柱面展开在安全套表面缺陷检测中的应用

为了提高安全套的工业化生产,利用机器视觉来代替人工检测安全套表面缺陷.柱状物体由于自身形状的原因,图像两侧边缘部分存在着不同程度的信息压缩,针对模具棒上安全套图像边缘存在的压缩问题,建立了数学模型并进行了计算.基于柱面投影原理,推导了柱面正投影表达式,得到了柱面反投影公式.根据该公式实现了柱面展开,解决了图像两侧边缘压缩导致的缺陷不易检测问题.结果表明,该方法可以准确检测出安全套的表面缺陷.

基于全景摄像头的柱面展开及实时目标跟踪

传统摄像头在获取大范围复杂场景中的感兴趣目标时,容易出现目标物体丢失或遮挡等问题。为此,提出一种基于全景摄像头的柱面展开及运动目标实时跟踪算法。通过改进的柱面展开算法对360°摄像头获取的全景图像进行还原展开,解决全景图像中的成像扭曲问题。利用CamShift和Kalman预测相结合的算法跟踪运动目标。实验结果表明,在运动目标存在遮挡、短暂消失或同色物体干扰的情况下,该方法能实现对全景范围复杂环境中运动目标实时鲁棒的跟踪。

基于图像插值的高精度柱面展开算法研究

全景视觉成像系统能够观察到半个球面(360度*180度)的画面,但是由于画面的畸形,不符合人类的观察习惯,要进行复原展开,而原始的复原展开算法和现有的改进算法有其本身存在的局限性,如图像比例不协调,图像信息丢失等问题,这样会造成图像质量的下降,甚至不能用。为解决这些问题,本文通过对径向直接映射和不同图像插值算法的研究,并结合全景图像的柱面展开算法,将原本畸形的图像展开为能为图像处理所运用的图像信息。并通过一定的评价机制来选择判断出全景视觉图片的最佳优化方法。

全景视觉图像柱面理论展开算法实现及其改进

由于理论上全景图像柱面展开算法比较复杂,在系统中占据的时间开销非常巨大,并且在展开过程中需要知道摄像头的焦距,镜头的双曲面方程等内参数,以及与相机位置关系等外参数,而这些参数在某些系统中不是固定不变的,所以理论上全景图像柱面展开方法在真实的系统中是很难应用.在介绍全景图像理论柱面展开算法的基础上,对该算法进行了优化,并对这2种算法进行了比较.实验表明采用该改进算法满足了实现实时处理的要求.

蚕茧表面图像等效阶梯柱面展开

目的在机器视觉的蚕茧分选研究中,完整的表面图像有利于提高蚕茧的识别准确度。由于蚕茧的形状呈长椭圆形,其在成像面上的投影存在信息压缩,需对其图像展开后才能进行拼接,因此提出了一种基于等效阶梯柱面模型的蚕茧表面图像展开方法。方法对采集到的蚕茧图像预处理后进行椭圆拟合,根据拟合结果建立蚕茧的数学模型,基于微积分化曲为直的思想,将蚕茧模型转化为等效阶梯柱面模型,建立相应的坐标系,推导出阶梯柱面模型展开图与原图的像素坐标映射关系,进而实现蚕茧表面图像的展开。结果对比本文方法与采用蚕茧最大半径值的柱面展开方法对阶梯柱面模型表面图像的展开结果,评价两种展开方法方格左上角的坐标值与理论值之间的平均绝对误差,本文方法为1.66像素,对比方法为3.06像素。说明本文方法得到的坐标值与理论值的拟合程度更高,绝对误差范围和平均误差值更小。此外,对展开的蚕茧表面图像进行重复部分拼接实验,拼接后图像重叠处及重叠区域边缘的蚕茧表面纹理连续性保持良好。结论等效阶梯柱面展开方法可以有效的实现蚕茧表面图像展开,还原其表面原始信息,为后续蚕茧表面图像完整拼接提供良好的技术支撑。

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。

细长竹木圆棒双激光对射自动检测系统设计

针对细长竹木圆棒胚体存在的表面凹坑、开裂等外观缺陷,设计了一种双激光对射式自动检测系统。机械结构采用载物链条使细长竹木圆棒整体平移并在弹性压板下滚动,由对称布置的双激光斜入射至压板和圆棒贴合部位,实现对竹木圆棒表面的双螺旋扫描和空隙检测;控制部分以西门子S7-200 Smart PLC为主体,设计了与实体链条同步的数字链条进行并行控制。测试结果表明,系统相对于人工检测漏检率为0,具有成本低、效率高、可靠性高、易于使用等特点,可有效解决细长竹木圆棒胚体表面质量初筛问题。

基于FPGA的全景图像展开算法实现

全景图像柱面展开理论算法占用系统资源较大,不适合在资源有限的嵌入式系统上实现,所以改善算法,设计一种基于嵌入式系统的算法有一定的现实意义.文中以柱面展开算法为理论依据,设计一种能在FPGA上实现的快速柱面展开算法.采用Matlab验证算法的可行性,然后采用硬件描述语言编写硬件模块,模块通过ModelSim仿真后,最终在硬件平台上实现FPGA对全景图像的快速柱面展开算法.

