一种基于相机投影模型的管柱图像展开方法

在管柱图像展开过程中,针对摄像机中心轴偏移与图像展开扭曲问题进行理论研究。通过相机成像原理分析,提出了一种基于管柱图像中心定位的模型映射展开算法。该算法利用最大类间方差法(OTSU)和区域标记法(RMA)定位管柱中心确定有效区域,通过推导投影函数,建立相机投影模型,改进映射方式,得到了无变形失真的展开图像。实验结果表明:设计方法与当前展开方法相比,消除了失真影响,实现了管柱与图像的量化关系,为后续定量分析提供了新的研究方向。

基于中心偏移矫正算法的管道图像展开研究

在管道全景图像的柱面展开研究中,针对摄像机光轴与管道中心轴存在偏移的问题进行理论研究。通过建立存在偏移情况下摄像机成像的数学模型,引入中心偏移矢量参数,提出中心偏移矫正算法。该算法是下一步进行柱面展开的重要前提。分析摄像机成像在管道中的轴对称特点,提出基于摄像机成像原理的柱面展开算法。上述算法已在visual studio 2010编程环境下实现,采集图像分辨率为1280×960。实验结果表明:在摄像机光轴偏离管道半径60%的情况下,经过偏移算法的矫正后,能够较好地实现管道柱面图像展开,满足工程应用中实时图像处理的要求。

套管图像展开方法研究

研究图像空间坐标变换及变换后各像点的取值 。

基于圆柱面图像展开法在全向视觉上的应用

针对实际中全向视觉的畸变图像，介绍了如何合理的处理全景摄像头拍摄的实际图像及构建正常图像的必要性。研究了单视点全景视觉成像系统的限制条件，再而提出了全景图的圆柱面展开形式，讨论并实现了两种不同的插值算法，同时计算完成了双曲面反射镜的拟合公式并最终通过带有CCD摄像头和双曲面反射镜的机器车实现。结果表明，图柱面展开法在显示目标信息方面优于全景图像，且更有利于进一步目标识别的实现，同时非常简洁与方便。

基于全景展开图像的隧道围岩节理识别方法

为了解决目前节理信息识别方法仅适用于局部岩体图像的问题,采用全景展开图像方法,将采集到的局部洞壁围岩图像进行特征点提取、点云模型重建、矫正拼接处理,获得高分辨率的隧道洞壁围岩全景展开图像。通过图像预处理、小尺寸特征图片的smaAt-Unet神经网络识别、小尺寸图片识别结果的融合拼接,对洞壁围岩全景展开图像的节理信息进行了区域粗略分割识别。采用Zhang-Suen算法和8邻域连通域分析方法,从骨架化与骨架线分离、毛刺剔除、骨架线连接方面进行了算法分析计算,完成了节理信息的细化提取。对体积节理数和节理空间产状信息进行了量化分析,最终建立了一种基于全景展开图像的隧道洞壁围岩节理信息识别方法。工程应用结果表明,洞壁围岩全景展开图像识别后,节理面空间方程的平均拟合误差为0.90,说明该识别方法能够较好地识别全景展开图像中的节理信息。另外,洞壁围岩图像采集具有时间短、易操作、灵活性较高的优点,对现场施工影响较小,该识别方法能够较为快速地完成节理信息识别,给现场施工与动态设计提供参考。

中心偏移的全景环形图像快速展开

采用机器视觉技术检测管道内表面质量时,获取的原始图像几何中心与其前景区管壁全景环形图像中心存在偏移,从而会使以图像几何中心展开的图像产生失真的现象。本文针对存在中心偏移的全景环形图像提出了快速展开算法以减小由上述原因造成的图像中几何特征量的测量误差。提出的算法通过最小二乘拟合圆心法找到全景环形图像上代表管壁某一截面的拟合圆,继而得到全景图像的中心参数,然后通过四分之一圆扫描方法快速展开全景图像,并对展开图像的帧纵横比进行修正,还原全景图像。实验结果表明:将一幅全景图像环状检测区域展开成分辨率为2 044pixel×199pixel的矩形图像所需时间为0.868s,展开图像中目标外形尺寸相对误差均在1.54%以内,满足图像处理对实时性和准确性的要求。

