基于改进Linemod⁃2D的快速形状匹配算法

Linemod⁃2D是一种基于特征匹配的快速目标识别算法,其像素级的定位精度,使其不能直接用于亚像素级高精度要求的工业检测场景。针对上述问题进行改进,提出一种基于改进Linemod⁃2D的快速形状匹配算法。采用网格化方式提取模板特征,并用Zernike矩对边缘点进行亚像素校正,以获取精确的位置和角度作为匹配特征。在图像金字塔的上层采用改进的Linemod⁃2D进行快速的粗匹配,其角度量化方向扩展为16个。在图像金字塔底层,采用角度量化扩展为360个方向的匹配策略进行精匹配,得到像素级的匹配位置和小于0.5°的角度误差,然后采用最小二乘平差法得到亚像素级的匹配位置和精确的角度。实验研究结果表明,该算法的匹配位置误差小于±0.04像素,角度误差小于±0.015°,其匹配精度和速度优于CkVisionBuilder的形状匹配算法,接近Halcon的形状匹配算法。

基于嵌入式系统的异纤清除机设计与试验

基于FPGA+DSP的嵌入式系统以其灵活的芯片选型和高功效的计算性能,适合在环境恶劣以及对系统在线实时运行有严格要求的农业分拣领域中应用。针对棉纺产线中的异纤清除机设计,从检出原理、系统软硬件和剔除系统方面讨论了基于嵌入式系统的设备设计。检出原理方面,除常见的白光和紫外光检测外,在不增加相机的情况下通过增加偏振通道来增强透明地膜检测。在系统软件设计方面,提出了基于三线阵相机亚像素空间分离量测速方案和基于统计学习的阈值检测。在系统硬件方面,设计了具有功耗和物料成本优势的嵌入式相机数据处理平台,并移植优化算法以满足系统实时性需求。在剔除系统方面,设计了基于目标实时速度的控制方案。试验结果表明,测速方案能正确获取目标速度,并能在剔除系统测试中适应风速变化,准确打击。设备对棉花带有明显差异的异纤及带有荧光粉的丙纶丝和透明薄膜的检出率高于80%,而对接近棉花颜色的淡黄色异纤检出率稍低于80%。长期试验结果显示,异纤清除机能适应产线变化,操作简便,能检出国内现有常见异纤,性能稳定。