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关键词： 机器视觉   自动检测   数字图像处理   双目立体视觉  

摘要： 目前,随着社会的不断发展和人民生活水平的日益提高,铜的需求量正在逐年提高。同时企业对工业生产中使用的电解铜质量要求也越来越高。所以电解铜的生产量急需提高,质量也需要满足新的要求。目前大部分企业的电解阴极铜生产线的自动化程度都已经很高,但是对其表面质量的检测及不合格产品的分拣却仍然采用人工作业的方式。这种方式不仅效率低而且容易出错,电解阴极铜表面质量的检测及产品分拣已成为影响电解铜生产效率的重要因素之一。本文针对云南某冶炼厂在电解阴极铜表面质量检测检验及分拣过程中存在的问题进行分析,提出分拣系统的设计方案,并且通过实验验证了阴极铜表面质量自动检测系统的正确性。分拣系统主要是为了解决电解阴极铜的表面质量自动检测及产品自动分拣问题,从而实现表面质量检测及产品分拣过程的自动化。电解阴极铜分拣系统的设计内容主要包括系统的总体结构布置方式、表面质量检测系统和分拣机构。结合现场实际的生产情况,设计了电解阴极铜分拣系统总体结构的布置方式,使得系统不仅满足实际需求并且节约占用空间,布局合理。表面质量检测系统是应用机器视觉代替人工完成产品质量检测工作,并且对产品进行分类。分拣机构需要配合检测系统工作,主要完成产品检测分类之后的分拣工作。分拣机构的设计内容主要包括机器人的选型、机械夹爪机构的设计。质量检测系统的设计内容包括硬件的选型和软件的选择,以及用户界面的设计。该系统能够使得阴极铜生产过程的自动化程度大大提高。表面检测系统的流程设置为:图像预处理、相机标定、立体较正、立体匹配、数据计算。应用的原理和方法是双目视差原理、三角测量法、逐渐像提取法、以及Sobel算子和BM算法。把检测系统计算出相关数据与实验实际测量得出的数据进行对比,发现两种数据差别极小,检测结果一致,验证了检测系统的正确性,说明该系统能够满足实际生产的需求。

关键词： 数字图像   自动处理   智能监控  

摘要： 在目前这个信息迅速发展的时代,数字图像处理技术已经全面运用在各个智能监控系统中,在此它发挥了非常重要的作用。一般情况下,数字图像处理技术在遇到紧急危险的状况时可以自动报警,进而实现远程控制的功能,它在很大程度上对数据的精准度作出一些分析判断。传统的工作只靠人工的记录和分析,工作量是非常庞大的,而且准确率也不能保证,基于这种状况,数字图像处理技术的智能监控系统就发挥了很大的作用。

关键词： 发票图像处理   软件开发   数据库   Android系统   信息查询  

摘要： 在商业中,发票是商品交易中的法定凭证,由于庞大的商业市场交易,导致每天产生数以亿计的发票,财务人员需要将发票中所包含的数据信息用计算机或者电子设备存储起来。传统的处理方式都是通过人工手动输入登记,实现企业部门统计与决算,但是随着发票数量的日益增长,这种处理方式耗费的人力物力财力迅速增加,加大了企业的负担,同时人工处理很容易产生统计错误。随着计算机技术与软件技术的日益精进,数字图像处理技术开始逐步运用到商业领域上,因此研发一种用于发票处理的数字图像处理系统软件既十分必要又较为可行。本文综合运用图像处理技术和软件开发技术,研究开发了用于发票处理的数字图像处理系统。系统包括发票图像加载录入、图像预处理、发票图像识别、发票信息存储、发票信息查询等功能。发票图像加载录入功能通过手机摄像头拍照和本地导入两种方式实现。图像预处理功能中主要包括图像边框捕捉、图像分割裁剪、图像灰度变换与二值化等步骤和子功能。系统发票图像识别功能采用基于特征模板的文本提取算法实现,建立SQLite数据库存储发票信息,服务器运用LeanCloud搭建,保证系统数据的可靠性和共享性。本文所研发的上述软件具有以下主要特点:1、在Android平台上开发了客户端软件APP,具有操作方便,成本较低等特点。2、发票图像经过预处理和图像识别后,发票信息会实时显示在界面上并自动存入本地存储中;若系统连通了网络,数据还会被上传到云端服务器,从而实现数据互通共享,防止丢失。3、数据查询功能可以方便工作人员随时调取历史数据分析验证。4、使用过程中可以根据不同发票类型灵活调整参数进行处理。因此,预期相对于目前市场上已有产品,具有更高的安全性和识别精度。

