魏晓燕[1]2002年在《基于数字图像处理的椭圆型孔径自动检测系统》文中研究表明在精密机械、光学工程、生物医学工程和工业生产等众多领域都存在着椭圆型孔径检测的需求。目前广泛使用的方法是接触法(千分表)和非接触法(气动测微仪)，但存在许多问题，主要包括：1、测量范围小，测量精度和分辨率低；2、效率低，自动化程度不够，不利于自动测量；3、容易引入人为误差。本文研制了基于数字图像处理的椭圆型孔径自动检测系统，它由CCD摄像机采集被测端面的显微图像，视频图像采集板将其数字化，计算机利用数字图像处理技术进行处理给出结果。本系统能取代传统的椭圆型孔径检测方法，简单迅速精度高。本文的贡献主要是：1、提供了对多种椭圆和圆类型孔径进行参数检测、中心点标定和不圆度的检测，涵盖了多个领域的孔径检测要求；2、用户可以根据需要采用椭圆测量的方法对圆进行参数测量和中心点标定，提高了测量精度；3、在图像预处理、图像分割、椭圆和圆参数计算的软件编程中，比较研究了多种算法，根据椭圆孔图像的实际情况采用了一些实用有效的算法，提高了系统的整体性能并对同类产品具有借鉴作用；4、提供了整个系统软件的函数库，用户如有需要可在本系统软件取得相关数据的基础上进行二次开发。
任瑞玲[2]2004年在《材料自动检测系统中的图像拼接方法》文中认为图像拼接技术不仅可以将采集到的高分辨率的几幅小范围图像按所采集的序列重新拼接成一幅完整的大场景图，而且在拼接的过程中，同时对原始图像由于成像畸变而产生的误差信息加以修正，剔除冗余信息并压缩信息存储量，最终提高图像检测系统的检测速率和准确率。 本文对图像检测技术在工业放射屏蔽材料中的应用进行了研究，并针对检测系统在一定分辨率的情况下，CCD摄像机一次检测的范围受到限制，影响检测速度的问题，提出在检测系统中添加图像拼接技术。 首先，简单介绍了目前的图像检测技术及图像拼接技术的应用情况，随后详细介绍了图像检测系统硬件及软件结构、数字图像预处理方法。 其次，结合图像拼接的流程图，重点阐述几何变形校正、图像配准和图像合并这叁项图像拼接过程中的关键技术。针对几何变形校正，分析了目前已有的坐标变换算法和实物模型法；针对图像配准，通过分析现有的配准方法，采用了基于面积的模板匹配方法，论述了基于面积模板的匹配原理，并给出了算法和改进方案；对于图像合并，首先分析了图像拼接缝隙产生的原因，以消除缝隙。在此基础上，针对几何校正、模板匹配及图像合并这叁个关键技术采取了最适用于本检测系统的算法，使用VisualC++设计并实现了一个图像拼接系统软件。 最后，介绍了检测系统界面设计、软件功能及测试结果。该自动检测系统已应用于实际，并取得了很好的效果，大大降低了企业的成本，促进了产品检测的自动化、智能化、检测标准统一化。
王雷[3]2006年在《基于数字图像的混凝土结构构件裂缝测量》文中研究指明“建筑工程结构构件裂缝自动搜索”是天津市社会发展基金资助项目。该项目的研究目的是针对当今建筑领域急需解决的结构构件裂缝问题,成功研制一套建筑工程结构物裂缝自动搜索和测量系统,为进行工程安全性监控研究提供全面准确的监测数据。本文对混凝土结构裂缝用数字图像处理的方法进行了研究,得到裂缝的宽度信息,并将由扫描机构带动裂缝仪对混凝土结构区域进行大面积扫描得到的序列图像进行图像拼接,得到一幅完整的全景图像。本文主要完成以下工作:1)根据混凝土结构裂缝图像的特点,实现了混凝土结构裂缝宽度的测量算法。算法中引入了辅助图像的理念辅助进行图像处理,减少了图像处理的数据量,使测量时间可以减少一个或两个数量级,并且提高了测量精度。2)对由中心线和左右边缘求裂缝宽度和由左右边缘求裂缝宽度两种方法进行了研究,采用后者作为本课题的计算方法。3)对几种典型的图像配准方法进行了评估和筛选,结合混凝土结构裂缝图像的特点,采用了基于面积的模板二次匹配方法。论述了基于面积的模板二次匹配方法的原理,并给出了算法和实验结果。4)对于图像合并,首先分析了图像拼接时产生缝隙的原因,然后采用了渐入渐出的方法实现图像的平滑拼接,以消除缝隙。5)对于有小角度(±5°以内)旋转时的裂缝图像拼接,通过两次图像配准,求出图像旋转的角度,根据求得的图像旋转角度对图像进行校正,然后对校正后的图像采用无旋转时的图像拼接方法完成拼接。
