基于双边滤波的高速图像采集系统设计

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用DDR3芯片缓存图像数据,通过RS-422接口与千兆以太网实现与上位机的交互通信。经实验分析验证,该系统设计可以实现数据的高速传输和准确存储,其采集速率约1.9 Gbps,读取速率约650 Mbps,图像信噪比增长约5 dB,经多次实验测量后无误码现象发生,可推广应用于军事和航空航天领域图像数据采集。

不同固封无人机对牵张场地图像采集的影响及数据提取

为确保无人机稳定运行,试验使用双组分硅橡胶胶粘剂粘接无人机主控芯片,然后研究在双组分硅橡胶胶粘剂粘接作用下,无人机对牵张场地图像采集的数据提取效果。结果表明,在双组分硅橡胶胶粘剂中,当补强填料气相纳米二氧化硅的添加量为20%、增粘剂为0.5%羟基硅油复配0.5%KH550硅烷偶联剂时,胶粘剂拉伸强度为2.24 MPa,粘接拉伸剪切强度为1.18 MPa,具有良好的拉伸性能、粘接性能和热稳定性;双组分硅橡胶胶粘剂可稳定粘接无人机主控芯片,结合Slic图像分割算法可使无人机对牵张场地的面积数据提取精度达到96.52%,道路长度数据提取精度达到97.79%,无人机运行和图像采集稳定性良好。

稻谷品质的图像采集与快速检测

本研究将图像采集、快速检测作为分析方法,对稻谷品质展开分析。首先,使用稻谷图像采集系统进行稻谷图像采集,并用步进电机为图像采集系统的自动运行提供动力。其次,对采集到的稻谷图像进行处理,处理内容包括灰度图像转化、去噪与增强,为快速检测奠定基础。最后,对经过处理的稻谷图像展开快速检测,检测内容包括稻谷形态、加工精度、色彩度,由此实现对稻谷品质的检测分析。

3D smart mA调控技术对不同BMI患者图像采集时间质量及辐射剂量的影响

目的:分析3D智能管电流(3D smart mA)调控技术对不同体质量指数(BMI)患者图像采集时间、质量及辐射剂量的影响。方法:择取的180例行胸部CT扫描患者选自西安交通大学第一附属医院2021年6月至2022年12月期间所收治,按照BMI将患者分为三组,A组(18.5 kg/m^(2)≤BMI≤23.9kg/m^(2),n=75)、B组(23.9kg/m^(2)0.05);两位医师对肺部不同层面图像质量(IQS)评分进行评价,Kappa一致性非常好(Kappa值=0.768、0.812、0.861);三组肺部不同层面IQS评分对比,差异无统计学意义(P>0.05);三组肺部不同层面CT对比,差异有统计学意义,且随着BMI增加而下降(P<0.05),三组肺部不同层面图像标准差(SD)值对比,差异无统计学意义(P>0.05);三组容积CT剂量指数(CTDIvol)对比,差异无统计学意义(P>0.05);A组DLP、ED均低于B、C组,B组DLP、ED低于C组(P<0.05)。结论:不同BMI患者应用3D smart mA调控技术,在保证图像质量的前提下,可有效降低辐射剂量。

焊接熔池图像采集及边缘几何形态研究

基于MAG焊电弧光谱特点,用视觉传感配合CCD相机和滤波减光系统,采集MAG焊熔池图像;通过同步对比试验,研究熔池图像圆形度与边缘形态关系。结果表明:正常工艺时,熔池边缘较规则、光滑,熔池图像圆形度介于0.56~0.65;焊接电流过大或保护气体不足时,熔池图像圆形度比正常值小,图像边缘凹凸不平。熔池图像圆形度越小,意味着熔池边缘更不规则或锯齿状,通过圆形度数值大小可预判熔池边缘信息,为焊接过程的控制和焊接质量的评估提供思路。

蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置设计与优化

针对当前蚕蛹雌雄鉴别环节人工劳动强度大、蚕蛹雌雄识别分选装置准确率和效率不高、适用品种范围小等问题,根据雌雄蚕蛹性腺特征差异是区别不同品种蚕蛹雌雄的可靠依据,该研究设计了一种蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置。首先,在对蚕蛹基本物理特性参数大量统计的基础上,对振动排序上料机、蚕蛹输送滑轨和蚕蛹翻转拍照装置进行了结构设计与理论分析。在识别方法和计算机硬件条件不变基础上,对装置中蚕蛹排序输送螺旋倾角、滑轨倾角和转动棒带动蚕蛹旋转转速进行了优化设计,以提高装置的识别分选速度。并设计了以SIEMENS-S7-200SMART-ST30为控制器,基于激光、光电传感器检测的信息融合控制系统。分选装置工作性能优化结果为:螺旋倾角为15.62°,滑轨倾角为31.77°,转速为21.09 r/min,单粒蚕蛹平均分选时间为5.13 s,准确率为95.97%,破损率为0.07%。样机试验结果表明,在最优参数下,利用卷积神经网络的全新轻量级雌雄识别分类模型,单粒蚕蛹平均分选时间为5.03 s,分选准确率为96.47%,破损率为0.09%,满足蚕蛹雌雄识别分选实际应用要求。该蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置能够实现蚕蛹自动排序上料、蚕蛹带性腺图像在线采集、自动识别与雌雄自动分选的一体化,提高了蚕蛹雌雄自动识别分选的效率和准确率。研究结果可为雌雄蚕蛹自动识别分选装置的研发提供理论依据和技术支持。

激光扫描三维细观图像采集装置的设计和应用

为解决现有图像采集技术中容易出现的环境阴影、难以实现360°三维图像精确采集以及图像容易产生畸变等问题,设计了一种激光扫描的三维细观图像采集装置。该装置包括箱体、底座、无影灯系统和激光扫描仪等部件。该实验装置具备连续快捷的图像采集功能,且不受环境阴影影响;能够精确采集土木工程材料如表面构造、粗集料纹理、沥青混合料细观结构的三维图像。案例应用表明,沥青路面抗滑性能衰减的主要原因是路表粗集料被磨光。此外,从沥青混合料细观图像还能精确获取空隙率、级配等特征参数,为质量控制和性能评估提供依据。该装置在土木工程材料的教学、研究以及相关研究院所和企事业单位中具有广泛的应用前景。

嵌入式图像识别信息采集系统探究——以人工智能为导向

随着科技的发展与进步,图像识别技术得到了显著提高,特别是在信息工程、软件工程、机械制造等领域,图像采集技术的应用愈发广泛,为现代工业生产提供了必要的技术支持,因此,对其进行研究具有一定现实意义。本文通过对相关文献的查阅,对图像在特定分辨率背景下识别效率较低这一问题进行了深入研究。在人工智能技术支持下,进行了嵌入式图像识别信息采集系统的优化设计,并对其效果进行了验证。最终发现:本文所研究的基于人工智能的嵌入式图像识别信息采集系统在特定分辨率的背景下,与基于C聚类、多重分割法等嵌入式图像识别信息采集系统相比,具有良好的技术表现。

基于PyQt的双目图像采集软件设计

在采集实际管制员工作场景双目图像信息的过程中,使用该软件设计对获取到的不同通道图像信息进行水平拼接编码并为视频数据,可以使双目画面在时间维度对齐,方便数据存储、管理和使用。通过实际测试,该软件设计在运行稳定性、图像信息压缩性能、跨平台运行能力方面表现良好。该设计可以解决实际工程及课题研究中的双目图像数据采集问题,具有较强的通用性。