基于圆心定位的全景图像拼接与展开

针对特殊的全景采集镜头,经拼接及展开运算,得到人眼容易辨识的图像。系统镜头由两片像素阵列为4 096×3 072的CCD组成,拼接所形成的传感区域包含像素阵列为4 096×4 096,文中提出一种基于圆心定位的拼接算法,此算法通过采集到的两幅全景图像的圆心,以圆心为基准进行剪切定位,从而实现图像的拼接。并应用改进的分块查表法,将目标图像变为环带块,对拼接后的图像进行展开运算。仿真实验表明,本拼接算法可完成特殊镜头所采集的图像拼接工作、速度快、可靠性能强、符合实际应用要求。

轴表面荧光磁粉检测缺陷图像的快速展开拼接

根据成像原理,分析出图像失真主要来源于径向畸变和透视失真;建立面阵CCD(电荷耦合元件)相机采集轴侧表面图像的专用成像模型,提出了快速展开拼接算法,获得检测图像和展开复原图像的坐标对应关系,采用双线性插值法对图像进行展开复原;利用相位相关法获得相邻图像的平移位置关系,将多张展开图像进行轴向和径向拼接,生成完整的侧面展开图。试验结果表明:将6幅轴的侧面缺陷图像展开拼接成分辨率为1 624像素!750像素的矩形图像所需时间为1.793 s,每幅图像展开的平均时间为0.090 s,展开拼接图像中缺陷几何特征参数的相对误差在3.9%以内。这满足了轴类工件表面无损检测对实时性和准确性的要求。

一种DSP折反射全景图像实时展开方法

为了提高折反射全景图像展开速度,可采用查表来取代耗时的计算,但查找表需要大量的存储空间,于是采用分块预取方法。通过分块,将待处理目标图像块对应的查找表和原始图像分块预先存入DSP片内存储器并完成展开,可以降低存取访问开销,加快查表展开。实验结果表明,分块预取方法在对1 024×768分辨率的原始全景图像展开为1 152×256分辨率的目标全景图像时,展开数据可达每秒97帧,与不采用分块预取策略的查表展开方法相比,此方法要快近20倍。

基于全景展开图像的隧道衬砌渗漏水数字化识别方法研究

文章通过隧道衬砌展开影像生成器软件对隧道衬砌渗水区域采集影像进行特征点提取、图像匹配、模型识别、图像展开与拼接处理,得到隧道衬砌的全景展开图像。利用图像分割与处理技术,对全景图像采用灰度图像转换、阀值选取、二值图像开闭运算等原理实现对图像渗水区域信息的识别与修正,并基于贵州某运营公路隧道衬砌渗漏水实例,经过若干算法程序提取出该隧道渗水病害的位置、面积及病害长度等特征信息,建立了一套隧道衬砌渗漏水病害的数字化识别系统,可为隧道衬砌渗漏水检测提供一种便捷、高效、全面的综合检测手段。

基于泰勒模型的全向图像展开

由于具有快速的宽视角成像特性,全向相机引起了计算机视觉界越来越多的关注。但是严重失真的图像也使得后期的处理复杂化,不便于经典的透视相机算法的应用。本文在泰勒成像模型下,推导了柱面全景图的重投影展开过程,同时进一步提出了一种新的N面透视全景图的展开方法。这种重投影展开不依赖于精确的全向相机模型参数。两种展开全景图像中每个像素都与3维空间中的一条光线对应,方便了普通相机的外极线校正和3维重建算法的应用。模拟数据和真实图像的实验都表明该算法的有效性。

基于前视钻孔摄像提取全景图像的方法

依据前视钻孔窥视仪在地质勘探中的相关数据,提出一种将前视图像进行数字图像处理得到对应全景图像的方法,将钻孔孔壁全景范围内的三维柱面空间投影到二维平面.首先根据图像特征确定图像的圆心并划定半径,然后利用极坐标转换结合插值算法,得到矩形平面展开图,再利用图像灰度特征相似度准则和滤波技术进行图像匹配拼接,得到满足定量分析要求的全景图.

