基于改进灰度重心法的线结构光中心提取算法

针对传统算法无法准确提取线结构光条中曲率变化较大区域中心线的缺陷,提出了一种基于改进灰度重心法的线结构光中心线提取算法。基于阈值法提取感兴趣区域和开闭运算滤除图像中的噪声点,获取质量相对较高的待处理图像;利用灰度重心法提取光条中心点,得到初始坐标并设置一个矩形计算区域,根据最小二乘法计算每个初始点的方向向量和法向量;在设定的矩形区域内计算初始点在其法线方向上的偏移量,得到精确的中心点坐标。实验结果表明:提出的算法能在线结构光中心中曲率变化较大区域精确提取中心线,提取精度均值为0.096 pixels,精度比率为44.2%,平均提取速度为0.082 s。

采用线结构光和MeanShift的高精度玻璃截面缺陷检测方法

玻璃在制作和分割过程中会导致截面存在缺陷。针对人工方式难以辨别检测此类缺陷的难点,提出了一种高精度的玻璃截面缺陷检测方法。将线结构光扫描技术和MeanShift算法相结合,对玻璃截面的缺陷进行检测并估计其几何参数。首先,利用线结构光传感器系统获取玻璃截面的高精度三维(3D)形貌,将其映射到二维(2D)平面生成带有缺陷形状的灰度图。然后,对获取的灰度图进行预处理后,采用MeanShift算法进行缺陷区域分割,平滑分割结果。最后,估计分割出来的缺陷几何参数并完成定量统计。实验表明,所提算法能够有效地检测出玻璃截面的缺陷,并估计其几何参数。

基于自适应采样和混合注意力的点云配准算法

针对传统点云配准算法误差大、对离群点敏感以及真实扫描点云无法自动配准的问题,提出一种基于自适应采样和混合注意力机制的点云配准算法。首先,以自适应采样方法获取初始点云,缓解异常点的偏差效应,有利于特征学习;其次,以动态图神经网络级联不同层级的特征,捕捉到更多边缘向量的同时提高点云表达能力;然后,采用混合注意力机制对点云及特征之间进行信息交互并预测正确匹配的概率,给予正确点对更高的权重因子,降低正确点对被消除的概率。实验结果表明,所提方法相比于其它几种方法在掺杂噪声、类别未可见点云数据的情况下配准精度最高,具有较强的泛化能力,同时对于真实采集的零件点云有着较好的配准精度。

基于平面镜的相机-显示器快速标定方法

针对基于计算视觉的镜面物体测量中相机和显示器的位置参数标定问题,提出了一种基于平面镜的快速标定方法。该方法使用显示器投射标定模板直接作为标定物,由相机通过平面镜的反射获得标定模板的图像,然后进行相机标定,可同时获得相机的内部参数及标定模板虚像在相机坐标系下的位置参数,最后根据平面镜成像的原理计算标定模板即显示器的实际位置。在标定过程中,平面镜可自由移动,而无需知道平面镜的具体位置参数。实验结果表明,该方法简单快速,同时具有较高的标定精度,满足实际测量需求。

基于成像模拟法的镜面体表面三维测量

针对计算机视觉对表面光滑且连续的镜面体三维外形测量中存在的难题,提出一种基于成像模拟法的测量方法。分析镜面反射的几何光学原理,根据镜面体表面光线反射的特性,使用相机和液晶显示器组成测量装置对镜面物体进行测量。使用平面镜对相机和显示器进行参数标定,并使用时间相移法对显示器上的像素点进行编码,从相机拍摄的镜面物体反射的条纹图像出发,采用光线逆跟踪方法,使用参数曲面反向模拟镜面物体的反光过程,通过调整曲面参数使得模拟的反射光线和显示器交点与实际位置距离误差最小,即可获得镜面体表面的三维数据。通过试验验证了该方法的有效性,具有较高的测量精度。

基于射影变换的圆点标定板自动识别研究

快速准确提取标定板的图像信息是进行相机参数标定的前提,提出了一种基于射影变换的圆点标定板全自动识别方法。使用一种包含两种大小标志圆点的标定板对相机进行参数标定,首先,对标定图像进行阈值分割,获得标定板所在区域;其次,提取标定板上的标志圆并进行椭圆拟合,按一定顺序获得5个用于确定标定板方向的大标志圆;最后,利用射影变换原理对所有的圆点进行精确排序,从而获得图像圆心坐标与已知标定板坐标值的一一对应。通过实际实验验证了该识别方法快速、有效、准确率高,能在一定的角度范围内实现标定板的自动识别。

