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关键词： 多楔带   数字图像处理   人工标志点  

摘要： 汽车发动机附件轮系从曲轴轮输出的动力,经过一根多楔带将动力传递到空调压缩机、动力转向泵、交流发电机、水泵等附件轮。该系统又称为前端附件驱动(Front End Accessory Drive,简称FEAD)系统。轮系作为汽车必备配件,其设计制造的优劣将影响整车的油耗、机械寿命及驾乘舒适性。随着多楔带被广泛应用在汽车轮系中,轮系的复杂性主要表现在工作时会产生各种形式的振动,主要包括:相邻的轮系之间轴向运动带的振动、轮和张紧臂的旋转振动。运动带的轴向振动形式包括:纵向振动、横向振动、侧向振动和扭转振动等。研究者发现由发动机轮系内部引起的振动会使带的磨损速度加快,制造噪声,严重时还会损坏系统,甚至会对整机、整车的技术指标造成影响。为了优化汽车多楔带轮系的性能,减少发动机的能耗,研究人员在多楔带动态信息获取方面进行了大量的研究。针对动态建模与仿真技术在研究多楔带动态特性应用中需要对多楔带轮系进行简化等不足,本文采用摄像机获取发动机轮系运动状态中的多楔带动态信息,通过标示方法、高速摄像测量误差等方面研究,最终构建一套以高速摄像机为前端采集设备的发动机轮系动态特性采集系统,提升发动机轮系动态特性检测方法的全面性和准确性,以便分析轮系的振动特性,降低轮系的振动、噪声及油耗,提高驾乘舒适性,进而推动轮系产品设计技术水平的进步。在多楔带信息获取过程中,先用摄像机对多楔带上的人工标志点进行跟踪与轨迹记录,再运用圆形标志点识别法获得标示点的位置信息,最后用本文算法和霍夫变换检测法分别对几种有着典型形变的标志点进行识别并提取圆心坐标,对比两种方法提取到的圆心坐标的误差,同时分析本文算法测得的多楔带动态信息与激光测距仪得到的多楔带动态信息之间的相关性。实验结果表明,本文采用的方法能准确的获取多楔带的动态信息。

关键词： 应用   MATLAB软件   教材   高等学校   数字图像处理  

ISBN: (数字)9787121296901 ISBN: (纸本)9787121296901

摘要： 本书是我社畅销教材《数字图像处理及MATLAB实现（第二版）》配套的学习与实验指导书。在章节安排上与该教材相一致，各章内容主要有知识结构、知识要点、习题解答和实验指导。在实验指导中给出了实验题目、实验内容、实验原理、实验方法及程序、实验结果与分析以及思考题。

关键词： 沥青路面   抗滑性能   CT扫描技术   数字图像处理   细观结构   加速加载试验  

摘要： 目前沥青路面已成为新建高速公路的主要路面形式,但许多沥青路面的抗滑性能往往下降较快,且达不到相关规范要求,为车辆的行驶安全埋下很大隐患,尤其是在车辆性能和行驶速度不断提升的背景下,许多交通事故成因与轮胎打滑密切相关。本文研究角度从沥青混合料结构的细观尺度出发,基于数字图像处理技术,针对混合料细观结构特性包括表面纹理几何特性与内部结构分布特性两方面,结合室内加速加载试验,分析在车轮荷载作用下细观结构的变化情况,以及与抗滑性能指标之间的相关性,研究细观结构的变化对路面抗滑性能的影响。通过工业CT扫描技术获取沥青路面芯样的断层CT图像,并进行数字图像处理:一方面提取出芯样表面轮廓;另一方面分离并识别混合料中各组成成分,空隙、沥青砂浆和集料。建立纹理参数(Profile Line-PL index)指标,用于表征路表纹理几何特征,研究结果表明,PL index与路面抗滑指标的相关性良好,随着车轮荷载作用的增加,PL index值减小。建立评价参数分析沥青芯样中空隙和沥青砂浆的分布特性,发现车轮荷载作用造成面层内部结构发生变动,空隙减少和底部沥青砂浆向上迁移,减小了路面构造深度以及减少路表纹理,使得路面抗滑性能下降。采用SMA-13和AC-13C两种级配类型的沥青混合料进行室内加速加载试验,测量抗滑性能指标并分析其与轮载作用次数间的变化关系。对不同轮载作用次数的沥青试件切面图像进行分析,采用纹理参数PL index和分布特征参数评价其细观结构变化情况。试验研究结果表明:PL index值随着轮载作用次数的增加而减小,与抗滑指标间有良好的相关性,可有效地表征路表纹理特征;轮载作用使得试件中沥青砂浆发生向上迁移,集料颗粒相对向下迁移,其趋势随着轮载作用次数的增加而越发显著;骨架型的SMA结构与悬浮型的AC结构表现出明显差异,骨架型沥青混合料在路面长期抗滑性能方面会表现更加优异。本研究从沥青混合料细观角度探讨了沥青路面抗滑性能衰减的机理,以及不同类型沥青混合料抗滑性能衰减的差异,相关结论对于提高沥青路面的抗滑性能和延长抗滑使用寿命具有重要的参考价值。

