Influence of the Fitted Straight Line for Confidence Bands Algorithm in Q-Q Plots

Confidence bands in a Normal Q-Q Plot allow us to detect non-normality of a data set rigorously, and in such a way that the conclusion does not depend on the subjectivity of the observer of the graph. In the construction of the graph, it is usual to fit a straight line to the plotted points, which serves both to check the hypothesis of normality (linear configuration of the plotted points) and to produce estimates of the parameters of the distribution. We can opt for dif-ferent types of lines. In this paper, we study the influence of five types of fitted straight lines in a Normal Q-Q Plot used for construction the confidence bands based on the exact distribution of the order statistics.

改进EDLines算法暨在高空输电线识别与巡检中的应用

针对无人机高空输电线实时巡线识别速度慢、精度低等问题,提出基于图像特征检测识别EDLines算法,以去除背景干扰提高输电线识别精度。通过改进锚点判定的方式搜索锚节点,搜索邻域梯度最大值作为绘制边缘的路径,利用随机抽样一致性(RANSAC)算法拟合直线段,以亥姆霍兹原理对虚假线段进行滤波处理,采用K均值聚类筛选出输电线特征直线,设计方向模板二次滤波定位输电线的位置。实验结果表明:本文算法识别输电线准确率提高,抗干扰能力增强,运行效率高,具有工程实践意义。

浅析两种常用的直线拟合方法

本文浅析了2种直线拟合的方法,并对两种方法拟合直线的精度和算法复杂度进行了分析。这2种方法的基本思路都是基于最小二乘法,但是从计算的复杂性方面存在一定的差别,针对2种算法在Matlab平台上进行拟合,并对相应的结果进行了分析,同时也给出了拟合的部分代码作为参考。

基于戴明回归和ROI细化的指针式仪表读数技术

为解决指针式仪表示数读取中识别精度低和算法读取速度慢的问题,提出一种基于戴明回归和感兴趣区域(region of interest, ROI)细化的指针式仪表读数技术.给出了仪表示数读取的算法流程:首先选择ROI,采用基于颜色通道的剪影法和二值化形态学操作进行图像预处理;接着运用图像帧差法消除指针的抖动;然后利用ROI细化算法对待识别仪表的指针进行细化;再使用戴明回归法拟合出仪表指针所在直线的方程和斜率;最后根据指针斜率利用角度法计算仪表的实时示数.通过3组试验,测试了该方法的可行性和防抖动能力,比较了戴明回归拟合直线与霍夫直线检测拟合直线的检测精度,还比较了ROI细化算法与全局细化算法的计算速度.结果表明该方法检测的平均误差比霍夫直线检测减小了37.85%,每张图像的平均计算时间比全局细化算法减少了192.717 s,同时具有防抖动能力.

基于小样本图像分类的芯片引脚缺陷检测方法

为了检测SOP芯片的引脚缺陷,提出了基于小样本图像分类的SOP芯片引脚缺检测的方法。该方法包含了芯片定位识别、芯片倾斜矫正以及芯片引脚参数测量。根据芯片塑封体与视觉系统采集的样品背景的特征进行芯片定位识别算法研究。通过提取芯片塑封体的边缘点进行直线拟合并矫正倾斜的芯片算法研究。基于Lnent-5模型构建图像分类网络,以10×10的尺寸对预处理后的图像进行切割并分类,通过分类结果确定每个引脚的位置以及边界,并根据引脚边界的分类结果计算芯片引脚的关键尺寸,判断是否存在缺陷。实验结果表明总体检测率达到99%,此方法能够满足在小样本的情况下稳定、准确地检测出SOP芯片的引脚缺陷。

基于U-Net的肉鸽养殖场机器人视觉导航路径识别方法

针对视觉导航在室内养殖场环境中面临的道路主干部分与背景环境难区分、鸽毛鸽粪的干扰等问题,提出一种基于U-Net网络的肉鸽养殖场视觉导航路径识别方法。采用标图软件制作道路数据集、选择相适应的全卷积神经网络训练数据集,生成语义分割模型。根据生成的分割掩码区域获取边缘点像素坐标,采用等比例导航法获取拟合导航点,通过最小二乘法拟合直线原理对导航点进行拟合生成导航线。试验结果表明:生成语义分割最优模型训练的测试集准确率、交并比和召回率分别为98.48%、96.21%和99.05%。当道路宽度为1 m时,在不同光照和路况条件下,自主导航的横向标准偏差平均值和横向绝对偏差平均值为0.0195 m、0.027 m,航向标准偏差平均值和航向绝对偏差平均值为1.657°、1.95°。在鸽舍实地环境中,本方法可实现图像中道路的有效分割,为养殖场机器人视觉导航路径识别提供技术方案。

