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毛纺科技 2018年第9期46卷 79-83页

作者：杨鹏程杨社强肖渊刘洋西安工程大学机电工程学院陕西西安710048

基于机器视觉方法检测织物表面图案几何形状,研究棉质纺织品表面图案边缘的检测效果,通过对比找到适合工业应用的边缘检测算法。选取多种典型的边缘检测算子为考察对象,首先对各自边缘检测的结果图像及其信息熵进行对比,然后分析各算子... 详细信息

基于机器视觉方法检测织物表面图案几何形状,研究棉质纺织品表面图案边缘的检测效果,通过对比找到适合工业应用的边缘检测算法。选取多种典型的边缘检测算子为考察对象,首先对各自边缘检测的结果图像及其信息熵进行对比,然后分析各算子在目标区域分割、内部条纹及局部图案细节等多方面的表现,证明Sobel算子得到的图像边缘与背景区域的灰度差异明显,灰度信息熵最小,有利于图像几何信息的识别;而且Sobel算子对织物表面及背景区域的纹理不敏感,识别结果:图像中噪声及后续处理难度较小,适合棉质袜子表面几何形状的检测。

关键词：织物表面质量几何形状检测边缘检测图像分析

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微纳结构几何特征检测技术的研究现状与发展趋势

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北京工业大学学报 2015年第3期41卷 327-339页

作者：周晓勤侯强刘强许蓬子吉林大学机械科学与工程学院长春130022

微纳结构的几何特征对微纳结构功能器件的性能有着至关重要的影响,研究如何对微纳结构的几何特征进行高效超精密检测是发展微纳结构功能器件的必然要求.评述了现有的检测技术原理及应用,主要涉及:X射线显微成像术、扫描透射电子断层扫... 详细信息

微纳结构的几何特征对微纳结构功能器件的性能有着至关重要的影响,研究如何对微纳结构的几何特征进行高效超精密检测是发展微纳结构功能器件的必然要求.评述了现有的检测技术原理及应用,主要涉及:X射线显微成像术、扫描透射电子断层扫描成像技术、电子显微镜、扫描探针显微镜和激光共聚焦断层扫描显微镜等,分析比较了各种技术的优缺点与应用状况.得出了用X射线显微成像技术和扫描透射电子断层扫描成像技术是目前检测微纳结构表面形貌及内部结构的最理想手段,前者更适合于对较厚微纳结构进行三维成像,后者的成像精度较高,并阐述了微纳结构几何特征检测技术的改进方向与发展趋势.

关键词：仪器仪表技术显微成像体微纳结构超材料几何形状检测

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基于三维点云的球面检测方法研究

基于三维点云的球面检测方法研究

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作者：尚舒阳西北大学

学位级别：硕士

三维点云的几何形状检测作为模式识别领域的关键技术之一,在机器视觉和智能机器人等领域应用十分广泛。由于实际环境中存在大量球面区域,且球面模型较为简单,精确和高效地检测三维点云中的球面能够提高智能机器人感知周围环境的能力,是... 详细信息

三维点云的几何形状检测作为模式识别领域的关键技术之一,在机器视觉和智能机器人等领域应用十分广泛。由于实际环境中存在大量球面区域,且球面模型较为简单,精确和高效地检测三维点云中的球面能够提高智能机器人感知周围环境的能力,是机器视觉中最重要的基础问题之一。因此,深入研究基于三维点云的球面检测方法具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以三维点云的几何形状检测作为研究背景,围绕三维点云中球面检测问题,对基于随机采样一致性(RANdom SAmple Consensus,RANSAC)算法的三维点云球面检测方法进行改进,以减小计算量并降低与检测目标无关点即外点的影响,提高球面检测速度和精度,增强球面检测的抗干扰能力。主要内容分为以下三个方面:首先,介绍了基于经典RANSAC算法的三维点云球面检测。检测时在点云中迭代的随机选择样本点,同时采用解析法求解球面参数。最后根据点云中当前最优球面参数对应的内点集使用最小二乘法(Least Squares,LS)修正计算球面参数,以减小误差。实验结果表明,该方法能够有效检测点云中的球面。其次,给出了一种基于几何约束的改进RANSAC点云球面快速检测方法。针对经典RANSAC算法随机选择样本点使得球面参数计算具有不确定性这一缺点,使用最近邻搜索算法选择样本点,同时利用点云中两点及其对应的切平面法向量计算球面参数,球心和半径分别通过法线之间中垂线的中点和两点到球心的平均距离确定,再额外通过第三个点及其对应切平面法向量验证该球面参数的有效性,以加快求解验证球面参数的速度。实验结果表明,该方法能够有效提高球面检测的速度。最后,给出了一种基于无关点标记的改进RANSAC点云球面检测方法。该方法针对大规模点云点数较多且含有大量与球面形状无关的点,采用Delaunay三角剖分准则划分点云中点与点之间的网格关系,然后根据每个点及其相连点的平均距离与全局平均距离及方差确定的标准距离比较,标记点云中与球面形状无关的点。标记点不参与球面参数计算,只在最后给出对应球面及修正球面参数时使用。实验结果表明,该方法能够有效抑制大规模点云中的球面形状无关点影响,球面检测速度快。

