基于机器视觉的钢轨轨头非接触测量精度研究

采用基于机器视觉的三角测距原理和光取断面法,开发出将廓形上的激光点进行空间坐标转换的算法,消除了已有方法中借助标定板计算所带来的误差和操作的复杂性,提高了钢轨动态测量的精度和效率.开发了非接触式钢轨检测装置.通过对60轨打磨后轨廓的测量结果与标准廓形的分析比对,验证了开发系统的精度和性能.     

基于计算机视觉的平面角度测量方法

为解决制造、地质、控制等领域中角度的快速测量问题,提出了一种基于计算机视觉原理的非接触式角度测量方法.测量时仅需用已知内部参数的相机,在空间任意位置对待测角进行1次拍照即可.在所得图像上,利用直线检测和最小二乘法,得到待测角各边1组平行线或1段均分线段的图像方程;再通过计算平行线图像的交点或利用交比的调和性,确定对应边上灭点的坐标;根据相机成像方程,即可由灭点坐标和已知的相机内部参数计算出待测角的角度.实验证明,用此方法,即使在较远距离处测量,其相对误差也能控制在2%以内.     

双目视觉辅助植牙的位姿测量引导系统

影响植牙手术效果的关键因素是牙医运用牙科手机的临床经验,亟需一种辅助医生精准植牙的引导系统.系统首先预设牙科手机合作靶标,运用双目视觉采集合作靶标信息,提取靶标边缘特征,进行特征点三维重建;然后采用基于几何约束法的方法进行特征点匹配,得到各特征点坐标,据此建立牙科手机坐标系,进而求出牙科手机相对于摄像机坐标系的旋转平移矩阵;最后通过系统坐标系间转换,将牙科手机末端执行部位位姿与牙齿实际病患位置进行实时比对,根据偏移量做出辅助引导.实验结果表明,系统采用的牙科手机相对位姿测量方法相对位置误差为-0.3～0.5 mm,相对姿态误差为0.5°以内,验证了系统具有较高的精度与实时性,能够对植牙过程起到较好的辅助引导作用.     

基于机器视觉的铁路货运木材检尺系统开发

利用三角测量原理,采用图像处理技术,解决了基于机器视觉木材检尺技术的难点问题.实验结果表明：开发的检尺系统可直接确定目标面到相机镜头间的距离,并且能够与机器视觉检尺无缝融合,与其他测距传感器相比,该系统成本低,不仅适合单根等小批量的木材检尺要求,而且适合大批量的铁路货运木材的检尺工作.     

霍夫变换和Faster-RCNN铁轨上行人检测方法

采用一种基于霍夫变换的直线检测方法用于有轨电车前方铁轨的检测,通过调整累加器阈值滤除较短的人行横道线与侧方铁轨实现铁轨检测.将检测出的直线与基于深度学习的Faster-RCNN算法相结合,通过比较目标行人坐标与铁轨所在直线坐标实现行人入侵检测方法,该方法对于铁轨行人入侵检测有较好的效果.     

基于机器视觉的四方垫片内圆缺陷检测方法

提出了一种基于机器视觉的四方垫片内圆缺陷检测方法。首先利用广义Hough变换定位垫片的中心点位置,然后根据设定阈值对原图进行二值化、标记连通区域并删除最大连通区域外的区域,再分段搜索垫片内圆边沿点,最后用最小二乘法拟合圆后检测各边沿点是否为缺陷位置。算法对任意摆放位置和角度的四方垫片都能成功检测,实时性、准确率都可以满足工业检测的需求。     

基于HALCON的PCB图像拼接方法研究

以印刷电路板(PCB)贴装生产中的视觉检测为背景研究图像拼接方法.方法包括图像预处理、特征点提取和拼接图像三个步骤,并且在拼接图像步骤中使用了三种技术.利用Halcon软件以两幅PCB图像为目标进行了三个实验测试,并用Do EM方法对实验结果进行评价,评价结果分别为:0.9260(实验1),0.8106(实验2),0.7635(实验3).实验1对应的图像拼接方法能以较少的匹配点数得到最优的匹配结果,可用于PCB贴装质量的视觉检测.     

基于GPS与图像融合的智能车辆高精度定位算法

车辆自定位是实现智能车辆环境感知的核心问题之一.全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差通常在10 m左右,不能满足智能车辆的定位需求;惯性导航系统成本较高,不适于智能车辆的推广.本文在视觉地图基础上,提出一种基于GPS与图像融合的智能车辆定位算法.该算法以计算当前位置距离视觉地图中最近一个数据采集点的位姿为目标,首先运用GPS信息进行初定位,在视觉地图中选取若干采集点作为初步候选,其次运用Oriented FAST and Rotated BRIEF(ORB)全局特征进行特征匹配,得到一个候选定位结果,最后通过待检测图像中的局部特征点与候选定位结果中的三维局部特征点建立透视n点模型(Perspective-n-Point,Pn P),得到车辆当前的位姿,并以此对候选定位结果进行修正,得到最终定位结果.实验在长为5 km的路段中进行,并在不同天气及不同智能车辆平台测试.经验证,平均定位精度为11.6 cm,最大定位误差为37 cm,同时对不同天气具有较强鲁棒性.该算法满足了智能车定位需求,且大幅降低了高精度定位成本.     

基于机器视觉的接触网几何参数检测方法

提出了一种基于机器视觉技术的接触网几何参数检测方法。检测过程中,通过线阵相机对锚段关节、支柱等关键零部件的识别,实现检测数据精确定位,同时采用振动补偿技术消除由检测车体振动所造成的检测误差.检测结果表明,该方法能够有效地提高接触网动态几何参数检测精度,具有实际意义.     

视觉检测在逆直线法肋骨冷弯加工中的应用

针对船体肋骨加工过程中的肋骨成形控制问题提出了采用计算机视觉检测的方法来检测、判断逆直线的变直程度，从而控制肋骨成形．阐述了其中重要技术环节的实现原理及方法．首先指定一个阈值，通过灰度的。阈值变换”方法将逆直线提取出来，再将整幅位图进行旋转，使位图中逆直线的弦线与水平方向成45^。角，然后通过最小二乘法拟合逆直线并求出相关系数，与预先指定的相关系数进行比较，从而完成对逆直线是否已变为直线的判断．文中还提出了采用逆直线的弦高作为加工控制参数进行肋骨冷弯加工，并对其工艺过程进行了讨论．