基于虚拟仪器技术与机器视觉的玻璃瓶质量检测

玻璃瓶因具有透明度高、气密性好、外形美观、价格低廉和可回收的特点被广泛应用,但生产过程中存在崩口、划痕、含气泡、杂物和污垢等缺陷。为确保玻璃瓶质量,作者设计了一套基于虚拟技术和机器视觉的玻璃瓶缺陷检测系统。利用几何圆的特征确定圆心位置,采用Sobel算子对瓶身缺陷进行边缘检测,基于虚拟技术vision的圆度拟合函数及图像量化函数分别进行瓶口和瓶身的缺陷分析。实验结果表明该系统能够定量检测缺陷的大小,定性分析缺陷的种类,检测速度为36ms,测试精度为98%。该系统操作简单,能实现快速、准确的检测,有效降低了生产成本,满足了实际生产的需要。

基于深度相机的虚拟眼镜试戴

当前,网上购物极大便利人们的生活,但是在网上购买眼镜时,消费者无法像在实体店中一样试戴眼镜,不能直观地看到眼镜佩戴效果,因而难以做出购买决策。针对这一问题,提出一种基于深度相机的虚拟眼镜试戴方法。该方法由2个阶段组成:第一阶段是重建人脸三维模型,利用深度相机采集得到的多角度人脸点云进行点云配准。点云配准时,首先得到特征点云完成一次粗配准,然后提取点云的重叠部分完成一次精细配准,由配准后的点云得到三维人脸模型;第二阶段是眼镜试戴,首先自动对齐人脸模型和眼镜模型并根据视频流实时估计的人脸姿态参数变换模型,并渲染模型,然后将经过消隐处理后的眼镜模型融合进视频流中,最终实现虚拟眼镜试戴效果。实验结果表明,该算法实时性好,试戴效果逼真,给用户带来良好的试戴体验。

圆形计算全息图的设计及其参数计算

为实现非球面的高精度检测,在设计全息图时采用虚拟玻璃的概念,即用光学设计软件ZEMAX建立折射率为0的玻璃模型,实现全息片的出射波前沿非球面的法线方向入射,简化了补偿器的设计优化过程,提高了设计精度,最大光程差小于0.000 7λ(λ=632.8 nm).编制了衍射面工艺参数的计算程序,利用该程序可快速地计算出衍射面各环带的径向坐标、最小特征尺寸、最大环带数,还可以输出位相图、连续面形图、台阶图等,为光学设计和实际加工提供了有效的解决途径.

用于头戴式虚拟现实眼镜的视频水印

头戴式虚拟现实眼镜可以将人对外界的视觉封闭,使观看者产生沉浸于虚拟环境中的感觉。为了实现这一效果,头戴式虚拟现实眼镜会将广角镜片放置在使用者的眼睛前,使得视频画面聚焦。由于广角镜片的使用会对画面产生枕形畸变,从而影响观看的效果;因此播放的视频画面要先经过桶形变换以抵消广角镜片的影响。此时使用者可以拷贝经过桶形变换的视频,从而盗版该视频。在这种情况下,视频的版权信息不仅需要在原始视频中验证,还需要在经过桶形变换后的视频中验证。提出了一种用于头戴式虚拟现实眼镜的视频水印方案;该方案使用基于扩频的水印嵌入方法,将数字水印模板嵌入到视频帧的中频中。对于遭受了桶形变换的视频帧而言,首先提出了一种桶形变换参数估计方法;然后对遭受了桶形变换的视频进行枕形变换以期恢复出桶形变换,前的画面;最后,对恢复的视频帧和水印模板进行相关性计算,以检测该视频中是否含有水印。实验结果表明,可以正确地从遭受桶形变换的视频帧中检测出已嵌入的水印,说明可以用于头戴式虚拟现实眼镜中的视频的版权保护。

眼镜行业计算机选镜及虚拟试戴技术研究

传统的眼镜零售业问题多。眼镜行业信息化建设迫在眉睫。本文就眼镜行业信息化建设中的关键技术,眼镜行业计算机选镜及虚拟试戴技术,做实验性研究。

虚拟眼镜试戴中镜片染色算法的设计与实现

虚拟眼镜试戴以计算机为辅助工具,实现眼镜佩戴效果的预览。结合镜片染色的虚拟试戴方法,通过人像拍摄、镜架几何变换、镜框图像分割、镜片染色、图像合成等步骤,以Sobel边缘检测、扫描线填充、渐变混色合成算法为核心,实现集成于E-galsses在线眼镜购物系统的眼镜试戴模块的开发。实践证明,镜片试戴效果提升了用户购物体验,提高了在线购买率。

基于虚拟现实技术的浮法玻璃生产模拟系统的研究

本文针对当前我国浮法玻璃生产工艺模拟、实训、培训难的问题,提出了基于虚拟现实技术的具体解决方案,并给出了基于虚拟现实技术的浮法玻璃生产实训系统的设计思路及详细实现方案。其开发成功将为我国培训方法提供了一个崭新模式,必将极大的促进我国培训系统的发展。

