检索结果-南通市图书馆

作者：戴立武汉轻工大学

学位级别：硕士

在当今,制造工业间的竞争日益激烈,并伴随着逐渐增加的人工成本、越来越严格的产品品质要求、比例不断扩大的自动化系统等众多因素,使得制造企业对自动化的检测系统的需求也日益迫切。课题依据相关企业对工件自动分拣包装系统的生产需求... 详细信息

在当今,制造工业间的竞争日益激烈,并伴随着逐渐增加的人工成本、越来越严格的产品品质要求、比例不断扩大的自动化系统等众多因素,使得制造企业对自动化的检测系统的需求也日益迫切。课题依据相关企业对工件自动分拣包装系统的生产需求,研究了将机器视觉技术应用于产线上块状工件摆放方位地在线自动识别,以取代目前人工地检测方式。在对工件进行封装或包装之前,需要先识别它的摆放方位,然后将处于不同方位的工件调整为一致的方位,从而进入下一步工序的操作。本文提出了运用激光视觉三维测量技术来获取工件的三维形状特征。通过提取投射到工件表面的激光光迹信息,可得到工件在不同观察面内的三维轮廓信息,从而将对工件方位识别问题转换为对光迹曲线形状识别问题。这样不仅可以大大减少在图像匹配识别过程中需要处理的数据量,而且识别率更高,速度也更快。在对光迹曲线进行识别之前,需要对图像进行滤波以抑制散斑噪声,同时还需将光迹进行细化处理以获取曲线的骨架信息。为此,本文分别给出了一种快速滤波算法和光迹曲线细化算法。考虑到工件在产线上不可避免会出现平移或偏移的情况,因此,还需要将交叉的光迹曲线进行分离,分别细化后再进行配准与识别。在匹配算法方面,定义了两种新的距离测度,分别作为粗匹配和精确匹配的误差评价函数;在识别准确性方面,提出了一种基于注意度的模板相似性测度的分类方法来实现对曲线形状的精确识别。识别软件采用Visual C++6.0编写,将课题研究的算法应用到相关生产企业工件方位识别系统当中,系统的识别正确率高,速度快,对工件的角度偏移和平移不敏感;当工件摆放的角度偏移在±15°之内,平移距离在±10mm之内时识别正确率达到100%,平均识别时间为14.45ms/块,较好地满足了生产线上的实时在线检测要求。

关键词：机器视觉图像配准形状识别注意度矩阵距离测度

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基于视频的运动车辆的检测与跟踪研究

基于视频的运动车辆的检测与跟踪研究

作者：黄恒武汉轻工大学

学位级别：硕士

基于视频的高速公路车辆检测与跟踪在智能交通系统中有着至关重要的作用。车辆的检测与跟踪是对视频中的运动车辆进行识别、提取,然后对车辆的运动轨迹进行跟踪。研究更好的检测与跟踪算法,既能提高检测的效率与准确率,也能提高视频分... 详细信息

基于视频的高速公路车辆检测与跟踪在智能交通系统中有着至关重要的作用。车辆的检测与跟踪是对视频中的运动车辆进行识别、提取,然后对车辆的运动轨迹进行跟踪。研究更好的检测与跟踪算法,既能提高检测的效率与准确率,也能提高视频分析效率,还能为后续研究做准备。本文首先对实验环境进行了详细的介绍,通过已有的高速公路视频提取帧,为运动车辆的检测与跟踪做好准备。在对运动车辆检测算法进行分析研究的基础上,论文重点研究了帧差法、背景差法,通过帧差法与背景差法相结合的方法,帧差法可以弥补背景差法对光照强度变化敏感的缺点,也不会对阴影问题造成多大影响,背景差法则可以弥补帧差法不能完整的提取出目标图像相关点的问题,对背景进行动态更新,从而实现多邻近帧融合的彩色静态背景提取。对于跟路面颜色相似的车辆提取不完整问题,通过区域增长实现车辆的完整分割检测。由于车辆本身的阴影会影响到实验结果,本文对车辆自身阴影进行了阴影消除;根据阴影与路面相比灰度差值不大、车辆区域纹理远比阴影区域丰富、车辆区域梯度值也远大于阴影区域的特点,可通过多尺度小波变换实现阴影的去除。在对运动车辆跟踪算法进行分类研究后,对于车辆的跟踪算法,本文采用的是一种基于车辆运动空间变化特征的匹配,在视频每一帧中,车辆最复杂的车头区域特征基本上没有发生改变,对得到的差分图像进行梯度变换,之后再采用多尺度动态小波变换的方法来定位车头的复杂区域,对相邻两帧中车辆行进的方向与距离进行判断,获得每一帧中的各汽车的位置坐标后,得到一个坐标系列,记录该车所经历的各帧中的位置坐标,绘制车辆运行轨迹。本文是以高速公路的运动车辆为研究对象,在Windows操作系统下,通过C++结合OpenCV编程实现对运动车辆的检测与跟踪,对拍摄到的高速公路车辆行进视频进行测试,结果表明该方法具有较高的准确性与实时性。