蒋庆磊[4]2012年在《基于专家系统的微内孔表面质量精密检测技术的研究》文中认为微内孔类零件比如针阀体等在现代制造业中占有很大的比例。目前,国内针对孔径的精密测量主要采用传统的人工检测方法。这种方法不仅测量效率低,而且精度难以控制,为了实现快速、准确的自动检测和质量控制,本文针对微内孔的表面加工质量,进行了基于专家系统的精密检测技术的研究。本文以图像处理为工具,结合模式识别技术和专家系统,以精密判别待检微内孔零件的表面质量为研究对象,对微内孔的精密检测进行了研究与设计。借助CCD摄像机,直杆光纤镜和采集卡获取图像,从硬件部分确保了微内孔图像的可靠性,提高了检测的准确性。基于对微内孔图像的灰度化、二值化、中值滤波、边缘检测、图像的阈值处理、轮廓提取、微内孔特征参数和统计参数的提取,通过模式识别和专家系统,完成了对待检零件的精密检测。论文针对针阀体微内孔的表面质量,对该检测技术进行了研究,借助计算机编程与实验处理,归纳设计一种基于专家系统的微内孔表面质量的精密检测技术,为各类工件表面质量的检测以及图像数字化采集、处理,专家系统和模式识别技术的应用提供了一定的技术支撑。基于专家系统的微内孔精密检测系统,是光机电一体化的体现,将图像处理技术,专家系统与模式识别技术相结合,实现微内孔表面质量的精密检测,达到了较好的识别效果,因此对微内孔采用非传统检测方法的研究,具有很重要的应用价值。
陆文俊[5]2014年在《小孔径工件的内外壁视觉检测系统研究》文中研究指明近年来，随着国内的微纳加工技术不断发展，形状尺寸微小的微机械已经在精密仪器、机械制造、航空航天等领域取得了广泛的发展与应用。因此，对微零件尺寸和质量的高精度检测提出了越来越高的要求。小孔径工件的内壁图像获取一直以来是个难题，工业内窥镜和人眼观测法是通用的解决方案，但是其测量重复性难以保证，不利于保存图像，而且成本昂贵。若该类型工件内壁表面上有缺陷，不但会影响工件的外形美观，而且有极大可能会影响工件的功能、稳定性和安全性等。本文研究了国内外现有的小孔径工件内外壁图像检测方法，分析了主要的优缺点，提出基于不同类型内反射镜的光学内壁视觉检测方法。针对一种具有小口径通孔的精密微深内腔工件（内径2~5毫米），研究分析了叁种小工件内外壁检测的方案。通过可行性分析和基础实验，确定了最终的测量方案，设计了系统的机械结构并搭建完成整个硬件系统，对软件系统进行了初步设计。本文提出的检测系统和方法，利用了光线平面反射的原理获得工件内壁图像，并利用数字图像处理等技术得到完整内壁图像。本系统能有效地获取工件内外壁图像，且操作简单，有利于图像保存，图像的分辨率和重复性高。
米曾真[6]2009年在《基于数字图像处理技术的光学元件表面缺陷检测与分析》文中提出随着社会的进步,精密光学元件越来越广泛应用于各个工程中,对其质量的要求越来越高。元件表面的各种缺陷,如划痕、麻点、破边及污染物可能对激光束造成不同程度的散射,对大型固体激光装置的负载能力有着重要的影响。目前对于光学元件表面缺陷的检测主要是靠传统的人工目测法检测,传统的检测方法是采用抽样人工目视检测的方法,检测的劳动强度大、误检率高,极大的影响了光学元件表面缺陷的检测效果。为此,本课题开发了基于数字图像处理的光学元件表面缺陷检测系统,系统对于表面缺陷检测较之于目测法的可以实现精确,快速,可靠,以及数字化处理。介绍了国内外精密光学元件表面缺陷的各种评价标准与级数设定,并介绍了表面缺陷的一些常用的检测方法。主要研究内容是开发一种应用于光学元件表面缺陷图像检测系统。硬件系统设计中的叁维电控平移台及服务器处理系统用于控制图像的采集。照明系统选用了高照度卤素灯线光源以获得高质量的表面图像,选用DALSA线扫描摄相机、施奈德镜头和图像采集卡以满足系统实时性、高精度的要求。