照度测试位置靶标图像中对应的成像位置来定位,而且还能保持配光屏幕的均匀反射率特性。因此,该标定方法有利于实现配光屏幕上各处照度的同时成像测量。实验结果得出:文中标定系统的标定准确度为93.53%,符合车辆前照灯配光性能测试的要求。     

基于三次拟合方程畸变校正的光电测量系统

在大视场光电测量系统中,光学系统产生的畸变使目标在线阵CCD上的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差.为了减小该误差,提高系统的测量精度,根据畸变产生机理,设计了由11个等距目标点组成的畸变检测装置.根据检测得到的系统实际畸变变化情况,需要拟合出系统测量时目标点在线阵CCD上成像位置的补偿方程.以检测装置测量拟合得到的三次补偿方程作为畸变校正的数学模型编写了测量校正程序,对光电测量系统进行了实验检测.测量结果表明,当目标物物高为200.115mm时,按照拟合的补偿方程进行计算补偿,可将畸变误差从校正前的-2.08mm提高到校正后的0.05mm,并使系统整体检测精度从1.039%提高到0.025%.     

基于直线检测的条码图像几何校正研究

CCD相机采集的图像会产生一定程度的几何变形,需要进行几何校正。常用的图像几何校正方法不适合条码图像的校正,因此,结合已有的边缘检测算法和直线提取算法,提出了基于直线检测的条码图像的几何校正算法。基于直线检测的条码图像校正方法是在已除去背景的图像中,寻找目标的条形码边缘对应的直线,以此确定其偏移角度,并进行扭转校正。实验结果表明,有偏转角度的条码图像运用了所提方法校正后,都得到了有效的几何校正。     

带直线特征的数字图象的位置检测

在图象测量及物体精确定位处理中，为了确定被测物体的旋转及平移的偏差量，通过处理被测物体图象的边缘而获得的几何参数，为提高到测量系统的精度，本文提出了一种通过提取图象边缘的直线特征；并对边缘点进行插值和加密的方法，将图象边缘定位于亚象元，利用最小二乘法拟合出直线方程，根据求得的参数，可以确定图象的旋转及平移量。     

基于超声回波能量峰值点拟合的气体超声波流量计信号处理方法

针对气体超声波流量计信号处理中难以找到稳定特征点的问题,从回波信号能量的角度出发,研究了回波信号能量的变化规律。回波能量信号轮廓的上升段中间部分比较稳定且中间部分包络线斜率相对较大,近似一条直线。因此,提出一种基于回波能量峰值点拟合的信号处理方法,即连接回波能量信号上升段相邻的峰值点并求得各连线的斜率,选取斜率较大的4条连线作为特征直线,将这4条特征直线对应的右端点作为特征峰值点,并拟合成一条直线,以该直线与x轴的交点作为特征点,从而计算出超声波的传播时间。在基于FPGA和DSP的双核心系统上实时实现该信号处理方法,并在国家认可的检测机构进行标定实验,结果表明:基于回波能量峰值点拟合信号处理方法的双声道气体超声波流量计系统达到1级精度,可测流量范围为30~1200m³/h。     

基于显微视觉的微球圆度测量方法研究

利用显微视觉技术结合优化算法对微球的圆度进行自动测量。利用测量显微镜CCD相机采集微球图像,基于最大信息熵原理对图像增强,通过梯度非极大值抑制迭代算法分割图像,提取微球轮廓后进行最小二乘圆拟合,获得微球的圆度参数。该方法避免因滤波后微球目标边缘信息的丢失造成的检测精度降低。通过对0.5mm微球圆度测量实验证明:微球目标轮廓检测与提取的方法可以有效地抑制噪声干扰的影响,高效率实现目标边缘的准确定位;采用该方法获得的微球圆度值与标定微球圆度值之间的相对误差在0.17%之内,能够达到对微球圆度有效检测的目的。     

一种尺度自适应Canny边缘检测方法

作为最优边缘检测算子,Canny算子在线性滤波及选取阈值方面具有一定的局限性.在其基础上,采用尺度可变的自适应高斯滤波器进行滤波,通过计算滤波器各滤波窗口内像素点灰度值的均值,以及该均值与当前像素点灰度值的差值,确定滤波窗口的平滑度,并将其作为高斯函数尺度的大小,在滤除噪声的同时确保了边缘信号不被平滑掉;同时采用基于简单统计法及梯度阚值法的双阈值分割方法检测经过非极大值抑制的梯度幅值图像的边缘.实验结果表明,该方法能够有效滤除噪声,且假边缘及丢失边缘的数量都比Canny边缘检测的少.     

残留农药的光学检测技术和去噪处理

根据残留农药受到紫外光激发能够发出荧光的机理,研究了一种用于测量残留农药浓度的荧光光纤测量系统.该系统采用脉冲氙灯作为激发光源,光纤探测并传输荧光,电荷耦合器(CCD)作为荧光检测系统的光电转换器件.由于荧光是微弱信号,系统采用微弱信号处理电路对CCD输出信号进行了处理,并且采用相关双采样技术有效地抑制了CCD输出噪声的干扰.用该系统对吡虫啉溶液进行荧光分析,实现了对吡虫啉的快速测定,在5～100μg/L范围内,荧光强度和浓度基本呈线性关系,线性相关系数为0.9959.     

基于光电检测的陶瓷插芯内孔同轴度检测研究

针对陶瓷插芯微小内孔同轴度检测问题,提出一种基于CCD与图形处理技术的检测微小内孔方法.根据类拐点法提取算法求出内孔边缘轮廓,利用最小二乘法拟合圆曲线求出内孔圆心轨迹,再利用代数恢复法对误差进行优化计算.通过CCD摄取小孔图像,并应用显微镜将小孔放大,在显示屏上划分0.01mm精度的刻度标尺,通过按压工件带动工件旋转,使内孔边缘的跳动量直接显示在刻度线上.     

采用数字同步技术的轴类零件尺寸光电检测

根据线阵CCD对二维图像进行扫描检测的特点,提出一种基于数字同步技术的轴类零件尺寸检测方法。它用数字方法保证扫描位移量(或者位移速度)与CCD行扫描次数(或者行扫描速度)严格对应,CCD的行扫描由扫描位移量控制,有效消除了被测物体运动速度变化对检测分辨力和精度的影响,提高了检测精度;采用数字同步技术,使检测在扫描位移的加速、恒速和减速过程中均能进行,提高了检测速度;采用图像边缘自动跟踪方法,自动获取边缘参数,实现被测物体的二维多尺寸自动定位检测。检测实验表明,该方法的检测误差≤0.02mm;当被测物体轴向尺寸为100mm时,检测时间<5s。