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轧辊外表面的曲面图像拼接算法设计

机械设计与制造 2023年第5期387卷 1-4页

作者：石炜符星豪耿宇聪内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010

针对轧辊外表面的曲面性及摄像头视角较小的情况,为了能够准确分析轧辊表面缺陷,提出了一种全景拼接技术对轧辊表面图像进行拼接,获得完整的全景图像。首先对摄像头采集到的图像进行了图像预处理,由于拍摄轧辊的外表面,图像会产生桶型畸... 详细信息

针对轧辊外表面的曲面性及摄像头视角较小的情况,为了能够准确分析轧辊表面缺陷,提出了一种全景拼接技术对轧辊表面图像进行拼接,获得完整的全景图像。首先对摄像头采集到的图像进行了图像预处理,由于拍摄轧辊的外表面,图像会产生桶型畸变,采用了柱面反投影,对产生畸变图像进行了曲面校正,然后使用了SURF特征点提取,之后通过快速近似最近邻和(FLANN)匹配算法进行匹配并运用RANSAC算法去除误匹配点,提高了变换矩阵的精度,对拼接后的图像采用了加权平均融合算法对两张图像进行了融合,消除了两张图像的拼接线,实验表明,该轧辊外表面的曲面拼接算法达到了想要的拼接效果。

关键词：图像拼接曲面校正特征点提取图像配准图像融合

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基于球带幕的多通道投影拼接融合技术研究

电光与控制 2020年第5期27卷 112-115页

作者：刘剑超林亚军汪节王伟孔庆波海军航空大学教练机模拟训练中心辽宁葫芦岛125001

为满足飞行模拟训练需求,建立逼真的视景仿真环境,需要对多通道投影进行拼接融合,现有技术多依赖于投影机本身硬件支持。为降低硬件环境要求,对现有的拼接算法进行研究和改进,设计出合理高效的算法步骤,将场景绘制模块生成的图像进行曲... 详细信息

为满足飞行模拟训练需求,建立逼真的视景仿真环境,需要对多通道投影进行拼接融合,现有技术多依赖于投影机本身硬件支持。为降低硬件环境要求,对现有的拼接算法进行研究和改进,设计出合理高效的算法步骤,将场景绘制模块生成的图像进行曲面生成和投影变换,使其经过投影机投射到球带幕上后刚好可以生成正常的图像,将位于多个投影机的投影区域重合部分的画面亮度做由明到暗的过渡处理,使得不同投影机生成的图像可以平滑过渡。经过验证,拼接融合系统处理后的图像,可以实现多通道投影在球带幕上的无缝显示效果,达到了预期指标要求。

关键词：飞行模拟训练视景仿真曲面校正拼接融合色彩过渡

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基于机器视觉的轧辊表面缺陷检测研究

基于机器视觉的轧辊表面缺陷检测研究

作者：符星豪内蒙古科技大学

学位级别：硕士

轧辊是生产轧制件的重要工具,是轧机设备的关键零件,轧辊在工作过程中极易产生麻点、辊面剥落、印痕等缺陷。如果我们没有及时的发现轧辊上的缺陷而且没有及时的去修复缺陷,就可能对轧件的结构造成影响,所以工厂对轧辊的表面检测和维修... 详细信息

