基于背景差分的高铁钢轨表面缺陷图像分割

高铁钢轨表面图像具有光照变化、反射不均、特征少等特点,使得缺陷自动检测极为困难。为了在高速运动过程中,从复杂的钢轨表面图像中分割出缺陷,根据钢轨表面图像具有沿钢轨方向像素值基本不变的特征,建立钢轨表面图像背景模型,提出了基于背景差分的钢轨表面缺陷检测算法,主要包括钢轨区域提取、背景建模差分、阈值分割和图像滤波4个步骤,其主要特点是将视频监控中的背景差分法推广到缺陷图像分割领域,同时借助自适应阈值分割和滤波技术,在一定程度上,解决了铁轨表面缺陷分割过程中图像光照变化、反射不均、特征少等不利因素的影响。实验仿真和现场测试结果均表明,该方法对块状缺陷能很好地识别,召回率和准确率分别达96%和80.1%。

基于反向P-M扩散的钢轨表面缺陷视觉检测

研制了一种基于反向P-M(Perona-Malik)扩散的钢轨表面缺陷视觉检测装置,该装置可自动获取钢轨表面图像,并实现实时检测与定位钢轨表面缺陷.钢轨图像具有光照变化、反射不均、特征少等特点,为了在运动过程中从复杂的钢轨表面图像提取缺陷,首先将图像进行反向P-M扩散,然后将扩散后的图像与原图像进行差分,从而减小了上述因素的影响,最后将差分图像进行二值化操作,根据缺陷边缘特性和面积进行滤波,分割出缺陷图像.实验仿真和现场测试结果表明,该方法能很好地识别块状缺陷和线状缺陷,并且检测速度、精度、识别率和误检率都能很好地满足要求.

中国"厕所革命"的成就与经验及其对社会文明的促进作用

中国传统的旱厕和以人粪作肥料的农业生产在农业文明时代有其合理性,但从现代文明角度上看则是不够文明的。中国的"厕所革命"使城乡居民卫生厕所普及率大幅提高;城乡公共厕所布局和管理大为改善;公厕设计更加人性化;厕所设施、管理科技含量提高。顶层设计高位推动、层层推进抓落实、财政助力促普及、因地制宜重实效、以点到面稳推广是中国"厕所革命"的基本经验。"厕所革命"极大提升了中国的如厕文明、卫生文明、生态文明水平。

2个四维混沌系统的异结构广义同步

针对2个不同的具有复杂动力学行为的新型四维混沌系统的异结构广义同步问题,基于Lyapunov稳定理论,采用自适应控制同步法,通过选择连续可微的非线性广义同步函数,设计自适应控制策略和参数自适应律,实现了2个参数未知的新型四维混沌系统的异结构广义同步以及辨识了未知参数.该方法没有强加在系统的假设条件上,几乎适用于所用的混沌系统.理论推导和数值仿真验证了该方法的有效性.

智能制造装备视觉检测控制方法综述

为满足智能制造装备产业对机器视觉技术的巨大需求,本文结合装备技术特点和特殊应用环境,提出了通用的机器视觉检测控制技术体系,弥补了当前研究的不足.本文首先对该技术体系的成像系统、自动图像获取、图像预处理、标定与分割、识别检测、视觉伺服与优化控制等关键核心技术,进行了总结和阐述.然后提出了视觉检测控制系统设计的一般原理,并结合3种典型装备,对其具体应用进行详细说明.最后根据智能制造装备不断增长的高可靠性、智能化、高速高精度作业等需求,探讨了视觉检测控制技术所面临的新问题和新挑战.

基于机器视觉的注射液中不溶异物检测方法研究

为检测出注射液生产过程中混入的50μm以上微弱不溶解异物,提出了一种高速高精度的机器视觉检测方法。本文首先研究了注射液中各类异物的静态与动态成像特征,择优选择出"高速旋转-急停-序列图像采集"的运动成像方案,然后设计了光机电自动化运动系统,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)相位相关性与BP神经网络的序列图像配准、微弱异物检测与分割算法,粗略提取异物位置,再通过PM扩散模型精确分割目标与背景,实现药液中微弱异物的高精度检测。最后,选择医药安瓿注射液作为对象进行批量化测试。实验表明:本文设计的检测系统能检测出各类不溶异物,检测精度50μm,异物检出率99.7%以上,完全满足药厂质检要求。

