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基于点云凹凸性和欧式聚类的工件分割方法

应用激光 2024年第3期44卷 63-70页

作者：龙纪安陆安江赵麒彭熙舜杨教刘红涛贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵州民族大学机械电子工程学院贵州贵阳550025

在激光点云下对电子元器件的分割中,工件之间容易出现散乱分布的复杂情况,导致传统点云分割算法无法实现正确的分割与计数。提出一种利用LCCP与欧式聚类的点云分割方法。使用基于表面凹凸性的LCCP算法进行点云粗分割,分离相互堆叠和碰... 详细信息

在激光点云下对电子元器件的分割中,工件之间容易出现散乱分布的复杂情况,导致传统点云分割算法无法实现正确的分割与计数。提出一种利用LCCP与欧式聚类的点云分割方法。使用基于表面凹凸性的LCCP算法进行点云粗分割,分离相互堆叠和碰撞面积不大的工件,并提取其余碰撞工件的粗分割点云簇;其次,利用基于法线估计的边界检测方法剔除所提取点云簇的点云边缘点,使相互接触的工件点云在空间上产生分离后,再使用欧式聚类算法进行细分割;最后合并粗分割与细分割的结果以完成分割。结果表明,在复杂情况下所提方法能准确分割目标工件,分割正确率相比于LCCP、区域生长和欧式聚类算法分别提升了35.9%、66.7%和80%,平均每10个目标耗时约290 ms,具有良好的准确性和实用性。

关键词：散乱工件点云分割表面凹凸性法线估计欧式聚类

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线结构光焊缝类型识别及特征提取研究进展

金属加工（热加工） 2024年第5期 1-9页

作者：王梦莹陆安江谭叶青程进贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 无锡微视传感科技有限公司江苏无锡214192 西安工业大学光电工程学院陕西西安710016

在制造业中,焊接质量对于产品的安全性、可靠性和使用寿命具有重要影响,焊缝质量的检测和评估是质量控制的关键环节。基于线结构光的焊缝特征检测方法是一种非接触、高精度的检测技术,广泛应用于焊缝类型的识别和特征提取。首先详细介... 详细信息

在制造业中,焊接质量对于产品的安全性、可靠性和使用寿命具有重要影响,焊缝质量的检测和评估是质量控制的关键环节。基于线结构光的焊缝特征检测方法是一种非接触、高精度的检测技术,广泛应用于焊缝类型的识别和特征提取。首先详细介绍了线结构光技术的工作原理及其市场分布,强调了这一技术在焊接领域的关键作用。进一步总结了目前焊接领域的研究成果和挑战,如对环境光敏感性和复杂背景的适应问题,以及焊接材料的高反射率和吸收率对检测的干扰。最后,探讨了未来研究方向,包括机器学习技术的融合以增强算法的性能和鲁棒性,以及利用点云技术改进焊缝小轮廓区域的识别,展示了自动化焊接技术在制造业中的重要性和发展潜力。

关键词：机器视觉线结构光焊缝识别特征检测

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线结构光中心线提取算法研究与发展

金属加工（热加工） 2024年第5期 10-16,24页

作者：赵文培陆安江王梦莹李宜峰程进贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 西安工业大学光电工程学院陕西西安710016 无锡微视传感科技有限公司江苏无锡214192

在线结构光三维测量系统中,准确提取光条中心线是实现三维测量的关键问题。首先,从线结构光的工作原理及系统组成出发,介绍了当前线结构光的发展历程。然后,概述了现有的光条中心提取方法,对其原理和关键技术进行了分析和对比。最后,分... 详细信息

在线结构光三维测量系统中,准确提取光条中心线是实现三维测量的关键问题。首先,从线结构光的工作原理及系统组成出发,介绍了当前线结构光的发展历程。然后,概述了现有的光条中心提取方法,对其原理和关键技术进行了分析和对比。最后,分析传统中心线提取算法的优缺点,总结了深度学习的强适应性和高精度性能更适合工业检测中的应用。对线结构光光条纹中心线提取算法进行研究,对现有的问题进行了深入分析,并对未来的研究方向做出了展望。

