多帧图像的带通滤波算法

分析了三帧差算法的传递函数,提出了带通滤波算法.该算法将数字带通滤波器应用于图像处理中,有效衰减通带外信号,改善三帧差算法对环境噪声敏感的问题.     

基于多帧差分与自适应技术的运动目标检测方法研究

提出了动态环境下适用于移动机器人视觉导航的运动目标检测方法,将多帧差分与自适应背景剪除技术相结合,考虑了背景的运动变化和对移动机器人的运动进行了补偿,优化了图像采集频率和摄像机运动速度之间的参数,并选取相应的最优帧数进行差分。该方法获得了准确、完整的检测结果,提高了检测的实时性,可用于视觉导航的智能移动机器人系统。     

冷凝器管口图像多目标搜索与定位算法

提出一种基于图像行列像素值累加统计规律的多管口识别与定位算法,可实现对冷凝器管板平面图像中多管口的轮廓识别与质心定位.通过行列像素值累加和求均值进行质心粗略定位,求取管口横纵轴径长,绘制矩形窗口初步筛选出多个待定位的类圆管口目标;针对不同的定位精度要求,采用采样密度可调整的轮廓拟合定位算法,实现对多管口数量统计、采样网格可调的轮廓近似、链码编码和质心定位.实验证明该算法能快速识别图像中的多个管口,通过链码编码完成图像数据压缩,具有较好的准确性.     

基于多帧图像焊缝缺陷轨迹跟踪的X射线实时检测技术

正基于X射线实时成像的焊缝缺陷在线检测是重要焊接结构连续生产过程中的关键环节,而动态图像处理技术是实现在线自动检测的关键。对于高噪声焊缝X射线实时图像,采用单帧图像处理算法无法克服缺陷误检与漏检之间的矛盾,需要研究多帧关联的图像处理方法。目前该领域已有的X射线多帧实时动态图像处理主要采用图像匹配方法或帧间缺陷匹配方法,前者在进行相关度计算时实时性较差,后者对低对比度缺陷容易产生漏检。另外,现有的焊缝缺陷检测图像处理算法对     

基于机器视觉与高精度定位的伪装与目标侦察

为解决普通反恐侦察移动平台易于被恐怖分子发现及目标位置信息不够精准的问题,设计了一款立体自适应伪装移动侦察平台。其伪装部分采用5个伪装显示屏对侦察平台立体地自适应地伪装覆盖,可以自适应地显示静态伪装图像,而且可以通过预存储的视频图像产生动态伪装效果。侦察部分采用北斗高精度卫星定位模块;侦察相机获取实时视频图像,实现目标检测、定位,计算目标相对于侦察平台相对位置。最终将平台位置、目标相对位置及现场视频信息传输到指挥中心,为指挥决策提供依据。     

基于SIFT算法的图像目标匹配与定位

针对仅应用SIFT算法无法准确定位的问题提出了一种将SIFT算法、马氏距离和仿射变换相结合的匹配定位方法.利用SIFT算法进行图像初次匹配,同时对初次匹配的特征点进行马氏距离计算,尽可能的剔除误配点,接着结合仿射模型计算出仿射变换的参数,最后根据目标模板的形心和仿射变换参数求出复杂环境中图像目标的形心位置坐标.实验结果表明了该方法在忽略几何畸变的情况下,对目标准确定位具有较强的适应性,能够实现在复杂环境中检测目标,并获取目标的形心坐标.     

基于kinect深度图像的目标定位与识别

针对颜色图像受光照及背景影响较大而较难识别目标的问题,利用深度图像作为目标载体,设计并实现了一种简单的目标识别方法。该方法主要包括深度图像的轮廓提取算法和基于轮廓特征识别两部分。先根据提取的轮廓计算矩信息得到图像质心坐标,再根据相机投影公式获得目标质心的真实相机坐标;提取轮廓的矩形描述子,组合轮廓不变矩特征和轮廓形态学特征成为目标的联合特征向量。针对不同的待识别目标,采集足够数量的训练样本,得到各目标的标准特征向量。最后实时提取场景目标的联合特征向量,计算场景目标特征向量与标准特征向量的最小欧式距离,进行识别判断。实验证明了该方法的快速、有效性。该方法应用在装载机械臂的室内移动机器人上,可实现目标定位、识别及抓取操作,具有一定的应用价值。     