多用户系统虚拟现实视觉工具的分析与研究

虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）立体视觉工具主要包括ＨＭＤ（ＨｅａｄＭｏｕｎｔｅｄＤｉｓｐｌａｙｓ）和立体眼镜。本文着重分析立体眼镜的基本原理、功能构造及其在多用户虚拟环境下的可行性及改进方法，论证了在多用户虚拟环境下立体眼镜是一种切实可行的理想选择。

基于谷歌眼镜的智能变电站实时数据展示与智能分析技术

研究了基于可穿戴设备(谷歌眼镜)的智能变电站巡检虚拟视频和实时数据展示技术:现场巡检人员通过谷歌眼镜扫描粘贴在电气设备上的QR码(二维码的一种)来自动识别相关电气设备的设备名称和ID编号,并将相关识别信息通过蓝牙技术转发给智能化一体单元;移动终端根据获得的设备编码,通过电力系统4G专网,从后台数据服务器搜索并获取该电气设备的关键物理信息(电气设备厂家,铭牌,上次检修时间及设备实时运行数据),并将信息根据现场巡检人员的需要以图片或虚拟视频的形式投影至谷歌眼镜上。本发明方法突破了常规变电站巡检难以有效获取实时数据的障碍,有助于提高智能变电站巡检的自动化水平。

一种基于增强现实的虚拟眼镜试戴的方法

选用单目的 CCD(Charge-coupled device)摄像头作为输入传感器,提出了一种基于标识物特征与人脸特征共同作用的增强现实技术设计并实现了一个虚拟眼镜试戴系统。通过单目摄像头采集现实场景的信息,对采集的图像进行分析,识别,并跟踪标识物与人脸特征,使虚拟眼镜模型可以准确地叠加在人脸之上,从而实现虚拟眼镜的试戴。实验证明,该方法可以准确地识别标识物,快速完成虚拟眼镜的试戴,为眼镜试戴技术提供了新的思路。

基于虚拟仪器的玻璃微裂纹监控系统的应用研究

针对现有的高空玻璃幕墙服役期质量检测与监控技术的不足,提出了一种基于超声无损探伤技术的高空玻璃幕墙质量监控系统。通过Labview软件设计出的控制及分析界面,实现对爬壁机器人及平台搭载设备的控制;设计了便于高空开展工作的机器人平台结构,确定了满足系统检测要求的采样频率;研究了超声去噪和缺陷诊断的计算方法,并开发了一套玻璃幕墙服役质量跟踪监控软件,实验结果良好。

基子虚拟设计技术的玻璃上片台翻转组件设计

将虚拟设计技术应用于玻璃上片台的翻转组件设计中,分析、改进了它的设计方案,并加以优化。物理样机试验证明,用该方法进行的设计是经济、可行并且高效的。

基于裸眼3D的产品虚拟展示方法

基于3DMAX进行二次开发,通过前景、景深等辅助手段,实现产品在展示场景中沿轨迹移动、放大、渲染、输出等一系列命令循环执行功能.所开发的脚本程序适用于各种展示场景及对象,可快速、高效、便捷地生成一系列帧图片,并通过视频编辑软件生成动画.

玻璃材料在设计艺术中的形态表现

以玻璃材料在日常生活应用的各种形式特征为切入点,运用横向类比的研究方法,通过探索玻璃材料制品"虚"与"实"的关系,来分析解读玻璃类制品在设计艺术中形态的虚实美;通过探索玻璃材料制品光与影的关系,来分析解读玻璃类制品在设计艺术中形态的光影美;通过探索玻璃材料制品的内在意蕴,来分析解读玻璃材料在设计艺术中形态的意象美;通过探索玻璃制品的"时间"与"空间"关系,来分析解读玻璃材料设计艺术中形态的时空美;通过探索玻璃材料制品的外在吸引力,来解读玻璃材料设计艺术形态的趣味美。

敲击水杯音调变化的实验研究

敲击装水的杯子时音调会发生变化,装水量的多少与音调变化之间的关系已有说明和讨论,但是在对其原因的分析却存在分歧.本文利用虚拟仪器,通过一系列实验,应用具体数据进行了定性分析.实验表明敲击杯口和杯壁,音调变化不同;敲击杯壁不同位置,音调不变.笔者发现从实证的角度得出的结论与以往观点不能完全吻合,从而尝试从杯子的横向、纵向振动、液体的黏滞性对杯子振动的影响等方面来进行解释.

