基于最小二乘法的印鉴缺损轮廓修补法

作为印章识别系统中的第一步,印鉴提取起着至关重要的作用。就印鉴的预处理问题研究了印鉴图像的提取及对提取印鉴中缺失信息的修复,首先提出印鉴提取的通用模型提取印鉴图像,然后,针对印鉴信息缺失的不同原因,分别采取了不同的修复策略:对因签名等干扰字符覆盖造成的信息缺失采用了结合背景图像和原图像二值图的方法进行修复,而对于因盖章力度不均导致的印鉴轮廓缺损,采用了最小二乘法二次拟合的方法进行了修补。实验结果表明,提出的算法能有效地得到信息完整的印鉴图像,能满足后期识别工作的要求。

基于最小二乘法的鱼眼镜头轮廓提取算法

鱼眼镜头图像的超大广角优点的代价是具有不可忽视的视觉畸变,而鱼眼镜头轮廓提取是畸变图像矫正的前提,结合最小二乘法对镜头轮廓进行圆形拟合,引入迭代修正方法利用计算得出圆心和半径数据对边缘点进行筛选,利用反馈环节进行圆心和半径的修正来保证数据的精确性。另外当镜头无效区域中出现大量反光区时,再引入一种邻域权值的图像二值化方法,该方法对镜头成像区外的反光区有很好的抑制作用。实验表明,该方法精度高,稳定性好,适应性强。

陶瓷球轴承接触角和预紧力对高速磨削电主轴静刚度的影响

陶瓷球轴承作为电主轴的核心部件,其结构参数对电主轴的静刚度有着重要的影响。基于角接触球轴承径向刚度计算公式,通过仿真分析研究了接触角和预紧力对电主轴静刚度的影响。通过建立的主轴-轴承系统三维有限元模型,仿真获得了不同接触角和预紧力下主轴前端径向变形及主轴静刚度,进而根据有限元仿真结果拟合得到了主轴静刚度关于接触角和预紧力的拟合方程及拟合曲线。

航空影像直角房屋轮廓半自动提取

以精确提取房屋轮廓为目的,提出了一种航空影像中直角房屋轮廓半自动提取算法。该方法首先通过人工使用鼠标依次在房屋边缘线的大致位置画直线,再利用影像分割分别得到所对应的窗口影像;进而利用LSD算法对窗口影像提取直线;然后以其为初值,在保证其整体位移和数值偏差最小的情况下利用最小二乘算法在原始影像图上进行线拟合和直角化;最后连接角点,完成房屋轮廓信息的提取。试验结果表明,该方法不仅有效地减轻了工作人员的劳动强度,而且定位精度高于人工切准。

测量接触角的一种新方法

本文把图像处理技术引入接触角测量中，大大提高了接触角测量的精度。基于此所研制的接触角测量仪具有精度高、重复性好、操作简单、使用方便等一系列优点。

基于改进GVF和最小二乘法的弱边界椭圆提取

提出一种新的基于改进GVF模型和最小二乘原理的快速、抗噪、弱边界椭圆提取算法。该方法首先通过中值滤波和弱边界梯度增强进行图像预处理,然后利用区域灰度的先验知识,引入高斯型模糊贴近度,与气球力结合形成模糊气球力和GVF场共同形成外力。模糊气球力在压痕区内形成很大推力使控点向边界快速移动,在边界处力很小,在边界外形成迅速加大的斥力,将控点推回边界。控点每迭代一定次数后,利用最小二乘原理,估算出椭圆准确位置,对椭圆边界采样作为新的初始轮廓,重新进行迭代,形成有约束形变。此方法应用到赤足足迹分析系统中,能够对常规方法很难处理的存在模糊、纹理噪声、大斑点噪声的弱边界图像,准确提取出椭圆轮廓,而且将经典GVF迭代次数减少一半以上,结果令人满意。

非接触式电压相量测量算法

同步相量测量技术为电网动态安全监测提供了数据基础,非接触式电压传感技术具备安全、便捷、成本低的优势,有利于测量装置实现海量布点。现有非接触式电测量的缺陷在于复杂电压经探头传变后二次侧输出电压发生畸变,难以还原一次侧电压相量。为解决电压畸变问题,文中提出了一种对带内信号分频计算的相量测量算法。首先对探头输出电压进行预处理,滤除带外信号与噪声,随后采用矩阵束法计算带内信号频率,以此构建信号模型进行时域拟合求解带内信号相量,最后将带内信号相量还原至一次侧后合成得到综合相量。仿真结果表明,所提方法能够利用探头二次侧输出电压采样值计算一次侧电压相量。实验数据显示所提方法的幅值测量误差小于4.5%,相位误差小于1°,频率误差小于0.04 Hz,频率变化率误差小于4 Hz/s。

基于单目视觉的助航灯具定位及发光口识别

为实现助航灯具的自动清洗,本文提出一种基于单目视觉的助航灯具及其发光口的定位和识别方法。通过提取摄像机画面中的灯具轮廓,采用最小二乘法拟合灯具不发光状态下的椭圆模型,得出灯具中心的像素坐标,采用质心法计算发光状态下光源中心的像素坐标。通过对摄像机的标定,建立地面约束坐标系,实现灯具像素坐标到世界坐标的转换,得到摄像机与灯具的相对位置。

基于深度卷积神经网络的激光雷达图像轮廓线提取方法

为提高地物轮廓线提取精度,提出深度卷积神经网络的激光雷达图像轮廓线提取方法。采用深度卷积神经网络进行目标点云识别,利用激光雷达点云数据构建不规则三角网,采用不规则三角网法向量方法检测激光雷达图像边缘点,搜索初始角点,通过角度阈值判断是否为伪角点,确定最终角点集合,采用变权重最小二乘法拟合激光雷达图像轮廓线。实验结果表明:该方法提取的激光雷达图像轮廓线误差小,轮廓线可以含全部边缘点,角点坐标最大偏差和占地面积相对误差低、点云贡献率高,轮廓提取效果突出。

一种基于图像处理的熔体润湿角计算方法

考察熔体与界面之间的润湿性,对表征界面相互作用及分析材料工艺特性等具有重要意义。针对现有润湿角计算方法自动化程度不足、计算较大润湿角不够精确等局限,基于Sobel算子、矩形定位、Harris角点检测等图像处理算法和手段,提出一种熔体润湿角的全自动计算方法。Sobel算子实现了基座自动定位;应用矩形定位,采用外接矩形法、内接矩形法相结合自动定位样品,消除了主观操作所引入的误差;应用Harris角点检测方法,对非样品轮廓点进行了处理,得到了完整的样品轮廓。为了进一步提高准确性,将轮廓拆分为左右半边,并基于迭代重加权最小二乘法分别用椭圆拟合计算接触角。基于座滴法测量系统对铜和玻璃样品的润湿角进行测量,对轮廓拟合及润湿角计算误差进行统计分析,得出干扰对轮廓拟合的影响,开展精度计算,表明该方法能够在较大的温度区间内准确计算润湿角,并且在多次重复实验中标准偏差不高于0.7°,提高了轮廓拟合的精度;计算方法具有良好的可复现性。