新形势下高校学生图像信息采集系统设计研究

《普通高等学校学生管理规定》中对普通高等学校新生入学复查提出了一定的要求。高校依据政策要求对新生本人进行身份复核,系统依托SpringBoot框架,采用Thumbanailator图像处理技术,基于OpenCV人脸识别技术对采集的图像与录取照片图像进行比对识别,实现全自主模式的图像采集与身份复核,达到预期的现场复核与人像核对双重作用。

机采茶叶嫩芽的图像采集与识别

为了提高茶叶机采的智能化水平,笔者设计了由支架、弧形采收刀、割刀丝杆升降板、4个滚轮、2个驱动电机、控制器与蓄电池组等组成的茶叶采摘机试验平台;以YOLOv5s 6.0作为基础模型,将主干网络替换为MobilenetV3网络,在算法检测层前引入CBAM注意力模块,同时引入轻量级通用上采样算子CARAFE代替最近邻插值法,并通过添加权衡函数,改进CIOU损失函数等,建立茶叶嫩芽图像采集的数学模型YOLOv5s+。随后,以不同高度(10、20、30、40、50 cm)和角度(15°、30°、45°、60°、75°、90°)拍照的茶叶嫩芽图片为样本,检测其对网络识别精度的影响,发现当图像采集距离茶树顶部20 cm、拍摄角度为45°时,识别模型的训练结果最优。采用此参数下拍摄的图片集进行消融试验,YOLOv5s+对茶叶嫩芽识别的平均精度均值和召回率分别为0.935、0.912,较YOLOv5s的分别提高了2.97%、2.82%。

一种高压缩比的箭载图像采集压缩装置的设计

为实现某箭载设备输出的模拟图像信号的采集处理,设计了一种基于Hi3516A为核心的箭载图像采集压缩装置。该装置采用了CCD图像传感器ICX811AKA作为成像器件,代替了箭载设备的模拟图像信号输出。通过GM7150解码芯片对采集到的模拟图像信号进行高效的数字化处理,转换成BT.656数字信号,从而实现对图像的准确采集与处理。利用集成了H.265压缩硬核的Hi3516A对图像数据进行有效压缩,压缩后的图像数据通过RS-422接口传到上位机。经试验分析验证,该装置成功实现了模拟图像信号向BT.656数字信号的转换,且压缩码率低至680 kbit/s,压缩比高达178∶1,视频图像PSNR值也达36.59 dB,能够满足高压缩率、低失真度等特点,有效保证图像传输的实时性,工作稳定可靠,为军事试验中的图像采集与处理提供了高效可靠的解决方案。

圆柱金属管件外表面图像在线采集装置构建及关键参数控制优化

提出一种针对圆柱形金属管件的外表面图像在线采集方案,实现高质量成像信息采集。首先,通过获取单个相机所摄二维图像,建立与柱面所覆盖曲面的对应关系,计算二维图像对应的实际管件表面覆盖角度,判断获取管件外表面信息所需的相机数量,采用多相机协同配合圆盘顺时针方向实时采集图像。其次,基于响应曲面设计方法建立多因素实验方案评估镜头的光圈值、相机的曝光时间和增益对图像质量的影响。在可接受最大转速的情况下,确定动态采图时柱面相机和端面相机的最优相机参数,以减小运动模糊影响并提高拍摄效率。最后,在最优参数的基础上,对金属管件图像进行在线实时采集和评估,保留较好质量的管件图像。实验结果满足高质量、细微缺陷清晰的金属表面缺陷检测数据要求,可为后续研究圆柱形金属管件的实时缺陷检测奠定一定的基础。

扫描电镜多角度图像采集系统研究

传统的扫描电子显微镜只能采集到样品的二维图像,难以获得样品表面更真实的形貌特征和量化的高度信息。为了实现扫描电镜的三维形貌表征,通过改进采集系统增加通道数来控制四象限分布式背散射电子探测器组,获取单视角多角度“光源”下的图像数据,并采用三维成像算法中的光度法,来实现三维重建。本文设计了基于STM32系列微控制器的模拟电压信号采集和发生卡,利用QT平台开发了扫描电子显微镜图像采集系统软件,以实现多路图像信号的采集与处理。利用光栅标样测试了整体系统三维成像能力,三维重建模型高度方向的误差为26.7%。