第四章主要介绍了数字图像处理技术的基础知识在缺陷检测中的应用,着重论述了边缘检测和图像的阈值分割技术。在缺陷的边缘检测方面主要论述了一阶微分边缘检测算子、二阶微分边缘检测算子和Canny边缘检测算子;而图像分割方面主要讨论了直方图法、P参数法、最大方差阈值法等常用方法。数字图像处理软件系统是基于VC++2005开发环境,主要分为图像采集和缺陷特征分析两个模块。系统具有很强的可移植性、可扩展性、友好的用户操作界面。软件系统的工作原理及软件的设计思想是第五章讨论的重点。文章的最后对讨论了本课题的难点与不足,对光学元件表面缺陷检测的整个系统做了总结分析。
章毓晋[7]2008年在《中国图像工程:2007》文中研究指明该文是关于中国图像工程的年度文献综述系列之十叁。为了使国内广大从事图像工程研究和图像技术应用的科技人员能够较全面地了解国内图像工程研究和发展的现状,并能够方便地查询有关文献,现从2007年在国内15种有关图像工程重要中文期刊的共118期上发表的3312篇学术研究和技术应用文献中,选取出895篇属于图像工程领域的文献,并根据各文献的主要内容将其分别归入图像处理、图像分析、图像理解、技术应用和综述5个大类,然后进一步分入23个专业小类(与去年相同)。在此基础上还进行了各期刊各类文献的统计和分析。根据统计分析结果可看到我国图像工程在2007年许多新进展的情况。特别值得指出,在上述15种期刊上所发表的图像工程文献数量在2007年有大幅增加并达到历史最高,显示了图像工程研究在中国继续发展的趋势。
王世允[8]2006年在《轻型热瞄具成像系统的研究》文中研究表明在黑暗的环境中，轻型热瞄具的视距比微光瞄具远，比制冷型热瞄具要短，但是其携带方便，可以全天候工作，成为中距离观瞄的最好选择。在军事上，轻型热瞄具越来越受到人们的重视。西方国家早在20年前就开始了非制冷热像在军事上的应用研究，轻型热瞄具的技术现在也已经用于战场。国内的情况却不容乐观，首先是在技术上无法解决非制冷热探测器的生产，其次是轻型热瞄具机芯的研究有赖于一些民用企业，在性能上没有实质性的提高。鉴于这种情况，本课题在某单位的资助下，围绕着研究轻型热瞄具的机芯，提高实用性能的目的，分析了关键光电器件非制冷红外探测器的总体性能，介绍了机芯组件的设计，高低温性能的测试，辅助瞄准模块的研究等内容，宗旨是能将非制冷热像仪真正用于轻型热瞄具。本文的主要内容如下：第一章总结了微光和白光瞄具的技术现状和使用情况，说明了轻型热瞄具的研究是必然趋势。介绍了国内外轻型热瞄具的大体性能以及本论文的主要研究工作。第二章从非制冷焦平面探测器的理论入手，详细分析了a-Si型微测辐射热计的探测原理、材料、内部的热结构、读出电路、偏置电压和噪声，研究了焦平面探测器的特性，这为机芯组件的开发提供了有力的理论基础。对于焦平面的校正原理和算法给予了介绍，确定在实时校正时采用两点校正法。第叁章设计了轻型热瞄具成像系统。根据轻型热瞄具的使用要求，设计了瞄具非球面红外光学系统；研制了性能稳定的机芯组件，该机芯可以完成非制冷焦平面的驱动、两点非均匀校正、图像直方图统计、键盘控制自动增益、十字分划、视频合成与PC机通讯等功能，能方便的与显示器件连接，采用FPGA+DSP搭配的形式，其中的温控电路，流水线处理，盲元替代的方式，都体现了瞄具机芯稳定和实时性方面的特点。使用OLED作为显示器件，更加符合温度、体积等方面的要求。第四章从理论上分析了焦平面探测器的温度特性，研究了各种温度与成像质量以及功耗之间相互影响的关系。根据这些理论分析和瞄具的宽温范围使用的要求，从非均匀校正和焦平面探测器内部温度控制的电路上进行优化改进。设计了高低温评估试验，全面的测试和评估了机芯的工作性能。经过评估比较改进前后机芯的性能，可以看出，改进设计后的成像质量提高，功耗降低。最后就热像探测器的温漂现象进行了讨论，提出了抵抗环境温度变化的非均匀校正方法。第五章根据人眼的视觉特性，研究了轻型热瞄具辅助瞄准模块，提出了开窗增强的思想，给出了开窗的具体流程，并就开窗增强的算法提出了新的想法。提出了用目标检测和定位的方法估计目标的距离、运动速度及方向，提出新的根据密度和亮度结合的方法来检测和定位，提高了检测的检测率和定位的实时性。这些研究的根本原则就是要在实时性上体现其优势，很好的解决实时性和算法精度的矛盾。第六章总结了全文，指出了本文的创新点和进一步的工作。