基于双向映射的非网格型全向图展开插值方法

原始的全向图存在严重的同心圆环状变形,通常需展开为更适合人眼观察的柱面全景图像。结合折反射全向成像特点,提出一种基于双向映射的全向图展开为柱面全景图像的插值方法,通过光路跟踪得到图像间的坐标映射关系,将所要生成的柱面全景图中每一点正向映射到原始的全向图中,确定插值邻域点;将这些邻域点逆向投影到柱面全景图中,针对邻域点在柱面全景图中呈非网格型分布的特点,采用非均匀二维插值算法进行图像插值运算。该方法既准确地定位插值邻域点,又避免了全向图的非线性畸变对邻域点权重计算的不利影响。实验证明该方法能有效提高插值精度和展开后图像的质量。

面向荧光渗透检测的小型管件图像展开拼接方法

针对采用荧光渗透法检测小型管件表面缺陷需人工翻找并肉眼观察的不足,提出面向荧光渗透检测的小型管件图像展开拼接方法。首先,利用机器视觉技术从多角度采集小型管件荧光渗透处理后的表面图像,通过建立小型管件成像展开模型将其侧表面圆柱曲面转换为平面成像;然后,利用改进单应性变换实现多角度小型管件图像拼接配准;最后,基于区域融合与明度调节实现多角度小型管件图像拼接融合。试验结果表明:该拼接方法的特征匹配正确率达到86.78%,相对于原始匹配单应性模型适配率提高了12.43%,能较有效整合各角度荧光渗透处理后的小型管件表面缺陷信息,为小型管件图像处理二次定性检测提供优质输入。

多视点折反射全景成像系统分析与设计

单视点折反射全景成像系统存在成像透镜昂贵或安装精度要求高等不足,本文结合抛物反射面和常规成像相机实现了一种无需昂贵的远心透镜且安装精度要求不高的多视点折反射全景成像系统,并对其视点分布情况进行了分析,在此基础上,设计了视点分布较为集中的系统结构,使得成像系统拍摄的环状全景图像可以基于传统的单视点柱面展开方法进行近似展开得到效果良好的近似柱面全景图像。

基于DM642的全景图像处理系统设计

本文介绍了一种以DM642芯片为核心的嵌入式全景图像处理系统,该系统采集全景相机输出的图像,经过柱面展开后,通过VGA显示器显示给用户。给出了此系统的硬件结构设计,柱面展开算法在DSP上的应用,以及基于RF-5框架的软件设计。本系统体积小、稳定性高、实时性良好,可应用于监控领域,而且为全景视觉系统开发提供了良好平台。

考虑反射镜姿态标定的互补全景图像配准研究

为解决折反射全向成像分辨率低且分布不均匀问题,提出互补结构的全向成像方法,结合全向图内外环的互补特性进行全景图像融合及分辨率增强研究。其中,2幅配对全景图像之间的精确配准是必要前提和基础:首先根据反射镜边沿成像的椭圆边界线对反射镜空间姿态进行标定,基于标定结果将全向图的内环和外环分别展开为2幅校准后的柱面全景图像;然后基于普适最小二乘法求解多项式变换模型,对2幅初步配准的全景图像进行更精确的亚像素级配准。实验结果表明,算法满足图像融合的配准精度要求,并通过融合效果进一步验证算法的有效性。

二维密集导体目标散射的数值模式匹配法

用数值模式匹配法(Numerical Mode Match,NMM)求解空间随机分布的二维任意形状导体柱目标的复合散射。每个目标的散射场在各自局部坐标系中用柱面波函数展开,外部空间的散射场由所有目标散射场的叠加共同贡献。在每个导体目标表面选取若干离散点数值匹配边界条件,得到关于展开系数的超定矩阵方程,用奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)或最小二乘法获得其最佳逼近解。这样,空间的散射场可由级数展开解析计算。数值分析了展开级数的截断问题,与矩量法(Method of Moment,MoM)数值计算的结果比较和误差分析获得不同形状和不同尺寸目标的展开项数,并用多项式拟合了简单的函数式。最后,针对不同形状组合的多导体柱复合散射模型分析其双站散射计算,与MoM方法的结果比较表明:数值模式匹配法能快速准确地分析任意尺寸任意位置任意形状复合目标的散射计算。

浅谈初中数学中的转化策略

"曹冲称象"的故事同学们都很熟悉,其实故事中的方法反映在数学中就是转化的思想.面对千变万化的中考新题型,许多同学在感到思维受阻时,若能象"曹冲称象"一样,运用思维转化策略,换一个角度去思考问题,常能打破僵局.本文举例说明初中数学中几种常见的转化策略,供读者参考.一、复杂问题简单化例1如图1,在RtABC中,∠C为直角,∠A的平分线与∠B的邻补角的平分线相交于D,则∠ADB=.