轧辊是生产轧制件的重要工具,是轧机设备的关键零件,轧辊在工作过程中极易产生麻点、辊面剥落、印痕等缺陷。如果我们没有及时的发现轧辊上的缺陷而且没有及时的去修复缺陷,就可能对轧件的结构造成影响,所以工厂对轧辊的表面检测和维修是十分重视的。将更换下来的轧辊,然后现场通过工人的眼睛来对轧辊表面进行观察以及工人们对表面缺陷的经验来判断轧辊表面的损伤程度及缺陷类型,再操作喷涂修复装置对轧辊表面缺陷进行修复。这种检测方法工作量大,且不好操作。为了防止轧辊产生缺陷后影响轧钢生产,我们尽快修复轧辊满足轧钢的生产,故提出了基于机器视觉对轧辊表面缺陷进行检测的方法,将轧辊拆卸在进行检测修复,属于离线检测。主要研究工作与研究内容如下:(1)轧辊外表面缺陷图像的采集。为了实现轧辊外表面缺陷检测及表面缺陷的修复,通过对摄像机的选型、镜头的选型、光源的设计及电机的选型,完成了视觉系统的硬件设计。为了确保拼接图像与拼接图像之间有一定的重叠部分,轧辊需要旋转一定的角度,但是旋转的角度需要与相机的采集帧数相匹配才能保证拼接图像与拼接图像之间存在三分之一以上的重叠部分。(2)图像预处理。在进行采集图像的时候,可能会因为外界的各种因素导致图像产生噪声,经过实验对比了各种的平滑滤波器和图像增强算法,选出合适的算法,满足对图像的预处理。(3)图像拼接。由于轧辊表面为柱面形状,且摄像机的视域较小,无法对整个轧辊表面进行图像采集,可能因为缺少表面缺陷的特征,导致对轧辊表面的缺陷识别无法实现。由于轧辊表面的柱面性,会导致拍摄的图像产生畸变,故提出基于柱面反投影的柱面校正算法。之后比对了各种算法提取特征点的速度,选取一个适合轧辊表面图像的特征点提取算法,进行快速近似最近邻和(FLANN)匹配算法进行匹配并运用LMEDS算法精炼匹配点,提高了变换矩阵的精度,通过透视变换得到变换图像,将其重合在一起,然后采用图像融合算法对其拼接线进行消去,实现图像的拼接,拼接图像未出现鬼影和重影,拼接效果较好。拼接完成的图像能够很好的对轧辊表面缺陷进行检测,分析出什么类型的缺陷,方便工控机操控喷涂装置对轧辊表面进行修复,使修复效果更好。

关键词：机器视觉图像处理曲面校正图像拼接

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放射治疗计划中的剂量计算

放射治疗计划中的剂量计算

作者：张春联西安电子科技大学

学位级别：硕士

本论文研究了放射治疗中的剂量计算问题,介绍了剂量计算的理论基础,剂量计算的数学模型及其求解的算法,剂量计算的编程实现以及计算结果的评价。文中讨论了剂量学的基本概念、规则照射野的剂量计算方法、非规则照射野的剂量计算方法、... 详细信息

本论文研究了放射治疗中的剂量计算问题,介绍了剂量计算的理论基础,剂量计算的数学模型及其求解的算法,剂量计算的编程实现以及计算结果的评价。文中讨论了剂量学的基本概念、规则照射野的剂量计算方法、非规则照射野的剂量计算方法、有楔形板时的剂量计算方法、人体曲面校正、组织密度不均匀性校正、面向对象的系统分析与编码实现、计算结果的可视化图形示例,同时指出下一步的研究内容。在各种情况的计算中,结合程序设计的思想给出了难点问题的算法研究及其具体实现方法,对关键的算法也利用理论知识予以证明。整个论述是按照剂量计算的一定顺序对其中所遇到和提出的问题依此加以解决的方式来实现完整的剂量计算过程,方便于掌握问题的缘由和作者思想,有利于真正理解作者所述的内容,在此基础上能够对该领域作进一步的研究工作。对一些关键算法给出了编码示例,同时也把剂量计算的相关示例结果列出,作为前面研究内容的一个总结。

关键词：剂量计算射野实体剖分组织密度校正曲面校正

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基于机器视觉的曲面标贴破损缺陷检测

基于机器视觉的曲面标贴破损缺陷检测

作者：朱赛男南京大学

学位级别：硕士

标贴被广泛使用于食品、药品等众多生产领域的包装环节。基于机器视觉的图像检测算法能够自动进行标贴缺陷检测,不仅可以降低成本、提高效率,还可以保证检测的稳定性与可靠性,提高瓶体包装行业的自动化程度,增加产品竞争优势,具有很好... 详细信息

