自动引线系统中旋转偏心检测与补偿方法

在空心杯转子线圈的自动引线微操作系统中,线圈的几何中心很难与旋转台的回转中心重合,因此在旋转过程中产生偏心现象,进而导致线圈引线失败。为此,提出了一种检测和补偿线圈偏差的方法。从分析线圈偏心源出发,建立偏心数学模型,设计了一种偏心模型与图像特征提取算法结合的偏差测量方法,并提出基于自动控制与补偿模型的校正方法。通过实验验证了模型的精确性以及偏心补偿的有效性,基于均方根误差的评价,模型对于偏差预测以及特征提取算法均具有较高的精度,补偿后的最大残余误差小于4μm,平均补偿幅度约为98.6%,引线实验展示了所提方法的优良性能。提出的偏心检测补偿方法具有精度高、复杂度低、效率高、实时性,以及嵌入式等优点,且在微操作以及微装配领域具有更合适、更广泛的应用。

微操作成像系统中体视显微镜的参数标定

体视显微镜具有工作空间大、实时性高以及不损坏样品表面等优点,己用于微观对象三维立体信息的测量。建立了体视显微镜的成像模型,研究了体视显微镜参数的标定问题。模型包含的方程数目小于参数的数目,需要增加约束条件。结合体视显微镜子光路系统的对称性和微小的差异性,提出了含近似相等条件的体视显微镜参数标定问题的解决方法,试验分析了参数的鲁棒性、相关性和重复性,利用成像模型重构了样板在纵向运动过程中的一组表面。

套准偏差自动检测方法

目前,国内多色印刷机多采用手动方式调整套准精度,自动化程度较低,为解决该问题,提出一种套准偏差自动检测方法。基于视觉成像原理拍摄套准标记图像,采用图像分析理论建立套准偏差计算方法。通过彩色图像矢量信号滤波法预处理标记图像并提取图像目标,给出青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(B)四种原色及其复合色像素的分色归类模型,在此基础上检测四种原色套准标记的边缘像素,进一步结合最小二乘和Hough变换法拟合套准标记的多条边缘直线,最后在图像中计算四种原色特征直线之间的偏移距离,通过视觉标定给出物空间的套准偏差。试验结果表明该方法自动检测套准偏差的精度高于20μm,符合国家印刷行业标准规定的套准精度要求,适用于以C、M、Y、K合成原理为基础的双色、四色胶印系统。

微操作系统中微观对象三维立体形状重构研究

研究基于体视显微镜的微操作系统中微观对象的三维立体形状重构问题 体视显微镜的两子光路具有对称性和微小的差异性 ,差异性是影响微观对象重构准确性的重要因素 文中使用不同的参数序列描述两子光路的对称性和差异性 ,建立从二维图像空间向三维物空间映射的视觉模型 ,使用弱视差描述微观立体图像的相关性 通过实验分析视觉模型在三维物空间X ,Y ,Z三个方向上的重构精度 ,平均值分别为 0 74 % ,1 98%和 6 6 6 % 。

视频错帖检测系统及算法设计

为了克服现有光眼检测法和模拟视频检测法的不足,研制一种新的基于互补式金氧半导体工艺(Complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)的图像传感器智能错帖检测系统,其硬件将CMOS图像传感器、数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)和可编程逻辑器件(Complex programmable logic device,CPLD)集成在一起,作为图像采集和处理的核心单元,另外还包括通用串行总线(Universal seria lbus,USB)、串口和存储器等辅助电路。检测方法采用反向传播网络(Back propagation network,BP网络)和矩不变量建立错帖识别算法,内嵌在数字信号处理器中,算法适合于文字、图文和图形等多类书帖,检测精度更高。算法参数估计试验表明,相对旋转角在±7o范围内时,检测准确率约为98%。

彩色显微图像立体匹配研究

研究了计算机显微立体视觉中的高精度立体匹配问题.建立了一种适合于彩色图像的立体匹配算法,使用多个匹配区域和多种相似性测度生成输出样本,通过两次均方差的统计剔除样本中包含的错匹配和误匹配数据,利用两次样本取平均,实现了高于单像素的匹配精度.实验结果表明,多匹配区域、多相似性测度算法在一定程度上提高了立体匹配的准确性和稳定性,当噪声均方差控制在20以内时,算法的匹配准确率约为80%.