孔壁全景图获取中的图像拼接技术研究

采用钻井后数字摄像获取具有真实感的孔壁全景图以进行地质分析已成为地质勘测的重要方法之一。已有的全景图获取方法存在设备成本高或图像拼接效果不理想等不足。通过控制测井深度,对井下孔壁四周360度的柱面空间投影到像面上得到序列环带图像,并对图像进行展开,运用中值滤波算法对图像进行预处理,通过差值图像匹配原理找出图像的重叠部分进行配准,然后采用贝塞尔曲线的逼近算法对图像进行融合,实现图像间的平滑过渡,最后得到具有真实感的孔壁全景图。实际地质勘测应用表明,该图像拼接技术简单,处理灵活高效,所获取的孔壁全景图具有理想的效果。

一种新的图象展开算法

本文提出了一种对被压缩并产生几何畸变的图象进行展开的算法 ,它不仅可使图象的几何畸变获得了很好的矫正 ,而且使图象的灰度分布得到了恢复 ,图象边缘细节更清晰 。

一种特殊的实时图象处理──圆环图象展开

作者在文中给出了一种将圆环域图象展开成矩形图象的方法。这种方法主要采用八分之一圆扫描方法 ,快速找出某个圆的所有象素 。

全景图像实时校正系统的设计与实现

利用FPGA作为可见光全景图像处理器,使用硬件畸变校正系统,以达到对全景图像畸变场景的实时校正.全景图像畸变校正核心问题是像素空间位置校正,以CORDIC算法为基础,设计了全景环形图像展开算法,实现了全景环形图像的展开.设计采用ITU-656标准数字视频格式,用VHDL硬件描述语言实现整个校正算法的FPGA设计,试验结果表明,能实现全景环形图像的360°实时展开.

序列环带图像处理技术及其应用

结合在地质勘探中的特殊应用,根据深度控制,对井下孔壁四周360°范围的柱面空间投影到像面上得到序列环带图像。根据图像拼接误差理论对相邻图像间重叠区域大小进行选定,用改进的链队列种子填充法寻找环带图像的圆心和半径方向,以一定的角度为步长遍历每一个同心圆,将环带图像展开成矩形图,再用网格匹配法进行相邻图像间的配准,采用平滑因子实现序列图像间的无缝拼接,使之更符合人的观察习惯。

基于岩心外表面图像的三维模拟岩心恢复

为了能够从不同方位直观真实地观看岩心图像 ,应用计算机处理技术对岩心外表面展开图像进行了三维模拟岩心恢复 .恢复岩心原貌分两个步骤 :一是形状再现 ,即将平面图像转换成圆柱体三维投影图 ;二是光学处理 ,即修正圆柱体三维投影图不同部位的亮度和色彩 ,提高三维模拟岩心的显示效果 .实例显示表明 ,这种恢复的三维模拟岩心能够满足用户要求 .

一种基于映射变换的全景图快速展开算法

为提升全景图展开速度,降低展开时CPU负载,解决展开时镜头旋转导致的图像错位问题,提出一种基于映射变换的全景图快速展开算法。首先对全景图进行角度预处理,然后将全景图划分成8个对称的扇形区并计算其中一个区域的展开坐标,最后通过八区域映射关系直接得到其他区域的展开坐标。实验表明,相比于传统的图像展开算法,该算法能减少约60%的计算时间,对多幅图像连续展开时CPU占用率降低约5%,更加适用于高清成像设备的连续图像展开需求。

滚动轴承保持架缺陷的图像处理及模式识别方法研究

轻系列滚动轴承保持架由于兜孔直径小、两半保持架之间钉孔距离相对较大等因素导致在铆压过程中易出现变形,造成铆压歪斜缺陷。为此,本文提出了基于图像纹理特征的模式识别方法用于保持架歪斜缺陷的准确识别。首先,改进了轴承图像归一化展开算法,实现了轴承图像展开起点的自动优化选择以避免误分割保持架、铆钉和滚动体;其次,设计了轴承图像保持架区域定位分割算法,准确分离出7个保持架区域;最后,分别提取保持架区域的Hu矩和旋转不变均匀局部二值模式(LBP^riu2 P,R)作为纹理特征,并结合PCA降维方法构建轴承保持架缺陷识别的SVM分类模型。结果表明,基于Hu矩和LBP^riu2 P,R的SVM模型的正确识别率分别为85%和100%。因此,轴承LBP^riu2 P,R特征结合SVM模型对轴承保持架歪斜缺陷具有较好的识别效果。该方法有望为滚动球轴承保持架铆压工艺缺陷的自动识别提供参考。