基于DSP的海上红外小目标检测系统设计

针对海天背景下红外小目标检测实时性低的问题,文中结合DSP硬件特征、算法需求和系统要求,提出一种以多核DSP为核心处理器的红外小目标检测系统实现方案。区别于常规的串行处理方式,该方案采用DSP双核流水处理的软件架构,将海天线检测算法和红外小目标检测算法分别运行在DSP的核1和核2,实现两套算法的并行处理;并通过核0主程序的调度实现海上红外小目标检测功能。在此基础上,采用查找表替代实时计算系数、优化计算过程最大化减少指令流水被打断、软硬件并行处理减少软件负载等方法对软件进行优化,提高软件效率。最后,在红外检测跟踪系统中对实时性和准确性进行应用验证。结果表明,所设计系统处理640×512的红外图像耗时小于25 ms,满足海上红外小目标实时检测的要求。

基于DSP的图像处理在转角测试中的应用

为了实现在动态条件下坦克炮塔转角的测试,提出了基于DSP的嵌入式装置用于炮塔转角中的测试方法。采用基于图像法的坦克炮塔转角动态高精度测量方法。通过特征匹配模板对编码的靶标图像进行信息的角度编码解算。测量装置能够在实验室和车载环境下对炮塔进行转角测试,其算法满足要求的精度准确率、实时性及可靠性分析。

基于DSP+FPGA的红外图像小目标检测系统设计

研究单帧红外图像小目标的检测问题。对传统基于数学形态学的Top-hat算子进行分析和实验,并利用一种最大类间方差方法确定分割阈值,进行图像分割和目标检测。在Matlab仿真中发现,这种方法能够在一定程度上提高单帧图像目标检测的成功率,并且在一定程度上能够适应不同环境的需要,在实际应用中具有一定的鲁棒性。同时描述一种基于DSP+FPGA的红外图像处理系统,该结构在一定程度上可满足实时性和灵活性的要求,具有很强的通用性和可扩展性。介绍了该系统的总体结构,并且给出系统各部分的硬件组成,同时描述各个部分之间的数据传输关系。

基于DSP的图像处理在转角测试中的应用

为了能够实现在动态条件下对坦克炮塔进行转角测试,提出了基于DSP的嵌入式装置应用于炮塔转角中。采用基于图像法坦克炮塔转角的动态高精度测量。通过积分投影算法获得测量靶标的分割区域,运用特征模板对编码的靶标图像进行信息的角度解码,最终实现角度测量。测量装置能够在实验室和车载环境下对炮塔进行转角测试,经实验验证该算法的转角解算精度可以达到6.11″,满足系统分析的精度准确率、实时性及可靠性要求。

基于DSP的在线工件测长系统设计

基于DSP和数字图像处理技术,构建了在线工件测长系统。系统以DSP作为图像处理的核心,利用CCD摄像头采集工件图像,采用中值滤波法进行图像增强,改进的边缘算子检测法实现待测工件边缘识别,针对具体测量对象及条件设计了测长算法,实现了以非接触方式对生产线上矩形工件的实时长度测量,及测量结果的显示和传送。该系统测量准确性高,实时性好,是DSP及在线图像检测技术应用于工业生产现场的一个典型实例。

基于DSP+FPGA+ASIC的实时红外图像处理系统

设计了一种高性能实时红外图像处理系统。针对红外探测系统,提出了DSP+FPGA+ASIC的图像处理架构,采用FPGA(EP1S10)实现非均匀性校正等图像预处理,自主研制的ASIC芯片实现图像多级滤波处理,DSP(TMS320C64X)实现红外小目标检测算法,构成处理能力强、接口可靠稳定的图像处理系统。实验测试表明,该实时红外图像处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标的要求。

基于DSP/BIOS图像处理的弱小目标检测

以数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)平台实现图像处理的应用开发一般较复杂,不利于复杂背景下弱小目标的检测。为提高检测程序执行的高效性和稳定性,提出了基于DSP/BIOS图像处理的弱小目标检测方法。该方法以高性能数字媒体处理器DM642为核心,以DSP/BIOS内核和动态调用API函数为辅助,以工业现场复杂镁熔液中弱小目标检测为载体,并通过数字I/O口的输出信号来判断检测的目标。经过不同条件下400次实验结果表明,综合检测率高达90.5%,与单线程DSP检测算法相比,检测率提高了11.04%,检测程序的执行效率和稳定性都得到提高。

基于DSP图像处理技术的微小圆测量系统

以测量精密零件上的微小孔径等圆为背景,设计了一种以TMS320DM642DSP为核心,利用图像处理技术的测量微小尺寸圆的系统。通过CCD摄像机进行数字图像采集,在DSP中进行图像去噪、边缘检测、图像识别等图像处理,识别出被测圆并计算出半径。阐述了该系统的工作原理和图像处理的算法及流程。

DSP数字图像测速系统的设计与实现

阐述了一种数字图像测速系统的设计方法。该系统以高性能浮点DSP为核心,结合视频解码器、CPLD、外部存储器等元件,使其具有高速的实时图像处理能力,同时给出了通过目标图像导出其运动速度的算法。通过现场测试,取得了理想的测速效果。