基于视觉显著性的太阳能电池片表面缺陷检测

现有基于机器视觉的太阳能电池片表面缺陷检测算法均是采用各种类型的数学模型来进行算法设计,为进一步提高检测准确率,从人眼仿生学角度出发,首次将人眼的视觉注意机制引入到太阳能电池片表面缺陷检测中,提出了一种基于视觉显著性的太阳能电池片表面缺陷检测算法。首先,对输入的太阳能电池片表面图像进行预处理,去除对检测有影响的噪声和栅线;其次,提出一种基于自学习特征的视觉显著性检测算法来大致定位缺陷区域;随后,提出一种视觉显著性和超像素分割相结合的算法来进一步精确定位缺陷区域;最后,通过形态学后处理得到最终检测结果。在包含多种缺陷类型的测试图像库上的主观和客观实验评估表明,该算法具有较高的检测准确率。

基于曲率滤波和改进GMM的钢轨缺陷自动视觉检测方法

针对传统钢轨检测技术的效率低下、精度不足、安全隐患等问题,提出了基于曲率滤波和改进高斯混合模型（GMM）的钢轨表面缺陷检测方法。首先,提出了基于垂直投影的区域定位算法和灰度对比算法,克服现场工况复杂、轨面反射不均、信道噪声干扰的难题;考虑到图像信号受强工况噪声干扰,研究了具有隐式计算和曲面保持特性的曲率滤波法进行图像去噪;建立了基于马尔科夫随机场（MRF）的高斯混合模型完成表面缺陷的精确快速分割。最后,设计了＂区域定位-灰度均衡化-滤波-分割＂的实验流程,实验结果验证了算法的有效性,检测性能达到了精确度92.0%,相比其他方法更加精确、快速,具有更好的鲁棒性。

基于机器视觉的油封缺陷在线检测系统研究

为了实现油封缺陷在线快速检测代替传统的人工目检,提高检测精度与效率,开发了基于机器视觉的油封缺陷在线检测系统。该系统包括油封在线检测的机械传动系统(工件传送带、工位交换机械手、辅助工件旋转检测台和检测轮盘),电气控制系统,面向油封生产线的图像获取装置,油封缺陷检测软件系统等。实验检测结果证明,该检测系统能够在线完成产品缺陷检测,检出率达98%,具有实时性好、效率高、生产通用性强等优点。

纳米材料在生物传感器中的应用

将纳米材料应用于新型生物传感器的开发已成为研究热点。纳米材料的引入,拓宽了线性检测范围,缩短了响应时间,提高了稳定性,并降低了检测限等,实现了改善传感器性能的目的。概述了纳米颗粒、纳米纤维、纳米超薄膜等在酶、免疫、DNA等生物传感器中的应用,并对其发展前景作了展望。

基于布谷鸟搜索的图像匹配方法研究

针对传统群智能方法在图像匹配应用中参数较多且调节复杂的问题,将布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)机制引入到图像匹配过程.CS方法具有较少的模型参数、简单的调节方式,因此图像匹配效果获得了较大的提高.该方法首先将目标匹配过程转化为对组合优化问题的求解;然后通过提取图像块的方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG),实现目标的全局性特征匹配;最后通过仿真实验,证明了CS方法在图像匹配应用中的可行性和有效性.

基于改进马尔可夫随机场的钢轨缺陷分割

为提高钢轨缺陷分割对噪声的鲁棒性,提出一种基于改进马尔可夫随机场(MRF)的钢轨缺陷分割方法。利用背景差分法对灰度进行预处理,消除灰度分布不均的干扰。对模糊if-then规则的前提部分采用马尔可夫随机场来利用图像中的空间约束,结果部分指定像素距离图算法,通过使用马尔可夫随机场(MRF)在相邻像素图像之间并入局部空间信息,推导出新的自适应模糊集和MRF相结合的钢轨表面缺陷自动分割方法。建立标准的FCM、GMM和该方法的钢轨缺陷分割对比实验,验证了算法的有效性和优越性。

钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法

为了解决高速铁路轨道表面缺陷机器视觉检测系统中采集图像的冗余问题,本文提出一种钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法.该种算法首先采用竖直投影法提取钢轨表面区域;之后对钢轨表面区域进行预处理并二值化,得到缺陷的位置信息;然后通过感知哈希算法,得到钢轨表面缺陷的形态信息;最后计算缺陷的位置误差和形态相似度,基于模糊匹配算法,得到匹配结果.通过实验验证,该算法能有效识别系统图像中的冗余部分,准确率达到97.5%.