关键词：背景更新区域增长阴影去除小波变换

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印刷电路板定位孔的搜索算法研究

印刷电路板定位孔的搜索算法研究

作者：袁慧武汉轻工大学

学位级别：硕士

印刷电路板(Printed Circuit Borad,PCB)在现代电子产品中占有重要的地位,是各种电子元器件的载体。随着科技的不断发展和人们对电子产品的性能的要求越来越高,电子产品趋于更轻便、更纤薄、更小巧,电路板的集成度也越来越高,性能要求... 详细信息

印刷电路板(Printed Circuit Borad,PCB)在现代电子产品中占有重要的地位,是各种电子元器件的载体。随着科技的不断发展和人们对电子产品的性能的要求越来越高,电子产品趋于更轻便、更纤薄、更小巧,电路板的集成度也越来越高,性能要求越来越高。在对印刷电路板进行加工的过程中,首先要确定定位孔的位置,定位孔的位置是进行元件孔冲孔、印保护漆、印字符等操作的位置基准。如果定位孔的位置出现偏差,很可能导致整块电路板成为废板。在我国一些中小型PCB加工企业中,定位孔加工大多采用人工操作的方式,这就必然造成了劳动强度大、产品合格率低的问题。加上人工成本的不断上涨和人眼视觉的局限性,人工检测加工的方法已经满足不了工业的生产要求。基于图像处理的机器视觉检测技术,不仅可以克服人工操作的诸多缺点,还可以实现自动化生产,提高生产效率。运用机器视觉技术实现PCB定位孔加工,关键是快速、准确地搜索定位孔的位置。本课题结合工程实际,在查阅大量的相关文献的基础上,提出了一种采用混合智能算法的PCB定位孔快速搜索的方法。算法分为两步,包括粗搜索和精定位。粗搜索是采用禁忌算法对传统的模拟退火算法进行改进,主要使用禁忌算法的“记忆”功能减少冗余量的计算,提高搜索的速度。精定位是在粗搜索的基础上采用具有良好的局部寻优能力的爬山算法。考虑到系统在加工效率上的要求,优化了各种处理算法,并根据不同的算法分别提出了合适的适应度函数和评价函数。相比于传统的边缘分割和曲线拟合过程前需要对图像进行预处理,文中提出的智能搜索算法具有较好的抗干扰能力,所以不需要对图像进行预处理,节省了大量的定位时间。系统采用VisualC++6.0进行编程,满足了快速搜索,精确定位的功能要求。通过实验测试得的数据证明:采用本文提出的搜索算法,对印刷电路板的定位孔搜索能够满足实际的工程需求,检测一个定位孔的时间不超过20ms,精确度达到?05.0mm,精度和实时性满足生产企业的要求。

关键词： PCB 定位孔搜索模拟退火算法禁忌算法爬山算法

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心电信号滤波与QRS波形定位

心电信号滤波与QRS波形定位

作者：江峰武汉工业学院

学位级别：硕士

心电图(Electrocardiograph, ECG)信号自动分析是当前信号处理领域中的研究热点，其真正实现将有力促进医疗事业的发展和人们健康水平的提高，也将是现代信号处理技术在医疗领域中应用的重大突破。心电信号自动分析系统的研究内容广泛... 详细信息