关键词： 局部特征描述符   特征表达   深度学习   图像块匹配   数字图像处理  

摘要： 随着数码相机、智能移动设备、互联网等在人们生活中的广泛应用,数字图像逐渐成为人们进行信息存储和交流的重要载体。在利用这种载体进行信息交换过程中,人们希望机器或者计算机能够辅助人类进行信息的提取和转换,比如将同一场景的多幅图像拼接在一起,在图像中识别出感兴趣的目标,根据一个特定场景的不同视点的二维图像对场景进行三维重建等。这些任务在文化遗产数字化展示等方面有着重要作用。完成这些任务的基础是建立多幅图像中局部区域（图像块）的可靠的匹配关系,而匹配关系的判断一般依赖图像局部区域的特征。因此如何有效而鲁棒地把图像局部区域映射到合适的特征空间以判断他们之间的匹配关系,是数字图像处理领域的一个关键问题。近年来,围绕这个问题展开的研究大致分为两类:通过人工设计具备不变性的操作进行特征表达的方法和通过学习数据内在关系建立特征映射的方法。目前局部特征表达领域的研究给许多图像处理任务带来巨大的提升,但也存在一些问题:模型时间消耗较高难满足实时任务需求的问题以及对映射过程的约束不充分导致的误判问题。本文针对这两个问题展开研究,完成以下几个方面工作:1.三元排序模型是目前非常流行的一种提取局部图像特征的模型,针对三元排序模型仅利用三元组内部关系构建一致性约束而无法对不同三元组之间的关系进行约束的问题,本文构建了一个基于深度神经网络的四元排序模型。该方法首先提出了一个新的四元排序约束函数,在理论上使得任意相似图像对和非相似图像对都能够参与到优化过程中,保证特征衡量的匹配关系与真实情况一致;然后基于孪生网络和残差网络建立了一个深度卷积网络以完成从图像块到局部特征的映射;最后设计了一个在线采样算法对训练数据进行在线扩展以保证模型得以充分训练。该方法相比于SIFT和一些最近的工作在一些图像处理任务中的精度有明显提升。2.针对目前局部特征表达方法特别是基于深度学习的方法耗时过高的问题,本文设计了一个基于精简四分支模型的方法。该方法首先对一些典型的深度学习模型进行耗时分析,寻找影响模型效率的瓶颈因素,并根据分析结果构建了一个精简的浅层神经网络;其次,结合铰链嵌入损失函数和排序损失函数的思想构建了一个具有稳定分隔边界的排序约束函数对模型进行约束,在一定程度上缓解排序模型边界抖动问题。该方法在保持模型精度的前提下,将单个特征提取时间降低至毫秒级别,增强了对实时任务的适用性。3.针对目前特征表达方法仅利用数据个体关系建立约束条件导致的半优化问题,本文构建了一个方差收缩的模型。该方法根据数据的分布特征设计了一个联合约束函数,对相似图像和非相似图像分布的均值和方差进行约束,在统计角度保证模型的可区分性。其中均值约束要求相似图像的分布和非相似图像的分布保持合适的距离,而方差约束要求每个分布向其峰值位置收缩。该方法可以有效降低两个分布的重叠率,从而降低对图像匹配关系的误判,提升模型性能。本文通过对上述几个方面的研究,逐步建立更严格的一致性约束和更精简的模型,相比于前人的工作在性能和效率上都有比较明显的提升,在一定程度上缓解了目前局部特征表达方法存在的问题。

关键词： 沥青混合料   体积指标   细观空隙特征   数字图像处理   抗滑性能  

摘要： 沥青路面抗滑性能不可避免地受到体积特征的影响。然而由于缺乏成熟的抗滑模拟试验规范及试验条件限制,当前研究侧重分析空隙率的影响而忽视了其他体积指标及细观空隙特征。鉴于此,本文拟探究不同体积指标和细观空隙特征对抗滑性能的影响及差异。首先,从体积结构出发揭示体积特征对抗滑性能的影响机理。其次,开展试验研究:分别采用真空法和塑封法测量混合料密度指标,以计算不同体积指标(VV、VMA、VCA 、VFA);借助断面扫描试验获取试件中部断面图像并采用数字图像技术提取不同细观空隙参数(空隙面积、空隙数量、平均空隙直径、面空隙率);采用平板磨光机开展室内抗滑试验,并采用Asymptotic模型拟合,获取初值、稳定值、减幅等长期抗滑参数;进而借助数据拟合、灰关联分析和方差分析等统计学方法,分别建立抗滑指标与不同体积特征参数之间的函数模型及关联度排序从而进行影响分析。研究表明:荷载作用下混合料中集料、沥青的迁移和粗集料倾斜等压密变形是影响根源;抗滑初值与稳定值均与VV正相关而与VCA 、VFA负相关,减幅与VMA较好满足线性正相关;从影响程度看,VV最大、VFA次之,再其次为VMA而VCA 最低;从细观层面看,平均空隙直径是空隙率相同而长期抗滑性能出现差异的原因。