高速磁浮轨道导向不平顺检测系统的研究

高速磁浮列车是利用电磁力实现车辆与轨道无接触高速运行的一种新型交通工具,车辆的导向和制动性能受到轨道导向不平顺的影响。为了保证高速磁浮车辆运行的安全性、稳定性和舒适性,设计一种结构简化、低成本和搭载式的磁浮轨道导向不平顺检测系统。该系统基于惯性基准法原理实现检测,由加速度计、测距传感器、数据记录仪和里程检测模块组成,并未使用陀螺仪和倾角仪测量载体的姿态角变化。分析了车辆姿态变化对导向不平顺检测误差的影响,因未修正姿态导致的检测误差绝对值在直线段轨道达到0.4 mm,而在曲线段轨道超过了3 mm。为了降低缺乏姿态观测所致误差,提出一种设计线型辅助的策略用以部分替代倾角仪功能,即以列车所在位置轨道的横坡角和纵坡角分别近似替代载体的侧滚角和俯仰角低频分量,并用于补偿加速度积分中的重力和离心力分量,仿真表明该方法可将曲线段轨道的检测误差降低至0.6 mm。此外,结合磁浮轨道刚度大、变形小以及分段铺设的特点,利用分段直线拟合方法对不平顺检测结果进行平滑处理,从而进一步降低缺乏姿态观测的影响,保证系统具有足够的检测精度。通过小车检测试验,结果表明所设计系统及数据处理方法可实现±0.5 mm之内的检测误差。

一种基于机器视觉的笔杆表面缺陷检测方法

医疗器械产品生产中的笔杆表面缺陷是不可避免的问题,基于机器视觉的自动检测方法可以克服传统人工检测效率低、漏检及误检率高等问题。在分析笔杆结构和缺陷的基础上,文章重点研究笔杆边缘直线拟合、缺陷灰度值差异、图像边缘平滑和稳定等检测方法;通过实验证明,该方法准确率可达到98.8%,每个笔杆的检测时间为8.3 s,相较于人工检测,明显提高了检测精度和速度,可以满足对笔杆实时自动缺陷检测的要求。

空间直线拟合新方法

首先证明了正交距离最小二乘准则下拟合的空间直线必经过数据中心点,再以此为基础提出了一种空间直线拟合新算法。该方法不用迭代,计算简便。证明了正交距离最小二乘准则和整体最小二乘准则在拟合空间直线上的等价性;为增强算法的抗粗差能力,增加了RANSAC策略识别粗差;结合案例,分别采用BFGS、SQP优化算法以及整体最小二乘法对该方法进行验证,从而证明其准确性和有效性。

基于知识的中高分辨率光学卫星遥感影像桥梁目标识别研究

桥梁是重要的人工建筑。对桥梁进行识别研究,在民用上和军事上部具有很重要的意义。该文提出一套针对中高分辨率光学卫星遥感图像上大中型桥梁的检测和识别的流程。首先根据光学卫星图像特点,运用分割和形态学算子提取河流;沿着河流中心线对桥梁进行检测;经过边缘提取、线段跟踪、直线拟合、边线配对等处理后对检测出的桥梁进行定位,并获取长度、宽度、方位等桥梁参数。以SPOT-5 5m全色波段图像进行验证,证明本文算法流程对河流上桥梁目标识别是有效的。

一种高精度超声波到达时刻的检测方法

针对超声波到达时刻精密测量的要求,提出一种超声波达到时刻精确检测算法。采用数字处理技术,利用A/D转换数据,根据超声信号达到最大值经过的周期数,确定超声到达判断的门限电平,通过直线拟合方法计算出超声波到达时刻。该方法采用动态阈值,克服了采用固定门限电平受信号幅度影响的缺点。该方法仅通过简单搜索和数学运算,在较低信号采样率条件下,能够实现ns级精度的检测,为测距、目标跟踪定位、流量检测等高精度超声波检测提供一种计算量低、精度高的检测方法。试验与仿真结果验证了该方法具有较高的精度和实时性。

直线拟合边缘检测法在光电自准直仪中的应用

CCD的分辨率是影响新型光电自准直仪测量精度的关键因素,而边缘检测法是CCD位移测量的主要方 法。对数字图像处理中直线拟合边缘检测法进行了详细介绍,并将其应用于高精度一维光电自准直仪的研制。