心电图(Electrocardiograph, ECG)信号自动分析是当前信号处理领域中的研究热点，其真正实现将有力促进医疗事业的发展和人们健康水平的提高，也将是现代信号处理技术在医疗领域中应用的重大突破。心电信号自动分析系统的研究内容广泛，快速且准确地定位心电信号中QRS波群和P、T波,是其中的一个关键环节，而有效滤除心电信号中的噪声干扰是准确检测各种特征波的前提。到目前为止，已有的心电信号滤波和特征波形定位方法中还存在着许多有待改进之处。针对这种现状，论文围绕“心电信号滤波”、“QRS波形定位”这两个方面展开研究。信号的滤波：心电信号比较微弱，极易受环境的影响，通常掺杂有肌电干扰、基线漂移、工频干扰。论文重点研究了消除50Hz工频干扰的数字滤波器设计方法。基于ECG信号实际处理的需要，设计了FIR陷波器和Levkov滤波法相结合的方法来滤除信号中50Hz工频干扰。实验结果显示，改进后的算法相比较传统的滤波器而言，是一种更为有效ECG信号滤波法。 QRS波形定位：特征波形定位是心电信号分析与诊断的基础，是诊断的入手点。QRS波群是心电图最主要最突出的波段，是检测其他波形的前提，P波和T波在诊断中也有重要意义。通过对临床QRS复合波的形态研究，根据小波多分辨率分析的特点和模极大值检测原理，提出一种Marr小波链检测QRS波群的新算法。变换3种尺度来定位R波，然后对定位到的峰值采样点采取多数表决的方式，最终唯一确定R波位置。R波确定后再向前、向后搜索Q、S波。对于P波和T波则增大尺度，应用同样的方法来检测。本文实验与MIT-BIH心律失常数据库中的人工标注对比结果显示，QRS复合波的检测准确率达到99.45%，P波和T波识别率达到98.55%，为特征波形定位提供了一种精确检测手段。

关键词：心电信号工频干扰 QRS波小波链

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复杂背景下车牌定位与字符分割算法研究

复杂背景下车牌定位与字符分割算法研究

作者：宋超武汉工业学院

学位级别：硕士

车牌识别系统是智能交通的重要组成部分,可用于各类车辆管理场所,以提高管理效率与水平,它的广泛应用将有助于我国交通管理自动化的进程。在车牌识别系统中,车牌定位与字符分割是实现车牌自动识别的两大关键步骤。由于车辆图像背景的... 详细信息

车牌识别系统是智能交通的重要组成部分,可用于各类车辆管理场所,以提高管理效率与水平,它的广泛应用将有助于我国交通管理自动化的进程。在车牌识别系统中,车牌定位与字符分割是实现车牌自动识别的两大关键步骤。由于车辆图像背景的复杂性,以及车牌位置和图像质量的不可预知性,目前的各种车牌定位与字符分割的算法一直都未能做到令人满意的程度,所以对车牌定位与字符分割的研究一直是该领域的热点。该文对车牌识别系统中车牌定位和字符分割两大模块进行了较为全面的论述,并对主要部分的关键算法进行了深入的研究。主要研究内容如下: 车牌定位算法的研究。提出了一种基于颜色评价函数的定位方法,成功的用于复杂背景下牌照区域的筛选。并结合车牌的特征,通过栅格划分法,快速排除非车牌区域,实现牌照区域的粗分割。在此基础上再次使用颜色评价函数,从而实现牌照的精确定位。为了提高字符分割的效果,需要对定位后的车牌图像进行校正。该文使用了一种Hough变换与字符投影相结合的方法,校正变形的车牌图像,收到了良好的效果。字符分割算法的研究。提出了一种基于标准位置模板的字符分割方法,首先建立车牌字符的标准位置模板,然后使用滑动匹配的方法来确定字符的中心位置,从而实现准确的字符分割。该文试验所采用的图像均采集于各种真实环境下,大多背景较为复杂,车牌有一定程度的倾斜。试验结果表明,该文所提出的算法抗干扰性强,对于背景的限制较少,定位和分割准确,具有较强的鲁棒性。在样本试验中,车牌定位准确率达到97%,字符分割准确率达到98.7%。