关键词：几何形状检测随机采样一致性(RANSAC)算法最近邻搜索球面检测三维点云

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空间飞行器关键部件识别方法与实现技术研究

空间飞行器关键部件识别方法与实现技术研究

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作者：戴华东国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着空间技术的发展,人类对宇宙空间的开发和利用规模日益扩大,空间日益成为维护国家安全的“战略高地”,空间飞行器的自主化、自由化和智能化也一直都是空间技术研究的热点。本文围绕空间飞行器的关键部件识别任务,根据实际应用环境中... 详细信息

随着空间技术的发展,人类对宇宙空间的开发和利用规模日益扩大,空间日益成为维护国家安全的“战略高地”,空间飞行器的自主化、自由化和智能化也一直都是空间技术研究的热点。本文围绕空间飞行器的关键部件识别任务,根据实际应用环境中空间飞行器由远到近接近目标飞行器的过程,将关键部件识别任务分成两个阶段:较远距离的空间面目标检测和较近距离的空间飞行器关键部件识别,主要针对空间面目标检测方法实现、基于方向直方图的直线段检测和基于形状检测的空间飞行器关键部件识别三个方面进行了研究。第一,在接近目标过程中,为完成空间飞行器目标的捕获,研究了空间面目标检测中关键算法的硬件加速方法。针对阈值分割和连通域标记两项图像处理问题,完成了算法的选型和硬件加速优化,提出最小误差阈值分割算法硬件电路实现的基本架构和基于包围盒的快速连通域标记方法,并对其中的硬件电路进行了实现。该方法满足实时性要求,并且资源占用率较低。第二,根据空间飞行器目标具有较丰富的直线段特征的特点,研究了直线段快速检测方法。在分析对比现有直线段检测算法基础上,提出了结合方向直方图和Bresenham画线算法的直线段检测方法。该方法简化了直线段验证过程,在计算量上有一定的优势。第三,针对空间飞行器关键部件识别问题,将用于文本分类的词袋(Bag-of-Words)模型应用到目标识别任务中,提出了基于几何形状检测的空间飞行器关键部件识别方法。根据空间飞行器关键部件与基本几何形状(例如圆、矩形和三角形等)的对应关系,该方法将关键部件识别转换为几何形状检测,更加适应于轻小型、资源受限和实时性要求高的硬件平台。对于几何形状检测,在直线段检测的基础上,实现了基于线段位置关系的矩形与三角形检测,并采用基于弧段组合的方法进行圆与椭圆检测,取得了较好的效果。

关键词：阈值分割连通域标记直线段检测几何形状检测空间飞行器关键部件识别

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基于X射线成像的管类构件芯孔偏心检测技术研究

基于X射线成像的管类构件芯孔偏心检测技术研究

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作者：高欣中北大学

学位级别：硕士

管类构件中芯孔的位置参数和几何形状参数对管类构件的工作性能影响较大。本文提出了一种简便有效的基于X射线投影的管类构件芯孔偏心和芯孔几何形状检测方法。选取合适的投影角度是对管类构件的芯孔实施偏心检测和形状检测的基础。投... 详细信息

管类构件中芯孔的位置参数和几何形状参数对管类构件的工作性能影响较大。本文提出了一种简便有效的基于X射线投影的管类构件芯孔偏心和芯孔几何形状检测方法。选取合适的投影角度是对管类构件的芯孔实施偏心检测和形状检测的基础。投影可以反映管类构件中内部结构的分布情况。由于投影存在重叠和遮蔽现象,并且缺乏深度信息,单方向的投影难以满足芯孔偏心检测的需要。如果投影角度过于密集,投影中会包含大量对偏心检测贡献不大的近似信息。本文提出了一种投影角度优选方法,在保证投影信息量的前提下,选取出一组数量适中的投影角度。投影不宜直接作为芯孔偏心特征或芯孔几何形状特征使用。本文利用主成分分析算法提取投影的主成分,计算投影主成分之间的欧氏距离,绘制欧氏距离随芯孔偏心误差的变化曲线。将芯孔偏心误差不同的几条投影主成分绘制在一副图像中,总结出投影主成分随芯孔偏心误差的变化规律。对于芯孔几何形状不同的管类构件,截面投影在纹理分布上存在差异。本文利用灰度共生矩阵对芯孔几何形状不同的截面投影进行纹理特征分析,提取截面投影的纹理特征参数,研究了投影的纹理特征在检测芯孔几何形状方面的性能,提出一种基于投影纹理特征的朴素贝叶斯分类器。

关键词：投影偏心检测几何形状检测

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