基于Halcon深度学习和线扫相机标定的闸片剩余厚度测量

针对测量轨道车辆闸片剩余厚度的需求,本文提出了一种基于Halcon深度学习和线扫相机标定的闸片剩余厚度测量方法。首先,采用目标检测算法实现关键零部件定位,进而剪裁出闸片区域图像。在闸片区域图像进行语义分割,得到闸片的边缘,进而求得图像像素坐标系下的闸片厚度。进行线扫相机的标定,获得每个像素对应的世界坐标距离,进而求得世界坐标系下的闸片实际厚度。该方法对于不同车型和光照等环境变化具有自适应性,且取得较好的测量精度和实时性。

2D空间中线扫相机的静态标定方法

针对当前线扫相机标定过程复杂且需外部辅助装置的问题,提出建立在2D空间中的线扫相机静态标定方法。首先,从应用角度出发,将3D空间的线扫模型推导至2D空间,建立2D空间线扫相机成像模型,设计一种新型的线扫相机标定板。接着,利用交比不变性原理对2D空间的线扫相机模型进行求解。最后,提出一种利用畸变变化量的畸变拟合策略,解决小畸变情况下畸变矫正误差过大的问题,取得了良好的畸变矫正效果。实验结果表明,所提2D空间中的线扫相机静态标定方法标定过程简便,不受现场环境限制,标定精度较高,取得0.06 mm的平均绝对误差(约1.5像素),误差标准方差稳定在0.068以下。所提方法基本满足在中低标定精度下的应用要求,具有较高的实际应用价值。

532nm激光对TDI线阵推扫相机干扰效果评估

拟探讨激光对TDI(时间延迟积分)线阵推扫相机的干扰能力评估问题。实验中利用电动转台建立了激光干扰TDI线阵推扫相机的实验平台。评估理论方法上基于光学传递函数、成像对比度建立了一种干扰评估准则。获得了不同入瞳功率条件下的干扰图像。建立了激光干扰能力与图像对比度的关系,即在典型目标空间调制度对比度下降到0.01之后图像无法被人眼有效识别的判据条件。对获得的实验干扰图像进行分析表明,激光还能够对饱和区域外的图像造成有效干扰。在入瞳激光功率小于50mW时,532nm激光对Dalsa 4k、8kTDI线阵推扫相机的实验评估表明,干扰范围约为饱和区域的4倍。开展了532nm连续激光对TDI线阵推扫相机的干扰效果实验,建立了一种基于光学传递函数、成像对比度的干扰评估方法,并对实验结果进行了干扰效果评估。研究结果对图像评估以及激光防护等应用具有一定参考价值。

线阵相机拍摄路面图像的灰度校正及应用

路面图像处理的效果通常受到不均匀光照带来的灰度不均匀背景的影响,对于线阵相机,这种不均匀特性仅存在于横向。提出一种针对此不均匀背景问题的方法,分析了线阵相机拍摄路面图像在横向的分布特性,通过对各列分别平均的方法提取路面的精确掩模,进行掩模校正和图像拉伸后获得了较理想的效果。与常用的方法相比,提出的方法可以消除灰度突变,并保留图像的细节信息,因此对采用线扫相机的路面病害检测系统具有适用性。将提出的方法应用于路面图像处理,并通过卷积神经网络进行多标签分类的裂缝识别,子块识别精度达到95%以上,各标签查准率为(0.955,0.936,0.926,0.905)、查全率为(0.895,0.912,0.934,0.952)、F-Macro为0.926、F-Micro为0.927。

航空摄影测量面阵相机与线阵相机数据生产工艺的探究

主要研析了传统框幅式面阵相机与推扫式线阵相机的生产工艺,主要分析了面阵式家族中的佼佼者UCXP、DMC相机与徕卡ADS推扫式线阵相机的数据生产工艺特点分析,探究了两种类型相机在全数字摄影测量作业中所体现的差异性与优劣性。

基于机器视觉的液晶屏扩散板表面缺陷检测方法

扩散板是液晶电视机背光模组中的重要组成部分,用于将LED发出的点光源扩散为均匀的面光源,其质量直接影响到电视机产品的最终成像效果。扩散板的质量检测主要面临诸如尺寸大、精度要求高和检测速度要求快等难题。采用机器视觉方法对电视机扩散板表面缺陷检测进行研究。使用线扫相机及搭建光学成像系统,搭配计算机组成视觉检测系统,探索扩散板表面毛刺、脏污、孔洞、划痕、透光不均等表面缺陷的自动化检测解决方案。设计实验进行数据测试,实验结果准确率96%以上。对加强液晶电视行业扩散板的质量控制,提高电视成像性能具有重要意义。

线阵推扫式相机高精度在轨几何标定

基于偏置矩阵和探元指向角构建了线阵推扫式相机的在轨几何标定模型,并给出了相应的参数求解方法。分析了线阵推扫式相机物理内参数模型与指向角内参数模型的区别与联系,对物理模型到指向角模型的演化过程进行了推导,分析了偏视场相机与正视场相机在使用指向角模型时的不同,并分别给出了两者的具体计算公式。利用嵩山检校场高精度控制数据和天绘一号高分影像验证了本文的模型和解法。实验结果表明,本文的标定模型和求解方法可解算出稳健可靠的内参数;两次标定结果相比,95%的样本探元沿轨方向的指向差异小于0.1像元,93%的样本探元垂轨方向的指向差异小于0.2像元。经在轨几何标定,影像定位精度显著提升。

一种基于机器视觉的炮弹表面缺陷检测系统方案

该文针对肉眼检测炮弹表面缺陷存在的不足,提出了一种基于机器视觉的炮弹表面缺陷检测系统设计方案,内容涉及硬件方案设计和软件方案设计。首先分析炮弹表面产生缺陷的机理;其次,对炮弹缺陷检测系统的功能进行分析,确定整体技术方案;最后,搭建基于机器视觉的炮弹表面缺陷检测系统整体结构框架,对核心部分的视觉检测模块进行设计,并给出软件部分的工作流程。该炮弹表面缺陷检测系统硬件简单、软件功能灵活,具有通用性强和功能扩展多等特点,对提高炮弹表面缺陷的检测水平、检测精度和生产效率以及降低人的劳动强度具有重大的实用意义。

GPS／IMU集成航测系统自检校空三平差方法研究

对集成GPS／IMU传感器数字航摄成像系统的系统误差进行分析研究，提出综合考虑成像系统各种系统误差项的自检校空三平差数据处理方法，并对具有代表性的ADS40三线阵摄影数据进行了试验，结果表明，采用所给技术方法可得到可靠性高、精度高的空三平差测量结果。

数字航测相机的研究进展

本文阐述了航测相机传感器技术、位置姿态传感器技术和惯性稳定平台技术的发展概况,对具有代表性的两类数字航测相机———框幅式数字航测相机和推扫线阵航测相机的发展进行了叙述,并对国产数字航测相机——SWDC4a和SWDC5系列的研制与发展进行了介绍。数字航测相机的应用增强了对地观测能力、缩短了地理信息处理的周期、提高了对地观测的时效性。