关键词：复杂背景车牌定位字符分割颜色评价函数标准位置模板

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基于图像分析的PCB缺陷检测算法研究

基于图像分析的PCB缺陷检测算法研究

作者：孔岩武汉工业学院

学位级别：硕士

在现代电子设备和电子产品中,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)承载着各电子元件之间的连接导线,在各个领域得到了大规模应用。检测是印刷电路板制造过程中的一个重要环节,随着PCB的产量越来越大,布线密度和精度也越来越高,传统... 详细信息

在现代电子设备和电子产品中,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)承载着各电子元件之间的连接导线,在各个领域得到了大规模应用。检测是印刷电路板制造过程中的一个重要环节,随着PCB的产量越来越大,布线密度和精度也越来越高,传统的检测方式如人工目测及针式检测都不能够满足现代PCB生产的需要。很多企业急需能够实现在线检测的基于机器视觉的PCB缺陷检测系统。首先在图像的采集上采用分块采集、分块处理的方法,不仅节约处理时间,还节省了大量的缓冲空间。对PCB灰度图像进行增强处理,采用改进的基于二阶梯度的图像锐化方法,不仅使图像的灰度对比度大大增加,而且有效地突出了边缘信息,去除了噪声。实验结果表明,本文提出的基于二阶梯度的增强方法是图像增强的有效方法,计算简单,图像增强的同时滤除了边缘附近的噪声,非常适合图像的在线处理。 PCB图像与样本对准进行缺陷检测,关键问题是如何将图像与样本快速、精确对准。采用对准方法是通过对待检索图像与样本图像进行对比计算,求出两者的位置变换参数,利用遗传算法寻找最优的变换参数,使得两幅图像的距离最小。由于遗传算法采用全局并行搜索,因此可以很快搜索到全局最优值,将其应用于PCB图像对准可以降低时间复杂度,保证了检测系统的实时性。建立了基于边缘的样本数据结构,通过特征参数的对比搜索缺陷点,并进行缺陷分类,克服了传统模板匹配算法需高精度定位及计算数据量大的缺点。为了在保证检测质量的前提下降低检测算法时间及空间复杂度,论文主要在如下两个方面有所创新: 系统采用Visual C++ 6.0进行编程,实现了精确定位、快速准确检测缺陷并标注缺陷及缺陷分类等功能,实验结果表明,检测一块PCB的时间不超过20秒,准确率达到99%以上。

关键词： PCB缺陷检测二阶梯度边缘对准遗传算法缺陷分类

基于ZigBee网络的多用户输液过程监控系统设计

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基于ZigBee网络的多用户输液过程监控系统设计

作者：詹泽钊武汉轻工大学

学位级别：硕士

本文设计了的基于ZigBee无线传感网络的多用户多功能输液监控系统,很大程度上解决了输液过程中存在的输液速度快慢不易掌握、输液过程中突发意外没有警报以及输液完成后没有提前告知医护人员等问题。该系统基于ZigBee网络技术,并采用多... 详细信息