基于多传感器信息融合的车辆高精度定位技术

为解决多轴应急救援车辆在复杂环境行驶时的定位误差问题,设计了一种基于多信息融合的组合定位系统,该定位系统主要由前端里程计和后端优化模型组成。首先完成三轴车运动学建模,推导出基于惯性测量单元的运动学预测方程和基于全球定位系统的运动学观测方程,通过Kalman滤波器进行状态更新,完成前端里程计的构建;然后设计了基于迭代最近点匹配算法的外参标定工具,并构建了特征点云匹配模型,完成后端模型优化;最后进行了仿真与实验,研究结果表明,该系统定位误差为±3.45 cm,角度误差为±0.10°,准确性、稳定性均得到了很大的提高。     

基于遗传算法的多目标设施定位方法

提出了一种基于遗传算法的多目标设施定位方法。设计了一种新的整数和浮点数结合的编码方式;通过列举法使得每代个体满足约束条件,避免了罚函数的使用;可调整的双参数变异算子使进化过程能够较好地跳出局部最优解;应用基于Pareto排序的适应值分配方式得到目标函数的非劣解集,为决策者提供了多种选择方式。仿真实验说明了该方法的有效性。     

基于连续多帧加权平均法的炮弹铆点定位研究

在炮弹引信破铆旋卸隔离操作过程中,如何消除干扰,提高定位精度是关键。通过分析铆点定位的特点和比较现有主要定位方法,采用新提出的连续多帧加权平均确定铆点位置参数的方法。测试结果表明,采用的方法能达到提高铆点定位可靠性与精度的要求。     

基于逐次二点法提高加工中心定位精度

以加工中心为例进行误差测量和误差补偿实验,结果证明,采用逐次二点法进行误差补偿,可以提高数控机床的定位精度.     

基于序列图像提取稳定特征点的虹膜识别算法

为了尽可能降低不稳定特征点对识别率的影响,研究提出了基于序列图像提取稳定特征点的虹膜识别算法.该算法首先用二维Gabor滤波器对序列虹膜图像提取特征编码,然后对该序列特征编码求交集以提取稳定特征点,并利用这些稳定特征点建立虹膜的特征模板库,最后通过计算相似度,获得识别结果.在实验室采集的序列虹膜图库上,当等错率为0.3017%,分类阈值为0.6402时,正确识别率可以达到99.73%.实验证明该算法是有效、可行的,并更好地提高了虹膜的分类精度和改善了虹膜的识别性能.     

精密定位技术研究

精密定位技术广泛应用于精密仪器、机械和机床、IC工艺制造、计算机外围设备.其特点是精度和分辨率高,台面尺寸从小到大,品种繁多,大多有自动化操作要求,需要集成许多高性能高品质机械零部件,高分辨力检测元器件,因此制作难度大,投资大.过去精密定位的精度和分辨率已从毫米量级过渡到了微米、从亚微米进入到了纳米量级.本文概述了获取高精度定位精度的支撑关键技术.介绍了基于宏微二级叠加方式的控制系统,研制的宏动工作台用精密滚珠丝杠螺母传动,由交流伺服驱动器驱动,配备反射式光栅检测元件,构成伺服反馈系统, 并对其实际误差曲线进行线性补偿之后,可将定位误差从76 μm降低到3 μm;再在宏动工作台面上安装高精度的微动载物台,由计算机进行宏微切换,从宏运动过渡到微运动方式,可实现大行程纳米量级精密定位.     

高功率激光装置中靶的定位调试

为了提高高功率激光装置中靶定位调试的效率和精度,提出了一种仿真初调和实验误差分析相结合的靶定位调试方法。该方法采用3-CCD传感器进行定位监测,利用OpenGL成像技术实现CCD仿真图像的采集,并对目标靶、送靶机构等进行虚拟构建。基于仿真实验分析了实际系统中靶定位的误差来源,包括图像检测误差、3-CCD传感器的装校误差及送靶机构的定位误差等。靶定位算法的调试和初步验证在仿真系统中独立进行,实现了理想条件下的零误差定位调整;调试后的算法在实际系统中的靶定位精度小于±5μm,角度误差为±0.015°。由于仿真初调可脱离实验平台进行,故有效地提高了工程效率。提出的调试方法在实际系统中的定位精度满足高功率激光打靶的要求。     