关键词：线结构光三维测量系统光条中心提取深度学习

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面向视觉问答的跨模态交叉融合注意网络

计算机应用 2022年第3期42卷 854-859页

作者：王茂彭亚雄陆安江贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

为了提高视觉问答(VQA)模型回答复杂图像问题的准确率,提出了面向视觉问答的跨模态交叉融合注意网络(CCAN)。首先,提出了一种改进的残差通道自注意方法对图像进行注意,根据图像整体信息来寻找重要区域,从而引入一种新的联合注意机制,将... 详细信息

为了提高视觉问答(VQA)模型回答复杂图像问题的准确率,提出了面向视觉问答的跨模态交叉融合注意网络(CCAN)。首先,提出了一种改进的残差通道自注意方法对图像进行注意,根据图像整体信息来寻找重要区域,从而引入一种新的联合注意机制,将单词注意和图像区域注意结合在一起;其次,提出一种“跨模态交叉融合”网络生成多个特征,将两个动态信息流整合到一起,每个模态内产生有效的注意流,其中对联合特征使用逐元素相乘的方法。此外,为了避免计算成本增加,网络之间共享参数。在VQA v1.0数据集上的实验结果表明,该模型的准确率达到67.57%,较MLAN模型提高了2.97个百分点,较CAQT模型提高了1.20个百分点。所提方法有效提高了视觉问答模型的准确率,具有有效性和鲁棒性。

关键词：视觉问答联合注意交叉融合残差通道联合特征

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结合SVD与GAN的图像检测分类模型

激光杂志 2022年第5期43卷 128-133页

作者：唐鑫鑫陆安江王彬贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)近年在计算机领域大火。它在保证生成效果的同时避免了原生成模型复杂的求解过程。但由于GAN的随机初始化输入,导致在训练模型生成与原始数据分布拟合的数据时花费大量时间成本。因此... 详细信息

生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)近年在计算机领域大火。它在保证生成效果的同时避免了原生成模型复杂的求解过程。但由于GAN的随机初始化输入,导致在训练模型生成与原始数据分布拟合的数据时花费大量时间成本。因此,提出一种基于奇异值分解的生成对抗网络(SVD-GAN)。通过奇异值分解对原始数据进行降维和去噪,生成对抗网络的输入,使输入数据在保留了原始数据重要特征的同时提高数据生成性能,减少训练时间成本。将SVD-GAN模型应用于图像分类,根据实验结果可知,该模型算法在优化生成网络的生成质量、提高图像分类的准确性和降低模型损耗方面效果显著。

关键词：生成对抗网络奇异值分解半监督学习图像分类

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改进YOLOV3的茶叶嫩芽检测研究

激光杂志 2022年第3期43卷 70-75页

作者：邹倩陆安江周骅赵麒贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州民族大学机械电子学院贵阳550025

为了能够实现茶叶嫩芽的智能采摘,提出一种改进YOLOV3的茶叶嫩芽检测方法。首先将第二个残差模块的输出特征图与最后一个预测输出进行上采样的特征图特征融合,得到152x152的检测层;使用k-means++聚类算法重新聚类得到新的先验框;其次为... 详细信息

为了能够实现茶叶嫩芽的智能采摘,提出一种改进YOLOV3的茶叶嫩芽检测方法。首先将第二个残差模块的输出特征图与最后一个预测输出进行上采样的特征图特征融合,得到152x152的检测层;使用k-means++聚类算法重新聚类得到新的先验框;其次为了丰富特征图的表达能力在第一个预测层之前加入空间金字塔结构和CBAM注意力机制。最后使用GIOU作为定位损失来提高检测的精度。通过实验对比,提出的YOLOV3-D模型检测精度为79.9%,召回率为80.2%,相比于YOLOV3,精度提高了7.8%,召回率提高了10.7%,说明改进的模型能够更好地应用于茶叶嫩芽检测。