本文设计了的基于ZigBee无线传感网络的多用户多功能输液监控系统,很大程度上解决了输液过程中存在的输液速度快慢不易掌握、输液过程中突发意外没有警报以及输液完成后没有提前告知医护人员等问题。该系统基于ZigBee网络技术,并采用多种传感设备对病患者输液过程进行实时监控,将收集到的各种输液信息如液位高度、液滴速度等传送至医院的服务器,医护人员通过服务器反馈到显示器上的各项数据实施监控过程。当药液所剩无几或者输液过程出现异常时,数据采集终端则可发出相应的报警,提示医护人员及时赶到病房并进行相关的紧急救援措施,防止医疗事故的发生。与此同时,该输液监控系统还能通过其他各项传感器监测到病患者的体温和心率等生理数据,让医护人员不仅仅能监测到输液情况,还能通过该系统实时观察到病患者的其他重要生理数据并及时针对病患者的各种病况作出相应措施。在输液监控上首次提出基于ZigBee的多功能输液监控系统,国内目前在此领域中研究的只是一到两个功能的监控组网,而且基于ZigBee的多用户输液监控成本低,便于管理。该监测系统能同时对病患者的体温、心率、滴液速率等进行监测,并且实时将相关参数传输到医护人员监控室,便于及时采取相关应急措施与病患者的数据采集。所以该系统具备实时性、安全性、高效性的特征。ZigBee网络采用一对多组网模式。其中心节点采用通用PC作为服务器,负责收集各终端传来的数据,并进行数据处理、存储、显示。每一位病患者拥有一个网络终端,该终端以微型单片控制器MSP430为核心控制单元,以ZM2401为ZigBee网络通信模块,并连接液滴、心率、温度等若干传感器。系统设计后,经安装组网运行,结果表明:系统实现了将ZigBee网络中汇集的数据通过无线远程传输给WEB服务器,并在该终端观察到采集的数据信息。实时监测多种数据并分析数据,证实本系统稳定运行,工作状况良好。

关键词：输液监控 ZigBee网络中心节点终端传感器

基于线激光—机器视觉的钢轨磨耗检测的设计与实现

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基于线激光—机器视觉的钢轨磨耗检测的设计与实现

作者：卢佳杰武汉轻工大学

学位级别：硕士

列车行驶过程中会对钢轨表面和侧面造成一定程度的磨损。铁路运输朝着高密度化、高重载化的方向发展,钢轨的磨耗问题更加突出,如何快速而又精确地检测钢轨磨耗是目前面临的重要课题。本文运用基于线激光--机器视觉测量的原理,结合图像... 详细信息

列车行驶过程中会对钢轨表面和侧面造成一定程度的磨损。铁路运输朝着高密度化、高重载化的方向发展,钢轨的磨耗问题更加突出,如何快速而又精确地检测钢轨磨耗是目前面临的重要课题。本文运用基于线激光--机器视觉测量的原理,结合图像处理与分析技术,构建了一种钢轨磨耗检测方案。首先,研究了多种摄像机标定方法,采用多项式拟合方法对系统进行标定,并分析了标定方程次数对摄像机标定精度的影响,从而确定标定方程的结构;给出了栅格网点坐标搜索算法,利用栅格网点的世界坐标与像素坐标求解摄像机标定方程;从不同角度拍摄激光覆盖的钢轨,对采集到的图像进行图像滤波处理、激光迹线细化、轮廓还原和轮廓曲线合成与旋转,得到测量的钢轨轮廓数据;借鉴序贯相似性检测算法的思想,并针对激光迹线轮廓的特征,改进绝对误差计算公式,将测量轮廓数据与标准轨数据进行配准,从而快速计算出当前段钢轨的垂直磨耗、侧面磨耗以及总磨耗。在实验室搭建钢轨磨耗检测装置,对系统的稳定性进行验证。实验结果表明,该方法能在100ms内完成一次钢轨轮廓检测,其误差在0.05mm内,达到了预期实验的目的,证明了该方法的可行性,期望为研发车载式动态钢轨磨耗检测仪提供有益的参考。

关键词：钢轨磨耗检测线激光-机器视觉摄像机标定误差检测

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斑马线检测与识别算法研究

斑马线检测与识别算法研究

作者：赵娟武汉轻工大学

学位级别：硕士

道路斑马线是一种重要的交通标示。在基于图像识别的系统导盲辅助设备中,研究能准确高效地识别道路斑马线的算法,引导盲人沿着斑马线穿越马路,具有重要应用价值和社会价值。本文研究基于图像处理的导盲辅助设备中关于道路斑马线检测与... 详细信息