基于机器视觉的小型零件尺寸测量系统

针对目前大多数小型零件尺寸测量采用人工方式存在效率低、精度差的问题,设计一套基于机器视觉的小型零件尺寸测量系统。该测量系统的硬件部分由工业相机、远心镜头和背光光源等组成;测量软件实现小型零件图像平滑滤波、自适应阈值二值化、感兴趣区域自动提取、亚像素边缘特征提取和最小二乘法曲线拟合等功能。通过对短U弯制小型零件进行测量实验,验证了该测量系统可实现小型零件多个几何量参数的一键快速测量,最大误差为0.021 mm,测量精度可达0.02 mm。

基于IMAQ Vision的小模数直齿圆柱齿轮测量方法研究

本文以机器视觉技术为基础,研究了基于IMAQ Vision的渐开线小模数直齿圆柱齿轮的测量技术,介绍了对渐开线小模数直齿圆柱齿轮进行非接触测量的方法,通过利用IMAQ Vision软件进行图像采集、预处理、边缘检测、边缘拟合、系统标定等,得到被测齿轮参数的精确结果,研究了图像法齿轮几何量参数的测量方法,并对测量精度进行了分析。使用分辨率为768×576像素的CCD摄像头以及图像采集卡PCI-1409对分度圆直径为6.4mm的直齿圆柱齿轮进行了测量实验,并与万工显测量值进行了比对,测量精度达到±2μm,从而证明了该方法的可行性。

应用于焊接机器人的莫尔投影三维焊缝轮廓实时测量系统

针对焊接机器人对焊缝传感器实时性的要求,提出并设计了莫尔投影三维焊缝轮廓实时测量系统,系统由LD、光栅、CCD、视频A/D、FPGA、DSP、输出接口等组成。介绍了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)的高速实时图像处理电路的原理和硬件组成,给出了三维焊缝轮廓图像测量结果。

红外海面小目标检测算法综述

红外成像技术是一种无源探测技术,已广泛运用于陆海空天等各个领域,具有强大的抗干扰能力和目标测量全天候等优点。红外成像跟踪测量系统已在海面飞行器参数测量中大量应用。红外海面小目标检测技术是处理红外测量图像的重要环节,合适的检测方法能够提高判读结果的准确度和效率。通过分析红外海面小目标图像中背景、目标的特性及红外海面小目标复杂识别技术难题,对比了基于深度学习和基于传统方法的两种红外小目标算法,阐述了传统算法的原理、步骤及优势,并分析了红外小目标检测算法的未来发展趋势。

基于视觉的小模数样板花键参数检测的研究

针对小模数样板花键由于尺寸小,使用传统方法检测困难的问题,研究了将机器视觉技术应用到小模数样板花键的检测中的方法。提出并设计了基于视觉的小模数样板花键的检测系统。使用高精度位移平台和相机采集多幅图像,从而获取高分辨的花键端面图像,并采用图像增强、分割、轮廓提取等图像处理技术获取花键的轮廓信息,然后依据GB/T3478.5-2008和GB/T13924-2008的定义计算出花键模数、压力角等检测参数。实现了对小模数花键的多参数一次性自动化检测,提高了检测的效率,减少了人为检测可能引入了误差,对花键的检测生产具有重要意义。

光电自准直仪测量系统的设计与实现

为了检测数控转台位置精度,设计了光电自准直仪测量系统。系统采用面向对象的设计方法,实现相机和图像处理两个类的定义和封装。运用最小二乘拟合法,完成测量系统重复性实验和精度比对实验。重复性实验中测量值的标准差均小于0.4″,精度对比实验中,测量范围内单次测量误差小于2″,满足系统设计精度要求。实验结果表明,系统可完成自动测量,并用于数控转台位置精度自动检测。

光纤倾斜耦合角度的快速精密图像测量

光纤与光芯片的上表面耦合的倾斜角度是影响光耦合效率的关键因素之一,针对传统角规测量法效率低、精度差和不稳定等问题,采用坐标系重构方法和图像处理技术实现了对光纤倾斜耦合角度的快速精密测量。首先,在常规图像角度测量的基础上引入棋盘靶标进行坐标系重构,降低了CCD在光学放大获取微小光纤的图像信息时光轴轻微转动引起的误差。然后,为了在降低噪声影响的同时保障光纤直线特征的检测精度,对比了Hough变换和图像细化两种提取光纤直线参数的算法,结合直线元素在投影面的三角关系获得了光纤倾斜角度。实验结果表明:基于Hough变换的直线提取算法误差在±0.1°,平均运算时间为0.370 s,实现了对微小尺寸下光纤倾斜耦合角度快速精确地测量。

激光三角法测量小角度的测量模型和光路设计研究

改进了传统的激光三角法,建立了该方法用于小角度测量的测量模型,设计了测量的实验光路,并结合数字图像处理技术,开展了用该方法测量小角度的研究.实验表明,该方法可以实现物体小转角的高精度测量.

基于电荷耦合元件线阵的接触线磨损测量技术与应用

接触线磨损量的测量是改善弓网关系、确保列车正常运行的关键。针对相关技术的现状及发展,对基于DSP(数字信号处理器)和CCD(电荷耦合元件)线阵的非接触测量技术进行了研究。主要设计了利用一片DSP芯片完成对CCD的驱动和数据采集,阐述了芯片时序的产生和配合问题。然后通过图像处理技术对采集到的接触线磨损图像进行处理,从而计算出接触线的磨损量。根据工程测量的实际需要,设计了一套基于线阵CCD和DSP的接触线磨损量监测装置。提出采用线阵CCD和DSP及平行光构成的测量系统,测量精度高、响应时间短,适用于恶劣的工况环境。