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基于切线逼近法的双探头圆拟合裂纹定位方法研究

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仪器仪表学报 2024年

作者：邢燕好陈伟屹张佳靳海玉林红伟沈阳工业大学信息科学与工程学院新疆阿勒泰地区特种设备检验检测所吉林市特种设备检验中心

针对单探头电磁超声全向导波检测斜向裂纹时因缺陷位置误判致使难以准确定位的问题，提出了一种基于切线逼近法的双探头圆拟合裂纹定位检测方法，以电磁超声换能器检测位置点为圆心，裂纹回波信号的声程为半径，圆拟合获取多个不同位置... 详细信息

针对单探头电磁超声全向导波检测斜向裂纹时因缺陷位置误判致使难以准确定位的问题，提出了一种基于切线逼近法的双探头圆拟合裂纹定位检测方法，以电磁超声换能器检测位置点为圆心，裂纹回波信号的声程为半径，圆拟合获取多个不同位置处的一组圆集合，得到缺陷位置判别的真、伪两条切线；采用双探头数据补偿法得到不同位置处的两组圆集合，通过判别两组圆集合共同的切线为真，从而去除伪切线，实现裂纹的准确定位检测。研究结果表明：双探头圆拟合裂纹定位方法相较于单探头，能有效去除伪切线，裂纹定位最大误差为2.3%，为斜裂纹检测准确定位提供依据。

关键词：电磁超声双探头圆拟合斜裂纹伪切线

基于RANSAC的圆拟合算法在螺纹孔检测中的应用

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现代制造工程 2024年第2期 112-119页

作者：尚会超韩鑫磊嵇长委彭向前中原工学院机电学院郑州450007 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

在视觉检测过程中,针对多残缺、多噪声圆周的拟合精度不佳的问题,提出了一种基于RANSAC的圆拟合算法。首先对图像进行边缘检测,使用基于Scharr算子的Canny算法可获得高质量的边缘分布图;使用霍夫梯度法在边缘分布图中对目标圆弧进行粗定... 详细信息

在视觉检测过程中,针对多残缺、多噪声圆周的拟合精度不佳的问题,提出了一种基于RANSAC的圆拟合算法。首先对图像进行边缘检测,使用基于Scharr算子的Canny算法可获得高质量的边缘分布图;使用霍夫梯度法在边缘分布图中对目标圆弧进行粗定位,并提取包含目标圆弧的点集;提取到的点集中含有大量无关边缘像素点,使用RANSAC算法剔除点集中的异常数据,得到有效样本数据构成的待拟合圆周点集;最后采用LIN算法对待拟合圆周点集进行拟合,得出最终的拟合结果。算法在椒盐噪声和曲线噪声抗干扰实验中表现优异,有着较强的抗干扰能力。已经成功应用到了螺纹孔圆周的拟合,精度和实时性均可满足实际生产要求。

关键词： RANSAC 圆拟合螺纹孔抗干扰霍夫梯度法

修正的圆拟合法及在硅橡胶憎水性检测中的应用

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高电压技术 2013年第1期39卷 24-30页

作者：徐志钮华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003

为提高硅橡胶材料静态接触角计算的准确性,提出了一种修正圆拟合法的静态接触角算法。基于Young-Laplace方程产生水珠边缘曲线,研究了水珠体积5°且<179°时水珠体积和接触角对圆拟合算法准确性的影响。结果表明:随着水珠体积的增加,圆... 详细信息

为提高硅橡胶材料静态接触角计算的准确性,提出了一种修正圆拟合法的静态接触角算法。基于Young-Laplace方程产生水珠边缘曲线,研究了水珠体积5°且圆拟合算法准确性的影响。结果表明:随着水珠体积的增加,圆拟合算法误差逐渐增大,误差甚至可能超过100°。利用以上计算结果基于线性2维插值获得了不同水珠体积和接触角时更加准确的接触角计算结果,当水珠体积圆拟合算法计算所得的接触角。将所提方法应用于仿真得到的不同憎水性和体积的水珠图像以及不同水珠体积下硅橡胶图像静态接触角的计算,结果证明了该方法可有效提高静态接触角测量的准确性,其中仿真计算结果的最大误差<1°,且它实现较为容易、计算量也相对较小。该方法也可提高其他材料静态接触角测量的准确性。

关键词：硅橡胶憎水性静态接触角圆拟合修正水珠体积 Young-Laplace方程

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半径约束最小二乘圆拟合方法及其误差分析

光电子．激光 2006年第5期17卷 604-607页

作者：刘珂周富强张广军北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083

针对基于线结构光视觉检测类圆工件三维测量中的光条圆弧特征数据所占整圆比例偏小,提出了基于半径约束最小二乘圆拟合方法。详细地分析了样本特征数据噪声对圆心定位精度的影响,并进行了仿真实验。实验结果表明,在光条圆弧特征数据所... 详细信息

针对基于线结构光视觉检测类圆工件三维测量中的光条圆弧特征数据所占整圆比例偏小,提出了基于半径约束最小二乘圆拟合方法。详细地分析了样本特征数据噪声对圆心定位精度的影响,并进行了仿真实验。实验结果表明,在光条圆弧特征数据所占整圆比例偏小的条件下,半径约束最小二乘圆拟合方法可以有效地提高圆中心定位精度。

关键词：最小二乘法半径约束圆拟合线结构光误差分析

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球面圆拟合算法及其在测月定向中的应用

武汉大学学报（信息科学版） 2015年第11期40卷 1514-1519页

作者：詹银虎郑勇张超张中凯李铸洋马高峰信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州450052 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

本文提出了一种球面圆拟合算法,解决了月球视面中心的确定问题。结合该算法,利用仿真测量数据,研究了月相及月相姿态对月球视面中心拟合精度的影响。通过观测实验验证了球面圆拟合算法的正确性,并与原有的算法进行了定向结果的比较。结... 详细信息

