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关键词： 焊缝识别   轮廓跟踪   相机标定   数字图像处理  

摘要： 焊接特征点的自动提取是机器人自主规划焊接路径的关键。传统的焊接通常需要示教焊接中间点,当工件更改或装配出现误差时,通常需要重新进行示教,导致焊接效率较低。文章提出了一种基于单目相机的焊接特征点自动化提取的方法,首先采用双边滤波平滑图像;随后运用Sobel算子计算像素的梯度,以图像的平均灰度值为阈值进行二值化;接着通过闭运算填充细小孔洞并连接间断的细小轮廓线;使用改进的轮廓跟踪算子消除图像上的残留噪声;采用平均法从图像上提取特征点;然后通过相机标定将特征点从像素坐标系转换到用户坐标系。采取不同形状的平面薄板对接焊缝工件进行特征点提取实验,通过对比特征点与激光传感器采集得到的焊缝坡口中心点在用户坐标系y轴方向上的差值,获得混合型焊缝、直线型焊缝、曲线型焊缝的平均误差分别为0.45mm、0.23mm、0.42mm,表明该方法能够从图像中自动识别焊缝并提取焊接特征点,免除焊接系统的示教环节。

关键词： 新工科   数字图像处理   IPPG(成像式光学体积描记技术)   创新实践教学  

摘要： 针对当前数字图像处理实验教学内容存在的问题,结合新工科专业建设背景与人才培养要求,探索数字图像处理课程创新型实践教学模式,以基于IPPG的心率估计算法为例构建创新实践教学项目。以心率估计算法为例,基于传统数字图像处理技术,融合综合型实践教学内容,重构数字图像处理实验教学课程体系,以综合性创新性研究项目驱动知识、理论、创新和综合能力的深度融合,为培养新工科创新人才提供支撑。

ISBN: (纸本)9787030756817

关键词： 数字图像处理  

ISBN: (纸本)9787113304195

摘要： 本书共分10章，主要包括Python编程基础、数字图像处理基础、图像增强实验、图像复原实验、图像压缩实验、形态学图像处理实验、图像分割实验、手写文字识别实验、图像分类实验和目标检测实验等内容。

关键词： 赛教融合   项目驱动   案例式教学   课程思政  

摘要： 文章分析了数字图像处理课程的重要性及教学现状,论述了基础理论知识与项目实际应用融合、理论授课内容与竞赛融合两个层面的教学内容改革;通过案例式教学实现了教学方法改革,描述了各部分知识点的具体教学案例设计;以精细化、有针对性、时代感和前沿性为目标进行了课程思政元素设计.

关键词： 房屋建筑   结构拓扑智能设计   数字图像处理   图神经网络   人工智能  

摘要： 为实现复杂建筑平面的结构拓扑自动生成,提出了一种基于图生成模型的结构拓扑智能设计方法,能够辅助设计人员实现快速、高效的结构骨架生成。首先采用无向图数据结构描述结构平面图,将结构拓扑生成问题转化为无向图的邻接矩阵生成问题;然后收集了200套复杂建筑平面布置图和结构平面布置图,采用数字图像处理方法识别结构平面布置图并转化为对应的无向图数字表征;进而利用对抗生成网络架构进行邻接矩阵生成,使用多层感知机作为生成器,并使用图神经网络作为判别器以判断生成的邻接矩阵的真实性。数值试验结果表明,该结构拓扑智能设计方法较为合理,可提供良好的结构初步设计方案,为类似设计研究提供了参考与借鉴。

关键词： 显微CT   三维颗粒体系   数字图像处理   颗粒接触   力链  

摘要： 为描述三维颗粒体系颗粒间的微观力学行为,以陶粒为研究对象,利用显微CT开展三维颗粒体系原位加载实验,获得下压位移间隔为0.2 mm的颗粒二维图像序列.经三维重构得到颗粒体系的数字体图像,构建三维颗粒的孔隙网络模型,计算不同加载状态下的颗粒间接触信息.对接触信息进行量化统计,提出以颗粒接触面积衡量接触力的表征方法,从接触面积、竖向夹角、竖向力和配位数等新视角分析颗粒体系力学性能的变化规律,描述三维颗粒体系中颗粒间力学行为和力链发展演化的内在联系,提取强接触颗粒信息并对比颗粒位置坐标变化.研究结果表明:加载过程中,接触数量呈现递减趋势,强接触占总接触数量的1/3,平均接触面积基本不变;颗粒体系内部竖向夹角θ<45°和θ> 45°数量占比维持在2:3;竖向力是接触力和竖向夹角共同作用的结果,其数值受竖向夹角影响更加显著;平均配位数整体呈下降趋势,配位数为3,4和5的颗粒数量占比约70%;此外,颗粒与压头接触点位置影响强接触颗粒坐标变化,新接触点附近区域往往伴随接触行为的更新.

关键词： 道路工程   透水沥青混合料   细观空隙   CT技术   数字图像处理  

摘要： 基于室内试验、CT技术和数字图像处理技术研究了PA-13型透水沥青混合料的制备、路用性能、细观空隙特征表征方法及变化规律。运用MATLAB程序和Python编程语言建立了沥青混合料数字图像预处理方法,提出了基于颜色通道合并技术的透水沥青混合料连通空隙识别算法,并进行了验证。结果表明:浸水飞散试验评价透水沥青混合料水稳定性是可行的。PA-13型透水沥青混合料二维断面细观空隙空间特征参数沿试件高度方向总体分布较集中,断面空隙面积、断面空隙等效直径主要介于2 000~4 000 mm^(2)、4~9 mm。PA-13-4.5断面数字图像空隙率为14.87%,比实测值低。断面空隙均匀性分布变异系数沿试件高度方向波动较小,大多数小于10%,空隙分布均匀性较好。基于颜色通道合并技术的透水沥青混合料连通空隙识别算法的连通空隙率计算值与实测值接近,具有较好的可靠性。三维体积细观空隙空间特征参数垂直连通空隙率和扩展空隙率的空间分布曲线大致平行,断面连通空隙率空间分布曲线的趋势与前者大致相同。

关键词： 工科   课程思政   数字图像处理   典型案例  

摘要： 工科课程思政要强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当.本文以《数字图像处理》课程中的思政建设为例,将知识传授和立德树人相统一,根据工科课程的特点挖掘思想政治元素和价值意涵,设计章节思政典型案例,教学中将专业内容与思政元素、典型案例相结合,将价值引领融入专业课程教学中,为探索和实践适合工科计算机类专业其他课程的思政建设提供思路和实践经验.

关键词： 轻骨料混凝土   单面盐冻   数字图像处理   内部损伤   孔结构   微裂纹  

摘要： 准确识别和量化轻骨料混凝土(LAC)中的孔隙和微裂纹对于分析盐冻劣化机理非常重要。基于形态学原理提出了新DIP方法,克服了传统方法仅依靠形状因子无法精确分割孔与微裂纹、多孔轻骨料干扰混凝土基体孔结构分析的难题,分析了具有相同浆骨比和相同水灰比的页岩陶粒LAC和普通骨料混凝土(NAC)的盐冻孔结构劣化。随冻融循环次数增加,2种混凝土均表现出孔径扩张和微裂纹自孔壁萌生,导致相对动弹性模量(rn)损失。灰色关联分析表明,除了微裂纹萌生与扩展,LAC孔径离散程度较高也能引起rn损失。新DIP方法实现了孔与微裂纹的分割和独立分析,提高二者识别精度至10.6μm,在定量分析混凝土孔结构和微裂纹时具有优势。