基于融合多特征图切割的作物病害图像自动分割

为提高黄瓜叶部病害图像的分割性能,该文提出一种基于融合多特征图切割的病害图像自动分割方法。首先采用一种新的阈值化方法对原始病害图像的红色分量进行二值化处理;然后融合纹理、灰度、距离3个特征构建能量函数的边界项,描述像素间的相似性;再利用分割区域像素与区域边界像素的红色分量差值自动建立能量函数的区域项,反映像素归属于背景和目标的程度;最后运用最大流算法求解能量函数得到分割结果。将该方法应用于黄瓜3种病害(靶斑病、霜霉病和白粉病)叶部图像分割中,并与OTSU算法及半自动图切割算法的分割结果进行比较。试验结果表明,该方法的平均错分率为1.81%,低于其他2种算法,平均分割速度约为2.34 s并无大幅增加。该研究可为黄瓜病害的自动识别和诊断提供技术参考。

刀库及其自动换刀装置的换刀精度检测方法和衰退规律研究

刀库及其自动换刀装置是数控机床用于储存和交换刀具的关键功能部件,其性能状态特别是换刀精度直接影响数控机床能否准确、迅速地完成换刀,是影响数控机床可靠性的关键因素。通过在主机现场搭建盘式刀库换刀精度检测试验台,并提出基于两个激光位移传感器的换刀精度检测方法,借助加工中心工作台位置可通过数控系统精确控制,提出激光位移传感器位置参数标定方法。制定换刀精度试验方法,并开展100万次换刀试验,揭示刀库及其自动换刀装置换刀精度随载荷和试验次数的变化规律,以及插刀前、拉刀前和拉刀后刀柄精度的变化规律,进而为如何减少刀柄插刀过程中对主轴的冲击提供重要参考。

基于可移动窗口和扩散距离的立体匹配算法

自适应权重立体匹配算法需要评估像素对之间的相似度,不同于传统方法利用色彩差异、距离远近进行度量,引入"扩散距离"这种新的度量方式,能够顾及像素在特征空间中的全局分布。为了减少计算的复杂性和提高鲁棒性,代价聚合分为两个阶段:(1)针对每一个像素,从预先定义的9个窗口中选择最佳的;(2)如果像素对应的最佳窗口均方差低于某一阈值,则对其采用自适应权重的方法进行处理,其余像素则利用最佳窗口来计算。代价计算使用颜色和梯度信息,并通过加权中值滤波进行视差优化。运行结果在Middlebury网站上评估,测试集上平均误匹配像素百分比为5.63,低于传统自适应权重算法及其相关改进方法。

基于激光位移传感器的刀库倒刀精度测量方法

为了准确判断刀库倒刀时到位精度情况,提出了影响倒刀精度的两个误差角,在此基础上,开发出倒刀精度测量试验台,利用两个激光位移传感器进行测量并通过矩阵变换计算出误差角,从而得到不同刀柄质量对选刀及倒刀精度的影响。试验结果表明,所提方法可精确计算出刀库倒刀误差并探究其产生的原因,从而为提高刀库倒刀精度提供依据。

基于振动特征的自动换刀装置到位精度状态诊断

通过在加工中心上搭建链式刀库主机现场试验台,并在其上开展大量换刀试验,测量得到自动换刀装置到位精度及其对应状态下的振动信号,进而基于测量数据研究一种基于振动特征的自动换刀装置到位精度状态诊断方法,该方法首先需对振动信号进行集合经验模态分解得到IMF(Intrinsic Mode Function)分量,并计算各分量的能量熵值,然后利用核主元分析对能量熵值和时域特征值进行信息融合,并将融合后的数据整合为特征向量,最后利用支持向量机对自动换刀装置到位精度状态进行诊断。实验结果表明,该方法可以实现利用振动信号对自动换刀装置到位精度状态的评估。

电缆网敷设对小口径制导弹药质量特性参数的影响研究

以某小型精确打击导弹为研究对象,利用NX三维设计软件构建了弹上电缆网的结构模型。研究了电缆敷设对产品质量、质心及质偏等质量特性参数的影响规律,并对弹上电缆网敷设方案进行了优化设计。优化后弹体实测质量较原始状态减少245 g,质偏减少0.061 mm。研究结果表明,该方法能够提高电缆网敷设设计效率和质量,为弹上电气及弹体结构设计提供依据,具有提质增效的重要工程意义。

基于混合颜色空间和双次Otsu的黄瓜靶斑病图像分割

为快速、准确地分割黄瓜叶部病害图像,提出一种基于混合颜色空间的双次Otsu算法。算法根据病害图像各部分的颜色特征,首先选取原始彩色图像的R分量进行初始Otsu分割和形态学相关操作,将R分量图分割为背景类和非背景类;然后选取非背景类图像的Cr分量进行第2次Otsu操作,将非背景区域分割为正常叶子类和病斑区域类,得到最终的分割结果。将该算法应用于黄瓜靶斑病图像的分割中,并与R_Otsu算法、H_Otsu算法以及图切割算法进行比较。试验结果表明:与对比算法相比,本算法在分割精度及处理速度2方面的综合分割性能最优,错分率均值和方差分别为2.12%和0.08%,平均处理时间<0.2s,算法对光照变化具有一定的鲁棒性。本研究算法可为自然光照条件下黄瓜病害图像实时、准确分割提供技术参考。