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改进YOLOv5模型的轮胎标记点检测算法研究

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机械工程师 2024年第5期 71-73页

作者：张贺王赫莹沈阳工业大学沈阳110870 不详

为实现在轮胎标记点快速精准识别,提出了一种基于YOLOv5改进模型的标记点识别方法。通过引入CBAM和SimAM两种注意力模块来提高网络提取特征的能力,同时考虑到轮胎标记点在图片中为小目标,利用α-IoU损失函数代替GIoU损失函数,即为GIoU... 详细信息

为实现在轮胎标记点快速精准识别,提出了一种基于YOLOv5改进模型的标记点识别方法。通过引入CBAM和SimAM两种注意力模块来提高网络提取特征的能力,同时考虑到轮胎标记点在图片中为小目标,利用α-IoU损失函数代替GIoU损失函数,即为GIoU函数添加α次幂后通过不断调节α的值来获取较好的识别效果。试验结果显示:文中提出的模型平均精度为91.1%,比原YOLOv5的模型平均精度88%提升了3.1%,比原有的YOLOv5模型有更高的准确度。

关键词： YOLOv5 注意力模块小目标检测 α-IoU 标记点检测

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动态摆角测量的单目非标定方法

电子测量与仪器学报 2025年

作者：非正亮李佳田何烽昆明理工大学国土资源工程学院

动力控制工程实现消摆需精确测量摆角，而双目摆角测量方法精度依赖相机标定结果，相机位置变化会对测量结果产生偏差，且难以高效稳定地测量。为解决以上问题，提出一种单目非标定测量方法。首先，连续捕捉目标图像，结合卡尔曼滤波颜... 详细信息

动力控制工程实现消摆需精确测量摆角，而双目摆角测量方法精度依赖相机标定结果，相机位置变化会对测量结果产生偏差，且难以高效稳定地测量。为解决以上问题，提出一种单目非标定测量方法。首先，连续捕捉目标图像，结合卡尔曼滤波颜色空间转换法定位标记点位置。其次，基于交比进行坐标转换，与初始位置对比，由三角变换算出实时摆角。最后，应用高斯与均值结合的滤波方法进行平滑处理，并与姿态传感器结果对比验证。实验结果为：在变速、匀速两种运动状态下与双目方法的对比表明，变速运动状态下最大摆角为1.871°，同时刻与传感器的最大角度误差为0.184°，相较于双目方法精度提高了0.018°；匀速运动状态下最大摆角为3.075°，与传感器的最大角度误差为0.259°，相较于双目方法精度提高了0.021°，计算效率提高了133.3%。相机位置发生偏差用标定方法计算出的值与传感器最大角度误差超过0.5°，非标定方法不高于0.3°，能有效消除偏差实现动态摆角的准确测量。

关键词：单目视觉动态摆角标记点检测相机标定滤波平滑

基于立体视觉的飞机舵面角测量系统设计及实现

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基于立体视觉的飞机舵面角测量系统设计及实现

作者：赵伟刚南昌航空大学

学位级别：硕士

飞机舵面角是考核飞机方向舵和升降舵性能的一个重要指标,它直接关系到飞机的飞行安全,是飞机生产、使用和维护中的重要检查事项。传统的飞机舵面角测量方法在测量时会对飞机结构做改动,并且传统方法存在安装调试困难、操作复杂、测量... 详细信息

飞机舵面角是考核飞机方向舵和升降舵性能的一个重要指标,它直接关系到飞机的飞行安全,是飞机生产、使用和维护中的重要检查事项。传统的飞机舵面角测量方法在测量时会对飞机结构做改动,并且传统方法存在安装调试困难、操作复杂、测量精度低和需要接触测量的问题。现有的基于立体视觉的飞机舵面角测量方法测量精度低、自动化程度低,不能够满足飞机舵面角测量的需求。针对上述问题,本文对飞机舵面角测量系统进行深入研究,主要工作内容如下:(1)设计了一套基于立体视觉的飞机舵面角测量系统。首先,对舵面角测量系统进行了需求分析;其次,对硬件子系统进行了总体设计,包括:双目立体视觉模块、照明模块、图像采集数据处理模块和同步模块;然后,对软件子系统进行了总体设计,包括:相机控制模块、图像采集模块、立体视觉标定模块、三维信息测量模块和飞机舵面角测量模块;最后,对硬件子系统和软件子系统进行联调,验证了测量系统的有效性。(2)提出了一种基于立体视觉的飞机舵面角测量方法。首先,在散焦位置完成单目标定,在测量位置完成立体视觉标定,通过立体视觉系统,在测量位置采集飞机舵面角测量图像,利用立体视觉标定结果,对采集的飞机舵面图像进行畸变校正和立体校正;其次,研究了舵面圆形标记点检测方法,对比分析了基于改进型EDCircles和基于CIC(Circularity,Inertia,Convexity)的舵面圆形标记点检测方法,完成标记点检测后,测量舵面圆形标记点三维信息;然后,研究了飞机舵面法向量计算方法,对比分析了基于RANSAC和基于最小二乘法的飞机舵面法向量计算方法,完成法向量计算后,通过法向量夹角计算飞机舵面角;最后,通过实验室模拟实验,证明了本文方法具有较高的测量精度。(3)分析了影响飞机舵面角测量精度的因素。首先,从理论上分析了测量现场光照强度、标记点个数和标记点大小这3个因素对飞机舵面角测量精度的影响;然后,在1.8m的测量距离,1.8m×0.9m的测量视场,进行了影响飞机舵面角测量精度的因素验证实验;最后,通过对模拟实验结果进行了误差分析,得出:1)舵面角测量现场光照强度对测量精度的影响较大,正常光条件下测量精度最高;2)舵面圆形标记点个数对测量精度的影响较大,8个标记点测量精度最高;3)舵面圆形标记点大小对测量精度的影响较大,直径为60mm的标记点测量精度最高。

