基于视觉引导的电连接器接触件保持力检测系统

针对航空电连接器接触件保持力人工测量劳动强度大、效率低,而且会出现误检、漏检的问题,设计了一套基于视觉引导的电连接器接触件保持力检测系统。采用视觉系统对航空电连接器进行拍照,对采集到的图片进行图像滤波,阈值处理、圆形拟合、边缘检测等处理得到接触件的位置信息和编号。结合QT和OpenCV软件设计,实现了人机交互和检测结果的可视化。分别采用插针和插孔用于试验,试验结果显示接触件孔位识别坐标与真实坐标距离检测精度优于0.1 mm,编号匹配结果与实际编号一致,可以满足保持力自动化检测的需求。

基于乌鸦搜索的隐私保护聚类算法

针对基于差分隐私的K-means聚类存在数据效用差的问题,基于乌鸦搜索和轮廓系数提出了一个隐私保护的聚类算法(privacy preserving clustering algorithm based on crow search, CS-PCA)。该算法一方面利用轮廓系数对每次迭代中每个簇的聚类效果进行评估,根据聚类效果添加不同数量的噪声,并利用聚类合并思想降低噪声对聚类的影响;另一方面利用乌鸦搜索对差分隐私的K-means隐私保护聚类算法中初始质心的选择进行优化,防止算法陷入局部最优。实验结果表明,CS-PCA算法的聚类有效性更高,并且同样适用于大规模数据。从整体上看,随着隐私预算的不断增大,CS-PCA算法的F-measure值分别比DP-KCCM和PADC算法高了0~281.3312%和4.5876%~470.3704%。在相同的隐私预算下,CS-PCA算法在绝大多数情况下聚类结果可用性优于对比算法。

不规则物体点云切片中的多轮廓分割算法

使用切片法进行不规则物体点云体积测量时,现有的多边形拆分再重组(PSR)算法难以正确拆分较近的轮廓,进而导致计算精度较低。针对这一问题,提出一种多轮廓分割算法——改进最近点搜索(INPS)算法。首先,通过局部点的单次使用原则分割多轮廓;其次,使用多边形内点判定(PIP)算法判断轮廓的包含关系,以确认轮廓面积的正负;最后,采用切片面积乘以厚度并累加的方式获取不规则物体点云的体积。实验结果表明,在两个公开点云数据集和一个化学电子密度等值面点云数据集上,所提算法都能实现高正确率的边界分割,具有一定的普适性;且该算法体积测量的平均相对误差为0.0436%,低于PSR算法的0.0627%,可见所提算法实现了高正确率的边界分割。

基于图像处理的生猪耳部颜色异常检测技术

为研究规模化生猪养殖场中蓝耳病疫情预警监测方法,提出一种非接触式耳部颜色自动检测方法。该方法将生猪热红外图像和可见光图像相结合寻找最优尺度因子,确定可见光图像中生猪耳根部特征区域;采用主动形状模型方法,选取34个生猪耳部轮廓特征点,并将搜索范围限定在生猪头部区域,用以提取生猪耳部轮廓;将提取的耳部轮廓进行颜色对比,判断该生猪是否患有蓝耳病疫情。结果表明,由于限定生猪头部区域搜索范围,能快速准确地提取生猪耳部轮廓。对生猪耳部颜色检测准确率达到77%以上。

任意位姿物体机器视觉测量视差变形补正

提出一种对机器视觉测量视场内任意位姿目标物体视差变形导致测量误差进行物体自动跟踪和变形补正的方法。在分析视差变形基础上,提出自动跟踪检测模型,得出补正参数。通过改进的序贯相似性检测算法(SSDA)模板匹配、图像的二值化处理和腐蚀、质心坐标求取和轮廓边缘搜索等计算,计算出反映目标物体位置、姿态偏移的特征参数,从而求得目标物体自动跟踪位置、姿态偏移补正量。以任意位姿M4螺母内螺纹检测为实验对象,实验结果表明,该自动跟踪补正方法可行,具有较好的跟踪一致性,取得了较好的视差变形补正效果。

自由曲面等高斯曲率线的算法研究

提出了一种自由曲面等高斯曲率线的搜索算法，给出了算法的详尽描述，即极值点和搜索起点的求取、跟踪步长的确定、搜索的终止判定及避免重复搜索的措施。还说明了本算法在曲面光顺和逆工程中的意义以及算法推广后在曲面荒加工中的应用。最后给出了相应的计算实例。