关键词： YOLOV3 茶叶嫩芽特征融合 k--means++ CBAM GIOU

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激光点云中三维多目标在线跟踪方法

激光杂志 2023年第4期44卷 68-73页

作者：陈伯云陆安江周骅赵麒黄际玮贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州民族大学机械电子学院贵阳550025

为降低三维多目标跟踪系统计算复杂度,实现准确高效的多目标在线跟踪,提出一种激光点云中三维多目标在线跟踪方法。在目标检测阶段,通过3D深度相机获取五帧点云序列进行三维背景建模,将实时获取的序列与背景模型进行差分运算检测运动目... 详细信息

为降低三维多目标跟踪系统计算复杂度,实现准确高效的多目标在线跟踪,提出一种激光点云中三维多目标在线跟踪方法。在目标检测阶段,通过3D深度相机获取五帧点云序列进行三维背景建模,将实时获取的序列与背景模型进行差分运算检测运动目标。在数据关联阶段,结合运动矢量一致性和最小欧式距离建立预测与检测之间的权值匹配矩阵,使用带权匈牙利算法完成匹配。实验结果表明,对于百万级点数的点云图本算法完成目标跟踪耗时每帧低于0.1 s,跟踪准确度高于95%,跟踪精度低于0.5 mm。能够实现毫米级工业小目标的在线跟踪,兼顾了精确性和实时性。

关键词：多目标跟踪三维背景差分法深度相机目标检测数据关联

基于MIMO-OFDM的室内可见光通信降噪研究

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激光杂志 2022年第1期43卷 119-123页

作者：彭熙舜陆安江贾明俊卢学敏贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

解决阴影效应和多径效应一直是研究可见光通信系统的关键。提出利用MIMO(Multi Input Multi Output)技术扩大通信过程中信号传输的信道容量,配合LED的高强度光线,实现室内光照的大面积覆盖和抗阴影能力。而OFDM(Orthogonal Frequency Di... 详细信息

解决阴影效应和多径效应一直是研究可见光通信系统的关键。提出利用MIMO(Multi Input Multi Output)技术扩大通信过程中信号传输的信道容量,配合LED的高强度光线,实现室内光照的大面积覆盖和抗阴影能力。而OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的调制方式,它的循环前缀能够解决光信号在室内传播过程中引起的多径效应,降低码间干扰的强度,并提高频谱利用率,解决了LED芯片可调制宽带不足的问题。与传统的室内光通信相比,提出利用MIMO-OFDM的编码方式能够提高可见光通信系统在室内的通信水平,并且在保证光照强度的同时实现信号的高信噪比传输。

关键词：可见光通信 MIMO OFDM 室内光通信

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自适应法向量约束的工件分割方法

科学技术与工程 2022年第10期22卷 4039-4045页

作者：黄际玮陆安江赵麒彭熙舜陈伯云贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州民族大学机械电子工程学院贵阳550025

针对目前对工件点云分割中出现的过分割、欠分割等问题,提出一种结合欧式聚类和自适应法向量约束的工件分割方法。首先对采集到的点云进行体素滤波,使用随机采样一致性(random sample consensus,RNASAC)算法滤除背景并通过统计滤波器去... 详细信息

针对目前对工件点云分割中出现的过分割、欠分割等问题,提出一种结合欧式聚类和自适应法向量约束的工件分割方法。首先对采集到的点云进行体素滤波,使用随机采样一致性(random sample consensus,RNASAC)算法滤除背景并通过统计滤波器去除噪点,接着利用欧式聚类算法将目标点云划分成点云簇,最后针对点云簇中含有多个工件点云的情况,计算点云簇的平均法向量,利用区域生长算法对不同的点云簇设置不同的法向量约束并进行分割,最终完成工件点云分割。结果表明:本文提出的分割方法能够有效地分割出感兴趣的工件,且分割效果较稳定,为后续工件尺寸测量提供实验依据。

关键词：点云分割欧式聚类区域生长法向量