改进结构相似度的红外两波段图像目标配准

针对红外两波段图像目标配准问题,研究了目标整体结构特征,在高斯尺度空间对结构相似度、多尺度结构相似度和边缘结构相似度进行改进,提出基于改进的多尺度边缘结构相似度算法的红外两波段图像目标配准算法。利用高斯尺度空间中不同尺度的图像及其边缘图像计算多尺度结构相似度,结合了红外图像中保留的目标完整的边缘结构信息,提高了目标配准效果。实验结果表明基于改进的多尺度边缘结构相似度算法的红外两波段图像目标配准算法的目标配准正确率和目标配准精度都优于其他算法,目标相似度值高于0.98。     

异面直线公垂线段中点算法为基的三维点重建

对基于二维图片的三维点重建关键技术进行研究.利用基于3D标定块的Tsai两步法对相机进行精确标定,在此基础上对三维重建算法中的基于异面直线公垂线段中点算法进行详细深入的研究.从几何学的角度出发,推导出基于异面直线公垂线段中点算法的计算公式,并将此方法与最小二乘法进行了误差比较.实例表明,异面直线公垂线段中点法比最小二乘法具有更高的重建精度.     

基于物方定位一致性约束的光学航空影像多视铅垂线轨迹匹配

针对传统铅垂线轨迹匹配方法在进行地面基元匹配时存在只能得到一个高程值且匹配结果缺乏准确性验证的缺点,本文提出了一种新的基于物方定位一致性约束的光学航空影像多视铅垂线轨迹匹配方法。该算法对传统铅垂线轨迹匹配方法进行了针对性的改进,首先,改善了物方地面基元的像方多视匹配过程,其次,利用地面基元已有的物方平面坐标作为物方定位一致性约束条件,增加了多视匹配结果的准确性检验过程,从而得到可验证的地面元匹配结果。使用实际航空多视影像对本文算法与传统铅垂线轨迹方法进行了对比实验,实验结果显示本文方法在可靠性、准确性和算法效率等定量指标方面,比传统铅垂线轨迹方法分别高出26%、40%和4倍,证明其能得到更加可靠与有效的地面元匹配结果。     

轮对在线检测中基于异面特征点的摄像机标定

基于光截图像的轮对在线检测中,摄像机的标定技术直接影响轮对参数的检测精度。针对轮对在线检测环境,设计了一套摄像机标定系统。在该系统中,设计特制的平面标定板,将其竖直固定于轨道面不同位置,通过异面特征点实现了摄像机的标定。并利用摄像机标定软件实现了标定板图像采集,图像处理,特征点计算机图像坐标提取和摄像机内外部参数计算。实验结果表明,该标定系统的摄像机标定精度在0.1mm以内,可应用在轮对在线检测中。     

基于多色集合的多重故障建模与推理技术研究

为了分析多重故障,根据故障模式和失效功能元素之间的映射关系,构造了一种基于功能失效机理的层次式多重故障表示模型。利用多色集合理论对这种故障表示模型进行数学形式的统一描述,使之便于计算机的表达和操作。利用多色集合的统一颜色和个人颜色间的推理关系矩阵,实现对故障底事件的推理,并给出了推理的方法和步骤。最后,以汽轮机为例,阐明了所述模型和推理方法。     

一种多次随机圆检测及拟合度评估的瓶口定位法

针对现有啤酒瓶口质量检测中的定位方法在瓶口严重破损或存在大量干扰时定位误差大的问题,提出一种多次随机圆检测及圆拟合度评估的瓶口定位算法。采用阈值分割、重心法和径向扫描获取边缘点,利用从边缘点中随机采样的3个点确定一个圆,定义各边缘点到圆距离小于给定阈值的边缘点的数目与边缘点总数的比值为圆拟合度,提出将圆拟合度作为评估标准搜索最优定位结果的方法,利用多次重复随机圆检测得到大量圆拟合结果并计算对应圆拟合度,以最大圆拟合度对应的圆拟合结果作为瓶口中心。与4种典型方法对比,实验结果表明:在瓶口图像不完整和存在大量干扰时,该方法可实现瓶口高速高精度定位。