本文提出了一种球面圆拟合算法,解决了月球视面中心的确定问题。结合该算法,利用仿真测量数据,研究了月相及月相姿态对月球视面中心拟合精度的影响。通过观测实验验证了球面圆拟合算法的正确性,并与原有的算法进行了定向结果的比较。结果显示,球面圆拟合算法与原有算法的拟合内符合精度相当,但外部检核精度提高了大约0.5″,建议在工程实践中采用本文提出的算法进行测月定向。

关键词：月球天文定向圆拟合经纬仪精度

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基于聚类方法的圆拟合算法

计算机应用 2013年第A2期33卷 206-208页

作者：李渊乔兵陆宇平南京航空航天大学航天学院南京210016

针对工业检测过程中,强背景噪声导致边缘样本错误进而影响圆拟合精度的问题,提出了一种使用聚类方法进行错误样本剔除,进而进行圆拟合的算法。首先选择合适的映射将样本集中的所有样本映射到圆心附近,然后根据先验阈值和聚类方法,利用... 详细信息

针对工业检测过程中,强背景噪声导致边缘样本错误进而影响圆拟合精度的问题,提出了一种使用聚类方法进行错误样本剔除,进而进行圆拟合的算法。首先选择合适的映射将样本集中的所有样本映射到圆心附近,然后根据先验阈值和聚类方法,利用样本间的位置相似性使用欧氏距离度量对样本集进行划分,划分结束后取其中样本最多的类进行均值处理求得圆心,在求得圆心的基础上对圆周样本点生成半径样本集,取样本中值并利用预设的阈值剔除阈值范围外的半径样本,然后进行均值处理求得估计半径。使用C++编写测试软件进行了算法验证,结果表明该算法解决了样本错误导致圆拟合精度下降的问题,拟合结果与图像中目标圆的圆边吻合较好。该算法将聚类分类器应用于圆拟合的样本噪声处理过程,工程实践表明其在椒盐噪声较强的工业环境中能表现出较好的稳定性,且具有速度快、抗噪能力强、计算机实现方便的特点。

关键词：圆拟合映射聚类度量估计

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基于改进圆拟合算法的激光光斑中心检测

激光与红外 2016年第3期46卷 346-350页

作者：吴泽楷李恭强王文涛杨雪唐晓军姜东升固体激光技术重点实验室北京100015

主要运用图像处理的方法来检测激光器输出光斑的中心位置,在圆拟合基础上改进了算法,加入了采集处理,去噪滤波,以及多次迭代等处理方法,提高了检测光斑中心位置的精确度,同时预处理和去噪滤波有效地减少了测量时的白噪声以及椒盐噪声的... 详细信息

主要运用图像处理的方法来检测激光器输出光斑的中心位置,在圆拟合基础上改进了算法,加入了采集处理,去噪滤波,以及多次迭代等处理方法,提高了检测光斑中心位置的精确度,同时预处理和去噪滤波有效地减少了测量时的白噪声以及椒盐噪声的干扰,增强了抗干扰能力。

关键词：二值化中值滤波边缘检测圆拟合光斑中心

基于最小方差迭代圆拟合的立木胸径提取算法研究

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西北林学院学报 2016年第3期31卷 215-220,227页

作者：樊丽刘晋浩王建利北京林业大学工学院北京100083

为了提高基于二维激光数据的立木胸径提取算法的精度与稳定性,提出了一种基于最小方差的迭代圆拟合算法。该算法参照最小二乘法得到拟合圆的初始圆心坐标后,以降低半径向量的方差为目的,设定迭代步长,迭代后得到最终圆心坐标,圆心坐标... 详细信息

为了提高基于二维激光数据的立木胸径提取算法的精度与稳定性,提出了一种基于最小方差的迭代圆拟合算法。该算法参照最小二乘法得到拟合圆的初始圆心坐标后,以降低半径向量的方差为目的,设定迭代步长,迭代后得到最终圆心坐标,圆心坐标与每个扫描数据点之间的平均距离为拟合半径。运用该算法对实际直径为680mm的立木激光数据进行胸径提取,并与常用的最小二乘圆拟合算法,Nlinfit算法,Taubin算法,Pratt算法进行比较表明,基于最小方差的迭代圆拟合算法得到的拟合圆的直径为728.944 18mm,其精度高于其他4种常用算法,且拟合圆直径的标准差为1.926 01,在5种算法拟合的过程中稳定性最好。

关键词：最小方差迭代圆拟合算法

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基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法

激光与红外 2013年第6期43卷 708-711页

作者：王拯洲许瑞华胡炳樑中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100039

为了确定非均匀、非完整圆小孔激光光斑的精确中心,提出一种基于圆拟合的非完整圆小孔激光光斑中心检测新方法。该方法通过灰度形态学算法对激光光斑进行阈值分割,从水平和垂直两个方向检测粗略的激光光斑边缘,利用边界生长法消除比较... 详细信息

为了确定非均匀、非完整圆小孔激光光斑的精确中心,提出一种基于圆拟合的非完整圆小孔激光光斑中心检测新方法。该方法通过灰度形态学算法对激光光斑进行阈值分割,从水平和垂直两个方向检测粗略的激光光斑边缘,利用边界生长法消除比较短的圆弧和孤立的边缘点,通过反复迭代拟合获得最佳的圆轮廓并拟合出最终的标准圆。实验结果表明本方法精度明显优于传统的大型激光装置自动准直系统中的重心法,完全满足了该系统中对于非均匀、非完整圆小孔激光光斑中心求取的精度要求。

关键词：小孔激光光斑边界生长圆拟合图像处理