复杂线素图像多因素预测矢量化跟踪

针对具有稠密坐标网格和交叉线素的工程曲线图的矢量化,提出了坐标网格的剔除方法、多义线模拟样条曲线算法和缺口曲线修补策略,以及基于多因素预测跟踪算法.坐标网格剔除方法采用基于线检测算法来剔除坐标网格,再依据过滤后的图像灰度自动地修复被连带除去的趋于水平和垂直的曲线像素;多义线模拟样条曲线算法则是依据已知曲线节点生成若干线段来逼近曲线且它具有与样条曲线一致的局部几何特性;而多因素预测跟踪算法则是利用前面数个边界点的灰度、当前边界点切矢和它的24邻域内非背景像素之间的相对位置来预测曲线下一个边界点,监控曲线曲率角的变化,以避免"跑偏"和按层搜寻同曲线像素来跨越曲线断点.通过与R2V5.5和ScanIn5.1的矢量化对比,证明它具有更显著的智能化和自动化的优点.     

工业C超图像的特征提取方法研究

提出了基于边界点的特征提取方法,利用C超图像中缺陷区域的外边界坐标信息,能够快速、准确地提取其几何特征和灰度统计特征.     

基于信息融合的自动泊车系统车位线车位识别和决策规划

通过融合距离和视觉信息,提出了一种基于信息融合的车位线车位识别方法。首先利用摄像头采集车位角点在俯视图像中的坐标,然后采用基于逆透视变换的平面测距模型获取车身侧面距车位角点的侧向距离,最后融合超声波传感器和车辆里程信息建立车位线车位平面模型,确定了车辆后轴中心点坐标及相对初始偏航角,实现车位线车位的识别。根据识别出的车位信息进行路径规划并仿真分析,经过实车试验验证,该车位识别方法能够有效实现对车位线车位的识别,所规划路径合理、可行。     

平面轮廓曲线数据的B样条曲线逼近算法

周期性封闭B样条曲线曲面是医学内植物设计中曲线、曲面造型的主要构造方法.介绍一种断层医学图像目标组织轮廓样条曲线建模方法.首先从断层医学序列图像中提取出目标组织的轮廓曲线,然后采用多边形逼近简化数据点,之后在满足一定控制误差的条件下,用最小二乘法通过B样条曲线逼近轮廓曲线,用尽可能少的数据量表示出各个断层的轮廓曲线,获得医学内植物设计所需的骨组织轮廓曲线模型.     

网格曲面上两相离曲线段的光滑过渡

将欧氏空间中两非均匀B样条曲线间G1连续条件拓展到曲面空间,提出一种构造网格曲面上两相离曲线光滑过渡曲线的方法.网格曲面上的曲线采用测地B样条表示,具有与欧氏空间中传统B样条相一致的明确数学模型.基于三角网格模型的拓扑邻接关系,提出一种网格曲面上测地线的延长线离散逼近算法,以此为基础,建立两测地B样条曲线间G1连续条件,将边界连续条件转化为控制顶点的位置约束,从而构建两曲线间的光滑过渡曲线.试验结果表明,所提方法健壮、高效,不依赖于参数化和投影技术,即使对于具有尖锐特征的曲面亦有很强的适应性.     

可重用零件特征的快速设计技术

针对零件建模中复杂结构设计重用困难的问题,提出了一种基于网格融合的建模方法。采用离散指数映射(DEM)方法对基网格目标区域进行局部参数化;利用最小二乘网格以特征网格边界为条件进行补洞处理,进而采用DEM方法对补洞网格进行参数化,得到特征网格边界点的参数坐标和法矢;依据参数坐标将特征网格边界映射至基网格目标区域,并以目标区域映射边界点的位置和法矢作为初始形变条件,利用基于层的网格变形优化算法对特征网格进行变形重建,使特征网格具有较好的保形性;通过修正特征网格边界点法矢来控制重建网格体积膨胀收缩情况,进一步提高保形性;依据法矢、曲率对基网络和特征网格提取特征图元并以此添加几何约束,控制特征网格在基网格上的位置形态,保证两网格相对位置关系。实验结果表明：该方法便捷高效、精度高,可在新模型设计中有效实现设计重用。     

柴油机特性试验的计算机模拟

为了提高教学效率,优化教学过程,加强实验技能培养,本论文结合学校硬件和软件情况采用Visual Basic语言开发了柴油机特性试验软件系统平台,为学生提供了一个人机交互、界面友好的学习试验环境.本系统是采用Visual Basic语言构建了柴油机特性试验软件系统平台,可以进行柴油机负荷特性和速度特性试验,学生可以选择不同的试验类型,不同的柴油机型号,以及试验中的不同的过程参数进行试验,得到相应的试验数据绘制出负荷特性曲线,速度特性曲线和万有特性曲线,进而方便学生分析参数间的变化规律来评价柴油机的性能.     

