基于机器视觉的运煤车车号识别技术研究

在铁路运煤装车过程中为了快速、准确地识别车号,提出一种基于机器视觉的运煤车车号识别技术。将连通区域提取与投影分割法结合,实现车号的粗定位、细分割,并对图像中的断裂字符进行二次分割,构建了基于BP神经网络的分类模型进行车号识别,提升了煤炭装车的效率和精度。     

大尺度空间测量技术在起重机械检验中的应用

起重机械的尺寸测量存在着诸多问题。本文对经纬仪测量技术、全站仪测量技术、近景数字摄影视觉测量技术、室内GPS测量技术以及激光跟踪测量技术等5种工业应用比较成熟的大尺度测量技术进行分析研究。结果表明,经纬仪测量技术应用最广泛,但是存在诸多缺点;全站仪测量技术得到了一些应用,但价格比较高,应用不是很普遍。近景数字摄影视觉测量技术得到了研究机构的研究,但还没有应用到实际检验中;室内GPS测量技术和激光跟踪测量技术有比较好的应用前景,但还没有得到起重机械领域的技术人员关注。     

基于DoG检测图像特征点的快速二进制描述子

针对SIFT描述子实时性差和传统二进制描述子对尺度、旋转和视角变化鲁棒性差的问题,本文通过优化采样模式和添加灰度差分不变量比较测试进行改进,提出了一种鲁棒性更高的二进制描述子。首先,设计了一种尺度关联、编号标记的采样模式;然后,旋转采样模式中各采样点到特定位置,确保描述子尺度、旋转不变性;接着,分析了采样点点对模式对描述子的影响,选择使用机器学习训练后的128对采样点对;最后,选择灰度值比较测试及梯度绝对值和比较测试构建二进制描述子。实验中采用DoG检测图像关键点,结果表明:本文提出的描述子在描述子构建和描述子匹配上比SIFT描述子分别快84%和67%;在有视角变化的图像匹配上,准确率比传统的二进制描述子高3%~5%,召回率平均要高30%以上。本文提出的特征点描述方法适用于时间要求高的图像匹配领域。     

基于机器视觉的液压支架高度测量方法

针对煤矿井下液压支架工况复杂,高度检测和控制难度较大等问题,提出一种巷道环境下液压支架高度非接触式测量方法。该方法采用基于双边滤波的单尺度Retinex图像增强算法得到增强图像,再对增强图像进行边缘检测、PPHT处理,求解出液压支架结构件的真实角度,间接测量出液压支架高度。实验结果表明,该液压支架高度测量方法可有效地煤矿井下视频图像中进行测高,且误差小于2 mm。     

空间交会对接位姿测量中特征靶标快速识别

空间交会对接中,需实时测量追踪航天器上视觉传感器与目标航天器上特征靶标之间的位姿,而其前提是快速、准确识别特征靶标。提出一种四同心圆环特征靶标的快速识别算法。该算法首先使用优化的Otsu算法进行图像分割,然后采用连通域识别方法进行轮廓提取,最后根据圆的周长与面积的关系确定圆轮廓,并采用最小二乘法进行圆拟合,提取特征圆心。通过实验对方法进行验证,结果表明,该方法能在2 m距离内准确、快速识别特征靶标,且与优化前算法相比,该方法运算效率提升了近10倍。     

基于视觉颜色感知——光学相似的图像去雾方法

针对雾霾环境影响致使户外获取的图像质量严重下降问题，提出了一种基于视觉颜色感知—光学相似的图像去雾方法。充分利用人眼感知颜色的视觉机理，结合图像的相似性原理，构造了光学相似度函数，建立了新的基于视觉颜色感知—光学相似的图像去雾模型并设计相关算法，进而进行仿真验证。仿真实验结果表明，提出的方法在对有雾图像清晰化处理过程中效果明显，并与现有的图像去雾方法在主观视觉和客观量化方面进行图像去雾效果对比，进一步表明提出的方法在清晰化含雾图像处理中取得了较好的效果。     

医学图像可视化的视觉优化方法

由于受主观意识和经验等因素的影响,医学图像可视化中传递函数的选择和设置会直接影响医学图像可视化效果.为此,提出一种基于视觉优化的医学图像可视化方法.针对三维医学图像绘制,采用基于GPU加速的光线投射体绘制半自动化传递函数,解决了三维图像全局和焦点上下文的优化显示问题;针对二维图像呈现,借助直方图均衡化、图像融合和全变分模型3种图像增强算法,解决了二维医学图像噪声干扰、对比度模糊和边缘丢失等问题.通过与传统方法的实验对比,三维医学图像在绘制时间和绘制效果方面均有改善;引入图像质量评估指标峰值信噪比和平均结构相似性,验证了全变分模型在二维医学图像增强中的有效性.结合视觉优化方法设计开发了医学图像可视化交互系统,包含对医学数据的三维可视化和交互分析功能,有效地拓展算法的应用性.