一种新的SLM显微立体视觉畸变矫正模型

提出了一种描述SLM(Stereolightmicroscope)显微立体视觉成像的新模型,使用了新物理量“弱视差”来提高模型的三维微观定位精度。新模型考虑了信号滞后、径向、偏心和薄透镜等四种畸变,建立了精确的畸变矫正模型。在畸变参数标定中,采用了显著性检验和相关性检验两种方法,动态检测畸变参数对模型的影响程度。实验中对14个畸变参数的显著性进行分析,其中5个低于水平0.05的临界值,表现不显著,说明显著性检验对畸变参数的选择具有一定的意义。

显微图象中目标对象的边缘提取研究

研究了显微图象中目标对象边缘的提取 ,提出了一种新方法 .该方法分三步进行 ,首先识别目标对象 ,并与背景区分开 ,然后滤除误识别象素和脏点 ,最后提取目标对象的边缘 .使用最优颜色通道识别显微图象中的目标对象 ,动态的调节识别阈值 ,减少了误识别象素的数量 .对残存的误识别象素和脏点采用面积滤波的方式去除 ,进一步提高边缘提取的效果 .试验结果表明 ,采用本文的方法提取目标对象的边缘优于已有的熵算符法提取的结果 .

新型错帖检测仪的设计

针对当前国内错帖检测仪仅依赖进口的实际现状,借助于Atmega128单片机和模糊模式识别原理研制出一种用于骑马联动装订机的新型错帖检测仪。该仪器实时检测文字、图形和图文等多类书帖中存在的错误书帖,同时通知装订机进行排废,具有与PC机通信的RS232接口。仪器内部固化一种基于模糊模式识别原理的检测算法,具有自适应和非自适应两种检测模式。试验说明,该仪器的测量精度约0．5%,具有较好的测量稳定性和准确性。

显微立体视觉中体视显微镜双光路相关性的研究

基于体视显微镜的显微立体视觉系统已经在微操作系统中得到应用．体视显微镜的2个子光路之间存在耦合关系,耦合程度与光路结构及物点在视场中的位置有关,建立了描述体视显微镜双光路耦合关系的相关函数,且对相关性进行了量化,量化结果可用于成像误差估计及模型的选择．实验结果表明,G-SLM双光路的相关性大于CMO-SLM双光路的相关性,小孔成像模型用于分析G-SLM成像时,存在较大成像误差．

视频快速页面质量检测系统

研制了一种适用于装订、折页、配页环节中使用的页面质量检测系统.该系统把标准制式摄像头外置,采用高速数字信号处理器(digital signal processor,DSP)采集和处理图像,硬件集成了同步动态随机存储器(synchronous dynamic random access memory,SDRAM)、闪存存储器(Flash memory)、串口通信、视频解码和外部信号服务电路,可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD)作为电路系统的逻辑控制部分.页面质量检测算法采用灰度相关法和灰度平均法相互配合处理图像,改善系统检测速度和检测适用范围.实验结果表明,该页面质量检测系统的平均检测准确率高于99%.

关于本科生导师制的调研与思考

随着各界对现代教育的重视,我国的高等教育也逐步进入了一个全面改革的快速发展时期。各高校在大力推行教学改革的过程中,将本科生导师制作为一项重点的教育管理制度,在教学改革中给予了相当程度的重视。本文通过问卷的方式对各高校各专业的同学进行了导师制实施状况的调查,总结了各高校实行导师制的实际情况,并提出了下一步完善新时期各高校实施本科生导师制面临的主要问题,以及进一步完善导师制的一些方法。

柔性导线微夹持系统结构设计

为了实现柔性导线理线焊接的自动化,以直径几十微米的柔性导线为研究对象,设计了一种具有自动引线功能的柔性导线微夹持系统.把引线过程分解为定位、夹持、牵引和释放4个阶段,通过显微视觉系统计算显微对象之间的相对距离,利用微夹钳操作柔性导线.设计了柔性导线自动微夹持系统的结构,包括视觉系统、微夹钳和控制系统,对微夹钳的力学性能进行了仿真.实验结果表明:该系统能够准确计算微夹钳和导线之间的相对距离,并能成功实现夹持、牵引和释放导线的功能,能够用于任何柔性导线的微夹持环境中.