标贴被广泛使用于食品、药品等众多生产领域的包装环节。基于机器视觉的图像检测算法能够自动进行标贴缺陷检测,不仅可以降低成本、提高效率,还可以保证检测的稳定性与可靠性,提高瓶体包装行业的自动化程度,增加产品竞争优势,具有很好的发展前景。论文描述了国内外标贴缺陷检测发展现状,以曲面标贴的曲线检测为研究目标,分析了在线标贴缺陷检测的需求,提出一种基于机器视觉的标贴破损缺陷自动检测方案。该方案对目标的小幅位移和旋转不敏感,同时通过设计一种基于相似性度量的分块多重缺陷检测方案兼顾了检测精度和处理效率。论文的主要工作包括:●提出基于机器视觉的曲面标贴破损缺陷检测系统的总体设计方案。该方案主要包括图像采集、预处理、模板提取、基于相似性度量的缺陷检测四个步骤。介绍了系统的算法流程与工作原理,详细介绍了其中关键步骤的算法实现。●采用一种改进的曲面校正方法。采用一种基于二次曲线拟合与相机标定相结合的柱面反投影方法将图像从三维曲面映射至二维平面,通过插值算法补全了图像信息,便于后续步骤的进行。这种方法对物体位移不敏感,更适用于实际应用环境。●对于目标可能存在小幅旋转的情况,本文使用图像配准的方法提取模板图像。通过对常见模板匹配算法的总结分析,针对标贴图像的特点,采用一种基于图像灰度的SSDA算法,该算法精度较高且处理快速。● 提出了一种基于相似性度量的分块多重缺陷检测方案。通过对常见相似性度量方法的总结分析,针对标贴图像特点,选用了图像哈希和结构相似度这两个指标。对图像进行分块处理,利用处理速度较快的图像哈希相似度计算法将各区域分为无缺陷、可能存在缺陷和缺陷区域三种类型,利用结构相似度对可能存在缺陷区域进行二次判定,以此获得最终检测结果。

关键词：机器视觉标贴破损缺陷曲面校正图像匹配相似性度量

基于改进结构相似度的标签缺陷检测系统研究与实现

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基于改进结构相似度的标签缺陷检测系统研究与实现

作者：高吉南京大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的日益提高,人们越来越关注食品包装的质量问题。标签作为一种重要的包装形式,因其具有标记食品关键信息的作用,被广泛用于食品生产。但是在生产过程中,由于生产环境、人为失误等多方面的影响,食品标签的粘贴可能会产... 详细信息

随着人民生活水平的日益提高,人们越来越关注食品包装的质量问题。标签作为一种重要的包装形式,因其具有标记食品关键信息的作用,被广泛用于食品生产。但是在生产过程中,由于生产环境、人为失误等多方面的影响,食品标签的粘贴可能会产生破损、漏贴等多种问题,给企业和消费者带来损失,因此,有必要对标签进行检测。本文应实际项目需求,研究并实现了一套标签缺陷检测系统,对粘贴在容器瓶上的曲面标签进行缺陷检测,同时也适用于平面标签的检测。在系统实现的过程中,综合应用了边缘检测、曲面校正、图像特征点匹配以及图像质量评价等算法,实验证明可以对常见标签缺陷类型成功检测。论文的主要工作有:·标签图像的预处理设计,包括标签区域分割以及图像曲面校正。经过分析研究图像特点,本文通过图像差分和边缘检测实现标签区域的提取,并利用柱面反投影算法将曲面图像拉伸后处理。·为了将参考标签图像和待测图像在空间上对齐,在研究图像配准理论的基础上,设计了基于SIFT特征点匹配的图像配准算法,最大程度地减少参考标签图像和待测图像在空间上的误差。·标签图像缺陷检测算法设计。针对标签图像在预处理和配准后的特点和问题,确定了基于图像质量评估算法的缺陷检测思路,并在研究分析常见图像质量评估算法在本文需求中的可行性和不足后,基于结构相似度进行改进,并在改进算法的基础上设计缺陷检测方案,能够很好地适应标签特点,满足检测需求。·在前面工作的基础上,提出标签缺陷检测系统的技术实现方案,包括软硬件实现,并对系统准确性、实时性进行了测试,测试需求表明本文设计的缺陷检测系统能够满足实际需求。

关键词：标签缺陷检测曲面校正图像配准图像质量评估结构相似度

遗传算法在硅压阻气压传感器温度补偿中的应用

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遗传算法在硅压阻气压传感器温度补偿中的应用