关键词：立体视觉标记点检测舵面法向量计算舵面角测量

血管内光学相干断层扫描与冠脉造影之间配准问题的研究

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血管内光学相干断层扫描与冠脉造影之间配准问题的研究

作者：米亚男陕西师范大学

学位级别：硕士

随着人工智能和数字图像处理技术的快速发展,越来越多的领域将这些技术与传统的应用相结合,以推动其自身的发展。医学影像技术发展至今,也演变出了各种的成像技术,如血管摄影、心血管造影术、电脑断层扫描、乳房摄影术、光学相干断层扫... 详细信息

随着人工智能和数字图像处理技术的快速发展,越来越多的领域将这些技术与传统的应用相结合,以推动其自身的发展。医学影像技术发展至今,也演变出了各种的成像技术,如血管摄影、心血管造影术、电脑断层扫描、乳房摄影术、光学相干断层扫描、核磁共振成像、医学超音波等成像技术。这些成像技术能够直观的反应出人体的病变情况,为医生的诊断和治疗提供非常直观的参考,给人类的健康带来不可磨灭的功劳。在医疗领域中,我们可以通过冠状动脉造影技术呈现出冠状动脉外部的情况,同时采用光学相干断层扫描技术呈现出血管内部的情况。可是光学相干断层扫描获取的腔内信息,无法在冠状动脉造影图像上找出对应的位置。为了达到更好的治疗效果,需要将冠状动脉造影图像与光学相干断层扫描图像进行配准。本论文采用光学相干断层扫描和血管造影术两种成像技术,针对血管内光学相干断层扫描与冠脉造影之间的配准问题展开研究。论文首先从光学角度出发,阐述了光学相干断层扫描技术和冠状动脉造影技术。然后通过算法找寻光学相干断层扫描图像上导丝的标记点,再计算导丝的回拉速度匹配找到冠脉造影图像的对应帧。最后,利用软件平台将研究结果可视化,并针对目前的研究情况,总结展望。该研究的第一个难点,冠脉造影图像上的标记点检测。本文提出了一种基于血管中心线提取--导管找寻--标记点检测的方法。此方法将冠状动脉造影图像的血管中心线和血管内导管的准确检测作为先决条件,这对后续标记点的正确检测起到非常重要的作用。该研究的第二个难点,光学相干断层扫描图像与冠状动脉造影图像的配准。目前使用的方法,是已知导管的回拉速度,结合算法,找到对应于冠状动脉造影图像上标记点坐标的光学相干断层扫描图像帧数。论文中增加了可视化软件开发部分,该软件可以通过界面交互选取目标血管,将通过算法检测到的标记点动态展示,产生了实际应用价值。

关键词：光学相干断层扫描冠脉造影成像标记点检测配准可视化展示

基于人工智能技术的颅颌面畸形自动化头影测量研究

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组织工程与重建外科 2024年第6期20卷 605-616页

作者：许梦罗召阳宋涛中国医学科学院整形外科医院唇腭裂中心北京市100144 海创未来医疗科技有限公司浙江省杭州市310012

目的开发一种新的自动标记点检测框架,用于严重颅颌面畸形(Craniomaxillofacial deformities,CMF deformities)的诊断和治疗,解决其数据量少、形态差异大的问题。方法本研究基于三维点云变形模型和深度学习网络的方法,首先使用正常人数... 详细信息

目的开发一种新的自动标记点检测框架,用于严重颅颌面畸形(Craniomaxillofacial deformities,CMF deformities)的诊断和治疗,解决其数据量少、形态差异大的问题。方法本研究基于三维点云变形模型和深度学习网络的方法,首先使用正常人数据通过变形模拟严重CMF患者数据进行数据增强,然后通过三维点云卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)语义分割模型进行标记点的粗略定位,再根据标记点是否位于骨缺损区域,分别使用不同的模型进行精细定位。结果上述方法在正常标记点和缺损标记点的检测上均优于现有技术,CT扫描下的正常标记点和缺陷标记点的平均误差分别为1.19 mm和1.13 mm,CBCT扫描下分别为0.91 mm和0.94 mm。结论新方法能有效提高严重CMF畸形标志点检测的准确性,对临床手术设计和患者治疗具有重要意义。

关键词：颅面畸形标记点检测深度学习三维头影测量点云

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