对本科生导师制若干问题的思考

本科生导师制是一种教育制度,与学分制、班建制同为三大教育模式。本文分析了国内外部分高校本科生导师制实施的情况和不同的教育模式,针对目前国内本科生导师制推行过程中存在的一些问题进行了探讨。

微操作系统中弱视差视觉模型研究

显微双目立体视觉主要由体视显微镜和 CCD图像传感器构成 ,基于计算机双目立体视觉原理 ,显微双目立体视觉在显微领域中用于三维微观定位和测量。该类视觉具有不同于宏观视觉的属性。使用弱视差描述微观视觉的成像特征以区别于传统的宏观视差。建立了新的显微视觉模型 ,模型中包含弱视差的级数项 ,反映出物空间深度信息与图像空间二维信息间存在弱的非线性关系 ,同时也部分矫正了物空间横向尺度的深度依赖性。

微操作中三维运动定位的目标识别误差矫正

根据形状差异和广义图像误差对微操作定位精度的影响,给出了形状差异的矫正算法。 基于光照度影响图像亮度的事实,导出了矫正广义图像误差的识别调节系数。使用精度±2m操作手控制运动,视觉模型的定位精度在5%左右。通过误差矫正,精度可以继续得到提高,提高的程度与识别调节系数的大小有关,而识别调节比达到初始调节比的60%-80%为宜。

基于SLM显微立体视觉模型的3D微定位研究

基于体视显微镜(Stereolightmicroscope,SLM)的显微立体视觉已经在微操作领域应用。本文研究了基于SLM显微立体视觉模型的微操作系统中的三维微观定位问题。通过对SLM双光路的分析,给出了描述二维图像空间和三维物空间映射的弱非线性显微立体视觉模型。采用立体匹配算法和目标识别两种方式对运动图像序列中的目标对象进行捕捉,可以批量给出立体图像中相关点的坐标。利用显微立体视觉理论模型和显微图像处理实现了微操作系统中的微观3D定位。

离线彩色套印误差检测系统

为了实现彩色印刷套印误差的检测,提出了基于计算机视觉的检测方法,并设计了检测算法.应用CCD采集印版测量标识的图像,在HSI色彩空间中,通过色调统计特征进行套准识别,并通过色调和亮度对彩色图像进行阈值分割,对分割后的图像采用色调投影积分方法快速获取测量标识的坐标参数,实现彩色套印误差的检测.实验表明,该系统能快速准确地检测出套印误差参数,并已经用于北人集团印刷机套印精度的检测.

基于ZUPT的车载MEMS惯性系统的混合滤波

针对车载系统在运动过程中运行时间长、动态性能变化频繁、车载导航系统不同的非线性特点,提出通过零速修正方法确定其动态特性。针对动态检测结果提出了混合滤波算法,根据车载导航系统不同的动态特性,特别是在GPS故障的情况下,采用本文提出的滤波方法有效地降低了载体在不同动态特性下的误差影响。实验表明,该方法能有效提高车载系统动态定位,改善由非线性误差导致车载系统误差积累造成的影响。

微操作系统的实时显微立体成像研究

介绍了立体成像的研究现状和工作原理 ;根据时分立体成像原理 ,提出了双缓冲快速刷新图像的方法 ,研制出微操作系统的显微立体成像单元 ;采用体视显微镜、CCD摄像机和图像采集卡 ,在 Windows 98操作环境下开发了显微立体成像软件模块 ,解决了时分立体成像中普遍存在的闪烁问题 。