胡亚丽[9]2013年在《近岸视频观测方法研究》文中指出海岸是陆地与海水交界的缓冲区域，是一个高度复杂、多样化的复合交叉系统，海岸带的形态和地貌受气候、波浪、潮汐、人类活动等因素的影响，在不同时空尺度上发生着复杂的变化。由于海洋动力、地质构造的演变、海平面上升、人类在海岸带的开发利用活动等因素的共同作用，海岸线发生系列的变动，包括向海淤进、向陆地侵蚀等空间位置上的变化以及岸线走向、岸线长度的变化。及时获取不同时空尺度的海岸侵蚀与淤积、海岸线的变迁、海岸带动力要素及地貌形态等数据，对掌握海岸变化量、分析沉积物输送及方向、研究陆海相互作用机制、监控工程后的海滩变化及海岸管理等具有重大意义。虽然卫星遥感、飞机航拍等技术已经成为近岸监测的主要手段，但是这些方法成本较高、分辨率低、不能实时监测等，难以及时的获得近岸的相关信息等。相较于传统测量、遥感及航拍等方法，视频监测方法能够实时的记录海岸变化信息，及时的为海滩管理者提供必要的信息；同时结合计算机技术和先进的信息分析方法，为沿海管理机构提供有效的技术支撑。本文基于视频监测技术在海滩环境监测中的应用，以青岛市石老人海滩东部为监测对象，构建了海滩成像与图像采集系统，创建了旅游海滩——石老人海滩的实时监测与定量分析方法。该系统从2011.05起，每天连续采集10分钟长度为600m的石老人海滩东部的序列图像，收集了近一年的石老人海滩变化图像，为海滩的高时空变化监测提供了有效的信息。围绕由于光学镜头引起的畸变及对图像进行物方空间坐标的描述等问题，实现了基于光学参数的计算来进行光学畸变的矫正，以提高测量精度；利用地面控制点，依据小孔成像特点，建立像点坐标与空间坐标之间的关系模型，利用直接线性方程(DLT)标定摄像机的内外参数，实现图像的像方空间坐标与物方空间坐标的转换，由于不需要考虑摄像机位置、倾角等参数，具有较好实用性。针对所监测海滩环境特点，同时围绕海滩视频图像分析目标多样化，提出基于聚类分析的无监督学习的目标物类型自动识别算法实现不同目标物的自动分割，为海滩目标的快速、自动检测、统计与评估提供了新的方法。基于所提出的目标识别方法，对近一年来石老人海滩的面积、海滩的宽度、浒苔的面积等变化信息进行了分析与评估。分析结果表明，针对观测区域，海滩的最小宽度仅为9m，最大宽度为129m。海滩的面积最小为18000m~2，最大面积为69000m~2，而在台风时期海滩的面积约为33000m~2，相较于观测期间的海滩的最大面积，台风时期海滩的面积减少了52%。浒苔爆发时，覆盖海滩面积可达27000m~2，占据了整个观测区域面积的36%。上述研究结果表明，低成本的近岸视频监测方法可以为海滩管理者提供海滩变化的实时信息，便于海滩管理者采取措施并及时的做出决策，对管理海滩具有较好的实际应用意义。
参考文献：
[1]. 基于数字图像处理的椭圆型孔径自动检测系统[D]. 魏晓燕. 南京师范大学. 2002
[2]. 材料自动检测系统中的图像拼接方法[D]. 任瑞玲. 四川大学. 2004
[3]. 基于数字图像的混凝土结构构件裂缝测量[D]. 王雷. 天津大学. 2006
[4]. 基于专家系统的微内孔表面质量精密检测技术的研究[D]. 蒋庆磊. 山东理工大学. 2012
[5]. 小孔径工件的内外壁视觉检测系统研究[D]. 陆文俊. 上海交通大学. 2014
[6]. 基于数字图像处理技术的光学元件表面缺陷检测与分析[D]. 米曾真. 重庆大学. 2009
[7]. 中国图像工程:2007[J]. 章毓晋. 中国图象图形学报. 2008
[8]. 轻型热瞄具成像系统的研究[D]. 王世允. 南京理工大学. 2006
[9]. 近岸视频观测方法研究[D]. 胡亚丽. 中国海洋大学. 2013