图像调焦过程的清晰度评价函数研究

自动调焦是一类建立在搜索算法上的调焦方法,它通过计算机编程对不同对焦位置所成像的清晰度进行评价,利用正确对焦时图像最清晰这个特征找到正确的对焦位置。判断图像对焦与否是通过图像清晰度对焦评价函数/调焦状态评价函数(调焦判定函数)来衡量的。利用每一个调焦判定函数对包含了一组模糊和清晰图像的序列图像进行处理,可以得到对应于相应判定函数的调焦曲线,利用曲线可以非常直观地分析判定函数的性能。结果表明,灰度梯度函数具有比较稳定的调焦特性。     

立体视觉和坐标网格法测量应力应变曲线的技术研究

材料应力应变的同步采集和应变快速准确获取是测量材料应力应变曲线测量的关键。为此设计了载荷获取和图像拍摄的同步采集硬件装置和控制方法,有效保证了应力与应变在时序上的精确同步。针对试件表面标识的坐标网格,提出一种基于网格传播的网格图像处理技术实现了网格节点拓扑关系建立和节点坐标的精确定位。再利用双目立体视觉技术对网格三维变形进行跟踪,根据有限应变理论实现应变测量。现场实验结果显示本文的方法与传统方法相比在精度和适应性上具有综合优势。     

面向复杂道路环境的车道线快速检测方法

车道线检测时容易受到路面环境的干扰、检测准确度与实时性不易保证。为此,提出了基于稀疏网格和动态特征窗口(DFW)的车道线检测方法。首先在道路区域建立了稀疏网格区域,然后提取了网格上的车道线灰度信息,大幅度排除了冗余像素。利用车道线的方向特性,提出了对称性六向梯度边缘检测方法,进而采用椭圆膨胀元素建立了车道线DFW。利用车道线方向和长度的显著特征,提取了车道线特征边缘并对其进行了Hough直线拟合。在多样性的道路环境中进行了算法测试,讨论了不同分辨率图像的车道线检测耗时。试验表明:提出的算法简单、快速,可以有效排除各类路面干扰像素,能够鲁棒、准识别多种路面环境中的车道线。     

基于UG的水轮机叶片的逆向反求

借助三坐标测量机测量叶片原始点数据并在三维CAD软件UGS NX中用进行三维造型的逆向反求工程方法.叶片建模的点数据来自实物叶片的测量资料,包括样板曲线和叶片表面上不规则的测量点云.逆向反求过程为数据采集、数据处理转换、数据导入、创建叶片轮廓曲线、用三维数据创建叶片轴面型线、创建叶片网格曲线、创建叶片外表面曲面、创建叶...     

基于Pro／E提高三角曲面品质的解决方案

介绍了一种三角曲面的构建方法,首先以三条边和其中一条边对应的预角创建三角曲面;接着在顶角收敛处创建投影曲线,并用投影曲线将收敛的部分曲面裁剪掉;然后以四条边界曲线创建曲面,并使曲面和原曲面相切;最后合并两曲面。通过曲面偏距网格分析可知,曲面的U、V方向网格线不再相交于一点,表明曲面品质在收敛角处得到改善。     

基于空间栅格支撑与曲率云图引导的点云表面构线

针对已有的点云表面构线方法在处理多层点云曲面模型时出现的弱鲁棒性问题,以及构线过程中缺乏直观点云形状特征引导的现象,提出一种基于空间栅格支撑与曲率云图引导的点云表面构线方法。首先,将点云划入规则分布的空间栅格并基于三参数Shepard曲面估算点云曲率;其次,依据曲率云图反映的点云几何形状特征选择构线点,并搜索沿构线点投影方向与之相交的最近非空栅格(即含有测量点的栅格),继而以最近非空栅格为中心,构建其k-最近邻域点集作为点投影算法的目标点云计算构线点的投影点;然后,插值构线点列经投影计算得到的投影点序列,获得初始曲线;最后,构造与初始曲线节点分布一致的法矢曲线作为曲线投影的方向,结合二分法与基于空间栅格支撑的点投影算法将初始曲线投影至点云曲面。实例对比表明,空间栅格的引入显著增强了点投影算法的稳定性,而曲率云图的引导则提高了用户交互选点构线过程中对点云所蕴涵形状特征的识别与分析能力。     