水下图像采集存储、增强程序设计及验证

水下光学成像探测技术是水下探测技术的重要组成部分,但水下环境错综复杂,直接或间接影响到水下图像采集过程和成像质量。文中基于LabVIEW软件设计水下图像采集存储和图像增强程序,利用LabVIEW视觉与运动采集组件和存储模块进行水下图像采集存储,利用NI视觉重构器和IMAQ视觉系统模块完成水下图像的增强,从而改善水下图像的对比度、RGB亮度及伽马校正,增强水下图像成像效果。经过多次测试验证,该程序具有性能稳定,水下图像存储及增强效果显著的特点,为水下图像采集存储、增强提供了新思路。

基于LabVIEW的列车信号图像采集装置的设计

目前轨道列车主机厂采集列车制动系统信号图像时依赖示波器,采集结果由人工打印记录,存在操作繁琐、费时费力、结果不便查询等问题。为了降低调试人员的工作强度,提高效率和结果的可追溯性,设计开发一种基于LabVIEW的列车制动系统信号图像采集装置。硬件方面通过传感器将压力信号转变为电信号,再通过采集卡将各通道的实时电压或电流信号转换为数字信号,并通过驱动程序传到智能主机内。软件方面使用LabVIEW设计并在智能主机上运行,根据采集到的数据进行波形显示、参数计算、图片存储及上传等功能。可通过MQTT协议同智能调试管理平台通信,以任务驱动的方式实现各种信息与命令的发送和接收。通过实验室和现场测试,调试数据可以实时准确保存,提高了现场车间城轨车辆调试的效率,满足了设计的各项预期需求。

基于虚似技术的图像采集卡IMAQ PCI-1408的应用

结合现代计算机控制技术和虚拟仪器技术探讨基于LabVIEW+IMAQ Vision软件系统的IMAQ PCI-1408图像采集卡的应用。并在某参数测试系统的研制中构建了数字图像采集测量系统,最后对该技术应用中的关键技术问题进行探讨。

复杂图像采集环境下PCB缺陷实时智能检测方法

PCB质量检测是电子制造业非常重要的核心问题,传统的PCB缺陷检测通过人工目检的方式来实现,效率较低。为解决实际生产中图像采集环境复杂,采集的图像常具有非均匀光照、相机模糊和运动模糊等因素导致模型识别率低下等问题,本文基于FASTER-RCNN模型实现缺陷实时智能检测,替代人工目检的同时能够在复杂图像采集环境下仍具备高识别率。

基于CH565W的图像采集系统设计

针对当前嵌入式设备图像采集装置功耗大、成本高的问题,提出了一种低成本、低功耗的实时系统设计方案。在硬件设计方面,采用OV2640 CMOS传感器作为采集前端,CH565W芯片作为主控芯片进行控制与处理,RTL8211FS作为千兆以太网物理层芯片进行数据收发。在软件设计方面,介绍了具有双缓冲模式的图像采集程序、数据收发流程以及低功耗管理程序。该系统测试结果表明,图像传输清晰流畅,功耗、成本以及实时性满足设计要求。

基于监控电脑屏幕的图像采集系统设计研究

当前各类生产作业都离不开计算机,用户在工作中特定场景下进行的操作行为是日常运维、监督管理等内部审计业务的重要监查对象。为了更好地进行追踪溯源,本文设计了一个监控电脑屏幕的图像采集系统,利用Marvin、Netty等技术实现图像自动生成、分类采集、远程传输等功能。经测试,本系统各方面满足设计要求,能同时监控上千台计算机,图像数据远程传输稳定,图像生成质量高。