关键词： 通信工程专业   图像处理   专业基础课程   数字图像处理课程   教学环节  

摘要： 随着高等院校数字图像处理课程改革活动的不断完善,目前通信工程专业中人才培养目标与课程改革的融合也成为专业教学工作者们普遍关注的问题。立足于现状,首先分析了激发学生学习兴趣的一般策略,其次对增加图像格式与文献资料查阅的教学,再次对重视科研成果转化的情况进行了调查,最后则对创设教学情境以及引导学生参与教学环节等途径进行了分析,也希望可以为教学水平的全面提升创设新的条件。1引言通信工程专业是我国当前重点建设的专业类型之一,由

关键词： PVC膜   柔性薄膜太阳能电池   单轴拉伸试验   双轴对角拉伸试验   应变   电压   数字图像处理  

摘要： 膜结构被誉为21世纪最具代表性与发展空间的建筑形式,近年来普遍应用于大型场馆和小型车棚等,采用合理的试验与分析方法获得膜材力学参数和变形特征,是膜结构设计分析的重要基础。随着光伏建筑一体化的推广,太阳能电池组件与系统的设计不断改进,由传统的块状晶体硅太阳能电池发展到柔性薄膜太阳能电池,光伏构件的光电性能、力学性能都是一体化设计需要考虑的重要部分。基于以上内容,本文研究了 PVC膜材在单轴、双轴对角拉伸时的变形特征,同时以膜结构作为载体,将膜与柔性薄膜电池复合,研究不同复合及加载方式下柔性薄膜太阳能电池与膜的相对应变及其对电池光电转换效率的影响。主要研究内容为以下三部分:首先,对PVC膜沿不同角度单轴拉伸,得到相应的拉伸曲线和变形参数,利用数字图像处理技术观测膜面应变分布。其次,设计并制作双轴对角拉伸装置,得到马鞍形膜结构模型,研究节点构造措施对膜面承载力的降低作用,观察膜沿双向拉伸时的变形特征。试验发现,膜角点处是薄弱部位,粘结加固或增加角板粗糙度均能有效提高膜面承载力;沿45°与经纬向拉伸时膜面变形有所差异,45°拉伸时膜曲面几何效果较为理想,承载能力和变形能力相对更好。最后,将柔性薄膜太阳能电池与膜复合对角拉伸,测试单双轴拉伸作用下电池的力电性能。单轴加载时,沿经纬向拉伸的复合结构中电池变形与电压下降值较小,未影响电池正常工作性能,沿45°拉伸时,复合结构受到褶皱影响无法正常工作;复合结构双向拉伸时,通过控制膜面应变值小于10%,电池应变值小于5%,可有效保证电池的发电效率。

关键词： 转向架   数字图像处理   特征提取   故障检测  

摘要： 伴随铁路货车重载、大密度的开行,货车检修工作量日益剧增,传统的列检作业方式工作效率低,难以高效完成货车故障检测工作。基于图像处理技术的故障检测系统可以实现货车典型故障的自动判别,高效完成货车故障检测工作。本文研究了货车转向架典型故障的图像特征,应用数字图像处理技术,设计了基于数字图像处理的货车转向架典型故障自动检测系统,实现了对心盘螺栓、交叉杆和安全链三类故障的自动检测。本文的主要工作包括两方面:一是转向架图像的预处理工作。由于采集条件和环境情况会影响转向架图像的质量,甚至会造成转向架故障的误检、漏检,因而需要对采集到的转向架图像进行预处理以改良图像质量。本文运用中值滤波方法进行了图像平滑,结合单尺度Retinex算法进行图像预处理,实现了故障图像增强和雾化图像的去雾。二是转向架图像的故障特征提取与判别工作。应用改进的随机H ough变换圆检测算法,对心盘螺栓特征进行提取,实现了心盘螺栓丢失故障的检测;采用H ough变换直线检测算法,分析交叉杆弯曲形变后的几何特点,实现了交叉杆弯曲故障检测;利用目标区域的结构特点进行了安全链区域的定位,分析二值化图像特征,实现了安全链故障检测。

关键词： 数字图像处理   实践教学   创新能力  

摘要： 近年来,《数字图像处理》技术发展迅速,在公共安全、金融安全、人工智能等领域有着广泛的应用.但是,目前针对研究生的《数字图像处理》教学偏重于理论,而忽视了实践教学.本文分析了当前研究生《数字图像处理》教学的现状及存在的问题,对加强《数字图像处理》的实践教学提出了以下三个方面的建议:改革教学方法、制定实验方案与增加上机实验、改革考核方式,使研究生学习《数字图像处理》理论知识的同时,能提高解决实际问题的能力与创新能力,为独立开展研究工作打下坚实的基础.

关键词： 数字图像处理   技术   应用  

摘要： 数字图像处理技术越来越广泛地应用到我们的生活和工作中,比如一些图片的后期制作、军事领域方面以及广告设计方面。本文笔者通过分析数字图像处理技术的内涵和现状,以及数字图像处理技术在实际生活中的应用,希望能为广大同行带来一些帮助,同时也希望得到大家的指正。