ISBN: (纸本)9787302429241

关键词： 光纤通信   光纤端子   机器视觉检测   Labview   图像处理  

摘要： 近些年来,光纤通信迅猛发展,已经俨然成为了现代通信的重要支柱,在现代通信发展中扮演着极其重要的作用。光纤端子作为光纤通信系统中必不可少的器件,对它的检测也就成为了我们研究光纤通信重要的一环。随着现代工业和制造业的发展,传统的轮廓尺寸测量方法已经无法再满足我们对加工对象复杂化、检测高精度、高效率的要求,亟待我们寻求新的检测方法。机器视觉检测技术作为近年来工业检测应用中的研究热点之一,它不仅能提高生产速度和效率,还可以大幅度降低检测成本,因而在工业检测和控制领域得到了广泛的应用[1]。本文以机器视觉技术为基础,以图像处理技术为方法,在传统的光纤端子检测方法的基础上,提出了一种基于机器视觉检测技术的光纤端子检测系统,比较符合现代工业发展的要求;本文主要研究内容如下:首先,分析了国内外光纤端子检测的现状,提出其不足。然后,结合机器视觉检测技术,针对其不足,提出一套以数字图像处理技术为基础的机器视觉检测系统,并对其硬件和软件部分进行设计。硬件方面,主要包括光源的选择、照明方案的设计、摄像机及光源的安装位置安排以及进行实验所用的计算机配置要求。软件方面,分析了检测过程中常用的图像处理算法,对采集到的图像进行了灰度化,使用3×3模板中值滤波对图像进行了滤波去噪使其平滑,采用阈值分割的方法对图像进行了二值化处理,并选择Robert算子对图像进行了边缘提取,得到了我们所需要的样品边缘轮廓。同时,提出了基于图像像素点的尺寸测量方法,通过对像素直方图平滑段数据进行采样,对样品端子进行了测量。整个系统以labview为平台,并借助其软件包NI-IMAQ实现整个图像处理和测量过程,实现了一套基于机器视觉检测技术的光纤端子检测系统。最后,对测量系统进行了反复实验,分析了实验数据,计算了其精确度,并对测量过程中可能出现的误差进行了总结。相对传统的人工检测,该视觉系统在自动化程度、测量精确度、测量效率等方面都有了一定的提高,具有很好的应用前景。

关键词： 铁路钢轨   缺陷检测   激光三角法   数字图像处理  

摘要： 铁路运输作为一种主要的现代化运输方式，在我们的日常生活中扮演着十分重要的作用，因此保证铁路安全也是当今生活中一个重要的命题。钢轨作为铁路的重要组成部分，必须要有严格的监管措施保证其出厂质量，目前国内大多数钢厂使用的检测方法或者停留在传统的人工目视法或者依靠于引进外国的技术，本文设计了一个基于激光三角法的钢轨缺陷检测系统，实现了对缺陷的实时检测和识别。该系统使用激光三角法测量钢轨轮廓;然后计算轮廓到标准模型的距离，以此反应出待测钢轨的表面高度信息;接着根据高度信息提取二维和三维图像中的特征进行分类识别;在论文的最后介绍了整套系统的设计和工作流程。本文按算法流程对整个检测过程进行了详细的分析和说明。　　首先，本文提出了利用单应性矩阵进行点云重建的测量方法，相较于测量误差较大且标定困难的激光位移测量法，本文提出的方法可以得到更精确的结果，并且容易操作。　　其次，本文完成了激光线图像的滤波和亚像素坐标提取，对图像进行了多种去噪处理，在比较去噪效果后，选择了效果最理想的小波去噪以抑制噪声的干扰。在本系统出现激光断线的情况下，使用现有的中心线提取算法会引入干扰点，从而影响计算结果，为此本文结合种子填充法和重心法对中心线提取算法进行了改进，使得计算结果更加精准。　　接着，本文设计并实现了一种适合本文背景的改进ICP配准算法，将基于最近邻计算法向量转化为在二维空间计算法向量，降低了计算复杂度，同时满足了对应点查找的准确性，并使用了K-D树搜索对算法进行了提速。配准后计算了测量轮廓到模型的距离，并对距离图像进行背景减除操作排除了干扰。　　然后，本文通过BP神经网络对缺陷进行分类，针对BP神经网络容易陷入局部最优的局限，设计了一种使用混合蛙跳算法对BP神经网络权重进行优化的算法，并将之应用在了对于钢轨缺陷的分类中，取得了一定的效果。　　论文的最后设计了一个钢轨表面缺陷的视觉检测系统，并给出了系统的组成结构和算法流程，介绍了成像系统的选型和参数，明确了系统需要标定的参数和方法。