高精度扫描仪几何校正中的分区域算法及其实现

扫描仪作为数字化图像的输入设备,关键在于尽可能真实再现图像原件的信息,通常对于有几何变形的图像校正方法是多项式坐标变换法,但这种方法对于局部变形修正没有针对性,而且当次数较高时运算量太大,为此采用半自动提取法获得所有控制点坐标,根据网格矩形变形程度将图像非均匀地划分成若干区域,对于不同的区域应用适合该区域的一次模型进行坐标变换,同时将校正过程有针对性地分布在扫描的不同阶段.校正结果保证了系统的几何精度要求,不仅大大减少了运算量,且算法易于实现,具有较好的工程应用价值.     

A Machine Vision Approach for Detecting and Inspecting Circular Parts

In this paper, we present a machine vision approach for detecting and inspecting circular parts and parts with circular arcs on the contours. The method uses the Hough transform technique and uses the directional information of a normal to the circle at each boundary point. Cubic polynomial curve fitting is used to estimate the normal, and determine the concavity of the fitted curve at each given boundary point. The proposed Hough transform method is a two-stage pro-cedure. The first stage uses a 2D accumulator array to detect circle centres. The second stage uses a 1D accumulator array to detect the radii of circles. The proposed method is robust for detecting circular parts with partial occlusion such as peripheral defects or burrs. For an image of size N × N, the storage requirements are N 2 and the time complexity is bounded by (N+m)n, where m is the number of circle centres detected in the first stage and n is the number of boundary points in the image.     

基于数字图像处理和特征提取的钢轨表面缺陷识别方法

设计了一种基于图像特征分析的钢轨表面缺陷识别方法,运用快速数字图像处理技术可实现钢轨表面裂缝和剥离掉块缺陷的提取,该识别方法通过对采样图像使用高低帽变换进行图像增强,再进行高斯平滑消除毛刺,最后采用阈值处理及边界抑制来提取出缺陷信息。研究了钢轨伤损评价及信息表达方法,可将缺陷信息以曲线的形式表示出来。为验证所设计方法的有效性,设计了模拟实验装置,用工业线阵CCD摄像机获取钢轨样品运动时检测的图像,进行缺陷识别处理,实验表明,系统输出曲线能够明确反映损伤的程度及其位置信息。     

电动助力转向系统中折线型助力特性的设计

文章概述了汽车电动助力转向系统(EPS)系统的结构、工作原理及控制策略。根据EPS对助力特性要求,给出了折线型助力特性曲线图,重点设计折点坐标及斜率系数2个参数。比较得出对于折线型助力特性曲线,折点坐标越小,其助力效果好,汽车具有较好的轻便性,随着车速的增大,折点坐标应相应增大,以保持驾驶员较好的路感这个结论。结果表明该折线型助力特性曲线能够较好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾,对完善汽车电动助力转向系统的设计方法有着重要的意义。     

鞋底曲面数据提取与喷胶轨迹的自动生成方法

为快速有效地提取鞋底曲面信息和生成喷胶轨迹,提出一种基于线结构光扫描鞋底曲面的方法。利用线结构光三维测量原理,扫描套在鞋楦上的鞋帮底面,获得表示鞋底曲面信息的点云数据。用B样条曲线拟合出一系列的三维扫描线,生成封闭的鞋底轮廓线,计算鞋底轮廓线在鞋底曲面的偏置曲线得到喷胶轨迹。构建线结构光扫描鞋帮底面的试验装置,计算其在x、y和z轴方向上的测量误差分别为0.094、0、0.015 mm,满足系统精度要求。最后将生成的喷胶轨迹通过坐标变换应用于Stäubli机器人自动喷胶系统,验证了方法的有效性和可行性。     

用于影像仪测量误差分离的自校准技术

基于自校准技术提出了用于影像仪的误差分离方法。建立了自校准算法模型,并利用影像仪对算法模型进行了实验验证。该算法运用普通栅格板来替代标准器,将栅格板置于影像仪工作台3个不同位置得到3组测量数据,通过研制的测量数据转换模型将得到的数据代入自校准算法模型中,最终将测量结果中包含的仪器系统误差分离出来,实现了自校准。由于运用了测量数据转换模型,有效解决了实验过程中栅格板所在坐标系与影像仪工作台坐标系不重合的问题,提高了影像仪测量结果的准确度。测试实验显示:测量点实际测得的误差为毫米级,经过自校准算法处理后得到的测量点的系统误差最大为0.49μm,最小为0.00μm,表明将自校准算法应用于影像测量仪结果的误差分离具有较好的可行性。