道路斑马线是一种重要的交通标示。在基于图像识别的系统导盲辅助设备中,研究能准确高效地识别道路斑马线的算法,引导盲人沿着斑马线穿越马路,具有重要应用价值和社会价值。本文研究基于图像处理的导盲辅助设备中关于道路斑马线检测与识别算法问题。对于该算法的研究,主要从斑马线纹理特征入手,即斑马线的等宽度等间隔特征。利用其特征着手设计检测与识别算法。本文的算法研究主要是分三部分完成的:一、斑马线边缘检测。图像处理中有很多经典边缘检测算子,如Prewitt和Sobel算子,但是这些算子各有优缺点。经分析表明不宜用于斑马线的边缘检测,又考虑到时效性,即图像边缘检测的前期没有进行去噪处理,所以基于以上两点,建立了既能使用快速算法又能抗干扰去噪处理的模板算子,即基于扩展的Prewitt算子,来完成斑马线的边缘检测。二、斑马线特征量的提取。由于斑马线具有较强的纹理特征,斑马线黑白线交替的位置具有较大的梯度值,故此对斑马线的最大梯度施加投影变换,并提取变换曲线上的峰点值系列作为特征量。为了提高识别率,需要建立曲线峰点的删选准则。本文选用了求取最频值的方法,有效地保证了所选峰点的正确性。三、斑马线识别。以峰点值的大小和方向为特征量,建立一种最小错误率的判别函数。本算法运用模式识别的思想,建立角度特征量一致性测度值R,并由大量训练样本图像确定R的取值范围。若由目标图像计算出的R值在此范围内,则最终判断该图中含有斑马线,否则不存在。实验结果表明,该算法具有较高的可靠性、实时性。利用该算法进行大量检测和验证,并对结果数据分析,得出斑马线检测识别准确率达到95%以上,平均检测时间在约90ms内。较好的满足了导盲设备的实时性和准确性要求。

关键词：道路斑马线识别纹理特征投影变换一致性判据

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现代人机交互中的手势识别研究

现代人机交互中的手势识别研究

作者：孙莉红武汉工业学院

学位级别：硕士

在计算机技术日新月异的今天，人与计算机的交互演变得越来越人性化，简便化，研究者们总是试图寻找一种更方便人们生活的交互方式。手势识别就是广受关注的人机交互方法之一。手势表达出的信息直观，由于手部各种动作的效果明显，使得... 详细信息

在计算机技术日新月异的今天，人与计算机的交互演变得越来越人性化，简便化，研究者们总是试图寻找一种更方便人们生活的交互方式。手势识别就是广受关注的人机交互方法之一。手势表达出的信息直观，由于手部各种动作的效果明显，使得展现出来的画面生动，它是人们日常生活工作中的重要媒介。现有的人机交互方式不够人性化，人们在使用工具或者某种产品时，都希望工具使用起来十分便捷，任何供人们使用的产品的发展趋势必然是以人为中心的，人们觉得好用并且喜欢用，那么它就有市场和存在的价值，同理，人机交互的方式发展的趋势也是朝着使人们的生活方便性最大化的方向发展。本文研究了基于视频图像分析的手势识别系统，首先利用Directshow软件从实时采集的视频中提取帧，采用帧差法对当前帧中的运动人手进行检测，将肤色评价函数与Sobel变换相结合进行边缘检测，实现人手分割，提高人手分割的准确性。人手轮廓分割出来之后，利用坐标轴投影与模板匹配相结合的方法跟踪人手，存储人手运动轨迹，最后利用定义的轨迹特征识别运动轨迹并用PPT翻页操作验证轨迹识别效果。由于加入了肤色评价函数，减少了外界环境对手势识别产生的干扰。本文实现了检测和跟踪视频中的人手的运动轨迹，当其与预先规定的轨迹特征相符时，即识别出对应的手势动作。本文提出了肤色评价函数，并将其与Sobel变换相结合进行边缘检测，试验结果表明，与仅仅使用Sobel变换进行边缘提取的方法相比，该方法检测的边缘更加准确可靠。采用VC++6.0进行编程，实现了捕捉人手位置，跟踪人手运动轨迹的功能。为验证效果，在本文中将此方法用于实现PPT讲演时的上下翻页操作，实验结果表明，成功率达到了90%以上。

关键词：帧差法肤色评价 Sobel变换目标跟踪