高分辨率遥感图像中桥梁自动识别方法研究

提出一种针对高分辨率遥感图像中桥梁自动识别新算法。该算法从桥梁与河流的位置关系出发,结合遥感图像的成像特点和桥梁目标的形状特征,运用模糊处理,轮廓搜索和直线拟合识别桥梁目标。整个算法流程大致可分为三个步骤,首先在底层处理运用二维特征模糊分割水体区域;然后在中层处理中,通过水体轮廓搜索潜在桥梁点,并进行直线拟合提取初略桥梁目标;后处理中则对由于环境干扰所造成的断点进行连接,恢复出完整桥梁。试验结果表明该文算法具有识别速度快,识别准确率高及虚警率低等优点,且整个算法完全自动,不需人工干预。

基于轮廓搜索的机匣铣削毛坯模型自动构建方法

针对发动机机匣零件铣削毛坯模型构建中,表面凸台回转轮廓获取困难,凸台轮廓之间以及凸台轮廓与回转体轮廓之间组合难处理,毛坯构建效率低且余量分布不均的问题,提出了基于轮廓搜索的机匣铣削毛坯模型自动构建方法。用离散的方法得到复杂形状凸台特征的回转轮廓,将凸台特征与回转体特征的回转轮廓旋转投影到草图平面,结合加工余量、车削刀具尺寸等工艺信息进行毛坯轮廓搜索,进而得到余量分布均匀且符合工艺要求的铣削毛坯。该方法对机匣回转体与表面凸台进行统一轮廓搜索,并充分考虑加工工艺,能处理具有复杂表面凸台的机匣零件,效率高、通用性好;所得毛坯余量分布均匀,减小铣削材料去除量,有助于提高铣削加工效率。

基于遗传算法的轮廓切割顺序受限路径优化

考虑一类轮廓切割顺序受限的加工路径优化问题。遵循由内到外的轮廓切割约束条件,以遍历所有待切割轮廓且刀头在轮廓间移动的空行程距离最短为优化目标,把约束条件转化到遗传算法编码问题。采用启发式搜索技术以加快遗传算法的爬山速度,并且能自适应调整交叉和变异概率。实际应用结果表明所提算法能有效缩短空行程。

基于轮廓的多设备医学图象的刚性配准

提出了一种基于轮廓的多设备医学图象的刚性配准算法。在半自动轮廓搜索的基础上，运用迭代最近邻点方法搜索轮廓间的对应点，最小化代价函数并获得最佳刚性变换，实现图象的精确配准。通过多次选择初始变换的搜索策略，解决了搜索过程中出现的局部极小值问题。实验表明该方法能有效地实现多设备医学图象的配准。

复杂物体轮廓提取

图象分割是图象处理中的一项重要工作 ,虽然目前手工与自动相结合的分割方法已在实际工作中得到了广泛应用 ,但由于图象的多义性和复杂性 ,许多分割工作仍无法利用计算机来自动完成 .为了解决这一问题 ,根据图象经 Maar变换后的特征 ,采用新的判断准则 ,提出了一种复杂物体边缘定位算法 ,用该算法可对具有尖角特征的物体轮廓进行快速准确地提取 ,同时由于利用了矢量化方法来消除毛刺 ,从而使跟踪获得的边界更符合物体的实际轮廓特征 .通过对多种图象的实验表明 。

一种等值线填充的连通区域搜索算法

实现等值线图的自动填充关键是解决值域相同的各个连通区域的搜索问题。本文通过对等值线跟踪算法的分析 ,提出了一种连通区域的快速搜索算法 ,试验表明它比常规算法具有更快的搜索速度。

车牌识别中倾斜牌照的快速矫正算法

在车辆牌照自动识别(LPR)过程中,车牌图像的倾斜会给下一步字符切分和识别带来困难。利用传统Hough变换进行矫正的运算量很大,文中提出采用轮廓跟踪方法去除牌照图像中和矫正无关的所有冗余信息并采用分级检测的策略,在最大程度上减少矫正过程的运算量。实验结果表明,该方法可以准确地检测出车牌的倾斜角度,同时矫正速度比传统Hough变换方法提高10倍左右。