Partial EIV模型的解法

提出了一种求解partial errors-in-variables(partial EIV)模型的思路。通过对partial EIV模型的部分元素进行移项,重组成新形式下的平差函数模型,两次运用间接平差原理分别求解平差参数与系数矩阵中的随机元素,把总体最小二乘平差问题转化为最小二乘平差问题,并通过适当变换提高了新解法的收敛速度。最后分别采用实测数据和模拟数据进行验证,求解了本文算法与已有算法的估值结果。算例结果表明,本文算法能取得与已有算法相同的结果,是切实可行的。

GIS中面积偏差控制下的矢量数据压缩算法

地理信息系统对矢量数据进行处理和应用的过程中,数据压缩是一个必须解决的问题,而通常采用的两种经典曲线数据压缩法:垂距限值法和道格拉斯-普克算法,都存在线段空间偏移过大以及面积偏差不可控的问题。利用曲线空间直线拟合的方法对曲线段中心轴进行空间逼近,通过增加面积偏差限值,提出了面积偏差控制下的矢量数据压缩算法,并以上海市崇明县岛屿边界轮廓矢量为例对该算法进行了验证。试验表明该方法对于解决两种经典压缩算法线段空间偏移过大以及面积偏差不可控的问题效果明显。

红外图像中机场跑道的自动目标识别

针对红外机场跑道图像特点 ,提出了一种用于提取跑道中心点的算法。该算法包括空域滤波、边缘增强、边缘细化、边缘搜索、直线拟合、直线修正、中心点识别等一系列处理。实验结果表明 。

基于三维最小二乘方法的空间直线度误差评定

空间直线度误差是评定机械产品精度的一项重要指标,实际工程中对空间直线度误差评定算法的精度要求越来越高.为了准确评定空间直线度误差,参照国家标准(GB/T 11336—2004),采用三维最小二乘方法建立了空间直线拟合的数学模型,并给出了该数学模型的精确解.基于最小二乘拟合中线,采用空间投影、坐标变换和格点法求得最小二乘中线包容圆柱面直径.采用数值算例验证了新方法的有效性.提出的空间直线度误差评定方法精度高、鲁棒性好且易于编程实现.

基于小波多分辨率分析的指横纹定位新算法

针对指横纹感兴趣区域(ROI)难以准确定位的问题,在明确提出指横纹ROI定义的前提下,提出利用小波多分辨率分析进行指横纹ROI自动检测定位的新算法.该方法利用纹理相似性原理,在高频子图采用基于特征向量和区域生长法产生指横纹的候选子区域集合,然后利用低频子图Radon投影得到的指横纹的区域特征对候选子区域进行验证,最后结合直线拟合手指轮廓得到指横纹在原图的有效位置,最终实现指横纹ROI的精准定位.实验证明该算法不仅能有效克服噪声以及手形姿态变化的影响,并且对多种情况有很强的鲁棒性.

基于直线拟合的文本倾斜检测算法

在文本扫描输入的过程中,文本图像不可避免地会发生倾斜,而布局分析及字符识别算法对页面倾斜十分敏感,因此倾斜检测和校正是文档分析预处理中的重要环节。提出了一个基于直线拟合的倾斜检测方法,它对文本图像二值化、分块,进行Fourier变换获得Fourier光谱,提取Fourier光谱中反映倾斜角的特征点,然后对特征点进行拟合处理,最后获得页面倾斜角。实验结果表明,该方法能够精确检测文本的倾斜角度,并且不受文本布局、行间距以及字体的影响。

一种基于图像分割的海天线提取算法

针对红外图像中海天线的特点,提出一种基于图像分割的海天线提取方法。首先通过模板运算对图像进行预处理,以增强海天区域的图像梯度值,然后在竖直方向对图像进行分割,以定位局部海天线,最后用直线拟合法找出海天线位置。实验结果表明,该方法可以快速有效地检测出海天线位置,易于工程应用。

小波变换在心电图ST段识别中的应用

目的探讨基于小波变换的心电图ST段形态的识别算法。方法首先利用二次样条小波对心电信号进行分解,并根据信号奇异点与其小波变换模极大值的对应关系,提出了在不同尺度下进行心电信号中关键特征点的提取策略;然后对ST段进行直线拟合,识别出ST段的形态;最后采用MIT/BIH标准心电数据库的数据进行检验。结果利用作者所提算法编制的自动诊断软件能较准确地提取心电信号的特征点,成功识别了ST段的形态。结论该自动分析算法可以提高ST段分析的准确性和可靠性,为临床诊断冠心病提供更准确的依据。