基于虚拟云相似度的既有玻璃幕墙安全评价

针对既有玻璃幕墙安全评估过程中存在不确定性与模糊性的特点,引入虚拟云模型,建立了既有玻璃幕墙安全状态评价模型。以某大学附属第一医院的实际工程为研究背景,选取面板外观、松动情况、构件承载力等25项因素作为安全评价指标,借助三角信息熵量化法、期望曲线隶属度赋值法及信息云组合赋权法完成相关参数的赋值,最终根据虚拟云的计算确定了该建筑的安全状态并实现评价结果可视化。此外,该模型基于兼顾形状与距离的相似度测算法,从距离相似度、形状相似度、雾化状态等多个维度,在原有评价的基础上,论证了既有玻璃安全等级变化的可能,提出了维护等级的概念,为后期既有玻璃幕墙的维护提供了参考。与其他评价模型相比,该模型计算结果可靠,不仅可实现玻璃幕墙的安全评价,还能为安全预警提供参考,为既有玻璃幕墙的安全评价提供了新思路。

基于虚拟现实的双眼视功能训练系统设计

目前主流的弱视治疗方式为遮盖治疗,每日遮盖优势眼数小时,有时治疗长达几个月,患者的依从性较低,其次也在一定程度上影响其双眼视功能。该研究提出一种新颖的针对双眼的弱视治疗方案:基于虚拟现实技术,结合感知学习理论与视功能训练原理,设计并实现一个交互式双眼视功能训练系统,让患者佩戴VR眼镜,双眼分离式训练并操作互动游戏来提高视力。通过使用该系统,患者的懒惰眼不断接收刺激,而优势眼也不会被完全抑制,锻炼患者的融合视,提高立体视觉。该系统应用于弱视临床治疗,具有易操作性、趣味性和先进性,增加患者的治疗依从性,提高治疗效果。

能谱CT虚拟平扫评估肺纯磨玻璃结节的可行性研究

目的:探讨Revolution CT虚拟平扫技术(VUE)重建的虚拟平扫图像代替常规CT平扫图像对肺纯磨玻璃结节(pGGN)的评估价值。方法:前瞻性搜集行胸部平扫联合增强检查的患者45例,采用常规扫描模式行胸部常规平扫(TUE),采用能谱CT智能匹配技术(GSI-Assist)模式行能谱CT双期增强扫描,扫描结束采用VUE技术基于原始数据重建动脉期、静脉期虚拟平扫图像(AP-VUE、VP-VUE)。比较TUE与VUE病灶以及各部位(包括胸主动脉、肺动脉、胸部皮下脂肪及竖脊肌)的CT值、胸部皮下脂肪SD值、图像质量主观评分、有效辐射剂量(ED)及病灶CT征象显示情况。计算肺动脉及胸主动脉的对比噪声比(CNR)及病灶动静脉期相对于TUE及双期VUE的CT净增值。采用单因素方差分析、t检验及Kruskal-Wallis H法、Mann-Whitney U法进行统计学分析。结果:双期VUE病灶以及各部位CT值、CNR值及SD值与TUE间差异无统计学意义(P>0.05)。AP-VUE图像主观评分低于TUE[4.20(3.58,4.80)vs 4.90(4.55,5.00),Z=4.636,P<0.01],VP-VUE主观评分与TUE无明显差异[4.80(4.50,5.00)vs 4.90(4.55,5.00),Z=1.259,P=0.208]。病灶动静脉期相对于双期VUE的CT净增值与其相对于TUE的CT净增值差异均无统计学意义(P=0.352、0.179)。双期VUE对病灶的CT征象显示情况同TUE。省去TUE前后的辐射剂量分别为(867.36±90.87)mGy·cm和(627.57±86.57)mGy·cm,省去TUE前后的ED分别为(12.14±1.27)mSv和(8.78±1.27)mSv,差异有统计学意义(P<0.01)。省去TUE环节后辐射剂量降低27.68%。结论:在肺pGGN病变中,VUE技术在降低扫描辐射剂量的同时能够提供病灶以及各部位较准确的CT值,真实地还原病灶的影像学特征,获得较好的图像质量,满足临床诊断要求。

基于虚拟现实应用环境的三维模型立体显示技术开发

文章重点研究的是基于VR眼镜的智能手机的设计,借助手机的虚拟系统,并且将Unity3D引擎作为整个软件开发的基础,在软件的设计与开发过程当中,通过立体的显示以及头部的跟踪来实现手机端口与互联网端口的数据交互,最终来形成一套有效的软件开发系统,因此文章的研究具有十分重要的实践价值。

基于虚拟仪器的方形磁光玻璃电流传感器

理论分析和实验研究了以方形磁光玻璃作为传感头敏感元件的光学电流传感器的传感特性,利用基于LabVIEW的虚拟仪器技术实现了该光学电流传感器的信号处理,同时从理论分析和数值模拟2个角度分析全反射引入的反射相移对系统输出的影响。实验结果表明,当待测电流值从100～340A线性增大时,传感器系统的输出具有很高的线性度,实验值与理论值仅相差1个比例系数,与反射相移的模拟结果相符。通过虚拟仪器的"校准"操作修正后,实验值与理论值十分吻合。