基于轮廓查找与线扫描的作物行检测算法

针对传统作物行直线检测算法存在的检测时间长、检测误差大的问题,提出一种基于轮廓查找与线扫描的作物行检测算法。首先,在农田图像下端一定宽度条形图上进行轮廓查找,求取轮廓的外接矩形,得到作物直线下端定位点;其次,对每一个下端定位点在图像顶端一定区域内进行线扫描,上下两端点形成一条候选作物行直线,记录直线上的绿色像素数量最大时上端顶点的位置,此直线即为最佳作物行直线。仿真实验表明,研究结果可以准确地检测出主要作物行直线,准确率为90.0%,平均检测时间为30 ms。

智能化二维消隐技术

提出了一种新的搜索策略，对任意形状的零件图勿需人工引导或前置处理，均能自动搜索出外轮廓和内轮廓，得到覆盖区。用内、外轮廓边裁剪图中线段，将覆盖区内除覆盖件之外的图线擦除，实现了任意形状二维图形的自动消隐。

地磁匹配算法研究框架和组合匹配策略

以空中无人平台为背景,研究了地磁辅助惯性导航系统。分析了地磁匹配的特点,给出了一维匹配的概念。从特征空间、相似性度量、搜索空间、搜索策略等四个方面对一维匹配进行了分析,建立了一个地磁匹配方法研究的框架。通过简化惯导解算过程,将一维地磁匹配归结为一个带补偿过程的仿射变换,并提出了一种基于等值线约束的组合匹配算法。该算法兼顾了匹配的全局搜索能力和局部定位能力,能在飞行过程中在线进行。在仿真和车载实验中,对算法的匹配精度、速度、适应性进行了分析和验证,检验了算法的有效性和可行性。

整形外科面部轮廓正面图像的边缘检测和模型建立

目的探索一种新的面部轮廓图像边缘检测和模型建立方法。方法利用面部轮廓的先验知识,在Sobel边缘检测算子的基础上,以边缘最小曲率半径、凹凸性和边缘最大间断距离为约束,以基于搜索圆的变步长面部轮廓边缘搜索算法,实现边缘检测。针对检测到的轮廓边缘,利用最小二乘曲线拟合原理建立轮廓模型,分析了阶次对模型精度的影响。结果实验表明这种基于搜索圆的变步长面部轮廓边缘搜索算法所检测到边缘与实际边缘吻合良好,且可以很好剔除冗余边界。对所检测到的边缘,用最小二乘曲线拟合方法建立了面部轮廓模型,并比较了2次、4次、10次模型与实际轮廓的差异,证实模型阶次越高,和实际轮廓的误差就越小,其中以10次模型较为理想。结论本实验提出并论证了基于搜索圆的变步长面部轮廓边缘搜索算法和最小二乘曲线拟合方法建立了面部轮廓模型的方法在面部轮廓建模中的有效性和实用性,为进一步实现面部轮廓数字图像处理系统的设计提供了理论基础。

不规则体体积计算三维激光点云切片法

体积参数是空间体对象形态分析的基本内容,难点是不规则体的体积计算。本文提出的点云"切片法",快捷准确地解决了由三维激光扫描空间体对象所得点云体的体积计算难题。该法先将三维激光扫描空间体对象所得点云按特定方向顺序进行等间距的切片处理,得到与点云体相对应的、离散的系列点云切片;再依切割次序逐一搜索点云切片外轮廓多边形,并计算多边形(即点云切片)的面积;最后,利用切片面积和相邻切片间距求解点云段块体积,并求和得到整体点云体(即所扫描空间体对象)的体积。算例计算结果与分析表明,基于切片的不规则体的三维激光扫描点云的体积计算方法正确、简洁、可靠、高效、可控,可以解决不规则体的体积计算问题。

二维图形集合运算的自动实现

本文研究了一种实用的二维图形集合运算的自动实现的方法。参加集合运算的图形可以是屏幕上所画图形的一部分，该图形的数据由图中自动提取。提出了扫描线算法，用于自动搜索集合运算图形的内、外轮廓。

基于二维手绘草图的三维形状检索

随着互联网上三维模型数量的迅猛增多,需要发展便捷、可靠的基于内容的三维形状(模型)检索引擎。手绘草图具有以视觉形象表达概念的能力,符合人类传递信息的习惯,因而成为三维形状检索的重要交互手段。然而,直接表达人类意识的二维手绘草图与标准的三维形状表达之间常常存在较大的语义鸿沟,这给基于手绘草图的三维形状检索带来很多技术难题。文章对基于手绘草图的三维形状检索相关背景以及技术进展进行了介绍,重点介绍了用上下文信息填补语义鸿沟的最新方法。