基于熵率聚类分割和环带差分的油封缺陷检测

针对油封工件表面啃伤缺陷与背景对比度较低,检测区域灰度分布不均,区域分割与缺陷提取困难等问题,提出了基于熵率聚类分割和环带差分的油封缺陷检测方法。首先将油封图像进行超像素分割,分割为多个检测区域。根据油封灰度值轴向差异大、环向分布均匀的特点,采用环带均值背景差分方法检测啃伤缺陷。实验选择黑色橡胶骨架油封测试,结果证明,该检测算法能够有效实现油封区域分割和表面啃伤缺陷检测,区域分割正确率约98%,缺陷检出率可达95%。

基于视觉自主移动叉车货盘识别方法研究

讨论了几种常见的货盘识别算法并对其适用情况和性能进行了分析,提出了一种基于货盘颜色和货盘底边角点特征的算法.算法采用由粗到细的检测策略:提取货盘颜色,对货盘候选区域进行预检测,提取最长的货盘底边,利用角点确定货盘位姿.指出了基于视觉的货盘识别方法未来的研究重点:鲁棒性的视觉识别技术和快速识别方法.

《机械工程控制基础》课堂教学及实验教学方法探讨

针对机械工程控制基础课程内容理论性强,方法抽象,学习过程容易与实践脱节,导致学生学习兴趣下降,学习目的不明确等问题,本文从课堂和实验两个教学环节提出了一系列改进措施和手段。从培养学生兴趣,优化教学内容,丰富教学手段,强化分层次实验课程的开设等方面入手,重点强调理论联系实际,将工程实践问题贯穿课堂教学和实验环节,培养学生采用控制论方法对实际系统的设计与分析能力。

智能化电气实验室的建设与创新

随着经济技术的快速发展,复合型电气工程专业人才在社会各行各业都担任重要角色。智能化电气实验室是培养复合型电气工程专业人才的重要场合,因此在智能化电气实验室建设中要不断创新,与时俱进。以此为目标,结合郑州轻工业学院智能化电气实验室建设中的实际,从实验室建设"硬实力"—"软实力"—"走出去"的思路出发,在实验室硬件设备、实验室管理制度、实验室教学方式、实验室与企业对接等方面进行建设与创新。

高职机电一体化专业机械类课程创新模式研究

针对高职机电一体化专业课程现状及机电专业面临的问题,提出了机械类课程创新模式改革。分别从整合课程内容、改变教学方法、提高教育教学水平和改善师资情况等方面入手,探索出一套适合该专业发展的教学模式。该研究对高职机电专业的发展具有较大的理论指导价值。

批判性思维融入高校思想政治理论课探讨

批判性思维融入高校思想政治理论课既是对马克思主义理论知识教育教学的回应,也是作为大学生正确思维方式的培育。批判性思维融入高校思想政治理论课包含了历史与现实的前提基础,即实现了从“无”到有的历程,具备了课程方案优化升级的政策等基础条件。批判性思维融入高校思想政治理论课含有话语力量不断增强、现实导向性更明显等趋势,要在合理分析中正确提升批判性思维。

恩格斯关于传染病等卫生健康问题的批判及当代启示

恩格斯在《英国工人阶级状况》中,对资本主义社会下的传染病等工人卫生健康问题予以批判。从英国工人阶级真实状况着手,将传染病问题及疫病流行的生存坏境、传播方式及群体、社会根源等作为主要批判内容。将对传染病等卫生健康问题的主要前提、重要过程、解决途径、必然结论作为主要批判逻辑。展现出了从历史到现实、从抽象到具体、从理论到实践的批判特性,这些对当前疫情防控新阶段及发展人类卫生健康共同体工作,提供了重要的启示。