飞机表面制造质量智能检测方法研究

飞机表面的制造质量将直接影响飞机的性能,装配后必须进行几何检测。本文提出了一种基于数字相移的飞机表面制造质量检测方法。首先采用数字相移测量方法获取表面点云数据和图像数据。通过图像边缘跟踪和霍夫变换算法,高效地识别铆钉区域,然后映射到空间点云中,实现铆钉的定位和几何测量。反向标定投影仪的参数后,实现特征信息的可视化标注。实验结果表明,本文中提出的方法具有较高检测精度和效率,具有取代传统检测手段的应用潜力。

基于结构光的焊缝表面质量检测

焊接质量检测是保证焊接质量的重要技术手段,人工检测焊接质量存在主观性强、效率低、准确率低等问题,为此提出了一种基于结构光的焊缝表面质量检测方法。首先,搭建了基于工业机器人和面结构光传感器的焊缝质量检测系统;其次,分析了焊接件的表面点云,采用随机采样一致性算法拟合平面以分割出焊缝点云,利用主成分分析算法得到焊缝点云的主方向,通过点云切片获取焊缝轮廓线,结合斜率分析提取轮廓线的特征点;最后,建立了焊缝表面质量评价指标,并进行了焊缝表面质量检测实验。实验结果表明,提出的方法具有速度快、效率高的优点,无需补偿和矫正基准方向,可以获得满意的焊缝质量检测性能。

基于圆点标定板映射的投影仪标定

针对投影仪作为结构光的主要组成部分存在无法直接成像存在标定困难精度低的问题,提出一种基于圆点标定板映射的投影仪标定算法。首先,通过编解码将标定板映射到投影仪视角;其次,对灰度图做图像恢复与增强,进行自适应阈值分割后根据标定板形态特征提取出外部轮廓并判断方向;然后,对椭圆标志点进行亚像素边缘识别并对中心坐标排序;最后,通过正视投影变换进行圆心纠偏。实验结果表明,该方法标定过程简单,标定精度高,投影仪的重投影误差可达0.065 pix。

浅析水合机结疤的原因及防结疤技术

文章分析了水合机在实际工况中结疤的原因,并提出相应的防结疤技术及建议,通过实践总结出水合机自身防结疤的特点,及生产过程中的防结疤技术。

浅析水合机结疤的原因及防结疤技术

长期以来,中盐青海昆仑碱业有限公司的氨碱系统固相水合法生产重质纯碱装置存在着水合机内部易结疤及结疤后清理困难的问题,严重影响了公司的生产效率。文章在分析了水合机在实际工况中结疤的原因基础上,并提出相应的解决防结疤技术及建议,通过实践总结出水合机自身防结疤的特点及生产过程中的防结疤技术。

基于多线结构光扫描点云的导管弯曲褶皱度测量方法

导管弯曲内侧面的褶皱变形是一种加工缺陷,它会降低导管承压能力,影响设备运行安全。为了实现褶皱变形的精确测量,提出了一种利用扫描点云的导管褶皱度测量方法。首先,结合弯管的形态特征,提出了一种切线圆弧切线模型方法以重建弯管脊线,确定导管形态参数。然后,借助各个表面点在各自脊线截面下的极角,实现导管轮廓线的管理与提取。最后,提出了一种轮廓线的展平方法,避免导管自身的弯曲形态影响褶皱辨识。基于最大褶皱深度计算导管褶皱度,使用典型导管样件进行脊线的重建验证,优化后的脊线点误差均值接近于零,均方根误差由优化前的0.297~15.439 mm降至优化后的0.171~1.129 mm;使用标准件进行褶皱度分析精度的验证,褶皱度误差稳定在0.011%。因此,所提方法可以实现导管褶皱度的准确测量。

基于环形镜面的相机外部参数自动标定方法

针对相机外部参数标定中参照物不在相机视野范围内的情况,提出了一种基于环形镜面的相机外部参数自动标定方法.使用半径已知的环形镜面作为反射中介,相机通过镜面反射获得参照物的图像;椭圆检测获得镜面内外圆在相平面中的方程,使用外圆方程计算出镜面在相机坐标系中的位置,然后使用内圆进行位置参数优化;在已知相机内部参数的情况下,通过解决Pn P(perspective-n-point)问题获得相机的虚像和参照物之间的旋转平移矩阵;根据平面镜成像原理,最终计算出相机与参照物之间的实际外部参数;最后通过仿真和实际实验,证明该方法简单易用,可自动完成相机外部参数的标定,并且具有较高的标定精度.