关键词： 柴油机   喷雾   宏观特性   光学测量   数字图像处理  

摘要： 柴油机一直以其良好的热效率在各领域被广泛的应用。作为混合气形成的主要手段,燃油的喷雾特性对其经济性与排放特性有重要的影响。由于柴油喷雾的高瞬态、强湍流特征,需要采用准确可靠的测量方法对其进行深入研究分析。本文以纹影成像原理为基础,设计并搭建光学成像系统,对柴油喷雾锥角以及贯穿距等宏观特征的测量效果进行实验研究。调整光路原件中的滤光片波长范围、光栅尺寸、刀口布置、透镜相对位置等因素,优化高速摄影机获取的喷雾图像质量。同时,为进一步准确提取喷雾图像中的有效信息,提高测试精度,本文提出一种新型数字图像处理方法:仅提取喷雾图像中油束边界信息,以此确定喷雾贯穿距和喷雾锥角。针对喷雾图像中油束边缘卷吸难以识别这一难点,本文在预处理中通过图像作差法获取完整燃油喷雾油束,以中值滤波过滤图像噪点,将RGB图像转换为灰度图以简化后期处理过程,以大律法结合二阶Canny算子获取喷雾轮廓线,以开运算对图像进行数学形态学处理,以霍夫变换拟合油束轮廓边界线,最终量化图像坐标,提取喷雾宏观特性,随后的校核实验证实本方法具有较高测量精度。为进一步验证本测量方法在柴油喷雾研究中的可行性,以柴油单次喷雾实验平台为基础,在不同油泵转速、喷射背压、喷孔直径等条件下,对喷雾宏观特性的动态发展过程进行测量分析,结果证实:同一喷射条件下,随时间的发展喷雾锥角呈先增大后趋于平稳的趋势,喷雾贯穿距则逐渐增大,且增长幅度逐渐减缓;随油泵转速的增大,喷雾锥角和喷雾贯穿距都逐渐增大;随喷射背压的增大,喷雾锥角逐渐增大,而贯穿距逐渐减小;随喷孔直径的增大,喷雾锥角和贯穿距均逐渐增大。实验结果与喷雾学理论完全一致,证实本方法在柴油喷雾宏观特性研究中具有良好的可行性。

关键词： 智能交通   数字图像处理技术   应用  

摘要： 随着数字图像处理技术的日益发展,在智能交通系统中,交通视频监测以图像处理为主的技术已经成为前沿研究领域。基于此,对智能交通系统中数字图像处理技术的特点进行了分析,并对在信息采集、车牌识别、车辆检测与跟踪等方面的应用进行了具体的分析。

关键词： 路面裂纹检测   SURF   数字图像配准  

摘要： 现有的路裂纹采集设备对路面转弯处及道路边缘裂纹图像的采集常常由于摄像设备安装角度的问题而发生形变,导致后期计算结果的不准确。为解决这一问题,本文拟采用基于特征的图像配准方法对同一时间段、同一路面裂纹不同角度的采集样本进行配准。首先用SURF算法对特征点进行检测;然后进行特征点匹配;最后根据RANSAC剔除无匹配点输出配准图像。结果表明:基于特征点的图像配准具有计算量小、适应能力强和匹配精度高的优点。

关键词： 视频处理   图像   数字图像处理   图像处理   综合实训  

摘要： 数字图像与视频处理技术是当前学术界与产业界的研究热点,与国民经济的发展联系紧密。国内外重点高校也都为通信、电子、信息工程类相关专业的本科生和研究生专门开设图像与视频处理的类似课程,希望通过本课程的学习,使学生掌握其基础理论、原理和实现方法,并在图像与视频处理领域具有一定的开发与应用能力,为以后从事图像与视频信号处理、广播电视工程等领域的研究打下坚实的基础。但实践环节缺失严重,有的院校