基于DSP和图像分割的织物疵点实时检测方法

疵点自动检测是纺织品缺陷在线检测领域的一个研究热点;为满足高速实时疵点检测应用要求,构建了基于TMS320DM642的织物疵点检测硬件系统;该系统由光源与成像、图像采集与实时处理、结果显示与统计分析等部分组成,能充分利用数字信号处理器的高速运算能力,有效提高系统的检测速度;并提出一种基于自适应阈值分割的疵点检测算法,通过增强织物图像灰度直方图波谷对应阈值的检测概率,有效提高了疵点图像的分割准确性;最后,在所建硬件系统平台上利用该算法进行了棉坯布疵点检测实验,疵点检出率达到93.6%;结果表明,本系统可自动实时检测织物疵点,且检出效率高。     

基于计算机视觉的蜂窝陶瓷在线检测系统研究

研发了一种基于计算机视觉的蜂窝陶瓷智能在线检测系统;设计了系统的体系结构,4台高速摄像机在线获取蜂窝陶瓷图像,研究了改进型加权中值滤波处理,论述了基于Fisher评价函数的图像阈值分割算法;最后进行亚像素测量,判断产品尺寸是否在允许范围内,实验验证了系统的有效性和检测算法的可行性,可以很好地代替人工检测。     

液压油污染颗粒光电检测系统

论述了液压油污染颗粒光电检测系统的原理及结构。该系统以面阵CCD作为被测污染颗粒边缘图像的探测器件,采用激光准直扩束技术和计算机数字图像处理技术,运用最佳阈值分割和轮廓提取相结合的图像数据处理方法,实现了油液污染颗粒图像边缘的精确检测。利用该系统对实际液压油进行了实验,证明了系统的实用性和实效性。     

基于PCIE接口的光电图像采集系统设计与实现

在光电系统中,为了获得更高质量的光电图像,需增加传感器数量、提高传感器分辨率等,这使得光电图像采集系统采集的数据量剧增。为满足对大量光电图像数据的高速采集及实时显示,提出一种基于PCIE接口的光电图像采集系统,该系统以FPGA作为控制核心,利用专用桥接芯片PEX8311实现PCIE协议,采用模块化设计思想,并预留丰富拓展接口。测试结果表明,单通道采集实时光电图像数据与主机通讯实际速率达到170 MB/s,超出PCI理论带宽132MB/s约30%,能解决传统基于PCI接口的系统数据传输带宽不足等问题。     

激光光靶图像识别和测量方法的DSP实时实现

针对火炮光电窥膛系统中对激光靶图像自动识别和测量中的高效、准确、实时性的要求,设计了一套DSP(Digital Signal Processing)快速运算方法的硬件实施方案.介绍了基于高性能DSP实时处理的硬件原理框图,重点分析了硬件系统中的大量数据交换瓶颈问题,存储器访问的软件优化和分配机制以及快速定标量化的压缩存储机制.实践证明该方案有效地提高了系统在实时测量中的应用价值.     

一种基于光学干涉原理的图像分割方法

 介绍了基于光学干涉原理的图像分割理论算法。在计算机上模拟一个均匀相干光源、一个滤波器和一个接收屏。选择强度 相位的转换曲线，将输入图像的强度信息转化成伪相位信息，并显示在滤波器上。利用光源照明滤波器上的相位图，在接收屏上得到其干涉条纹。再通过选择阈值对干涉图进行分割得到二值图，从而实现输入图像的边缘分割。计算结果表明，该方法得到的图像轮廓，与Sobel 算子效果相当。与实验结果对比分析可得，改善硬件并实现良好的分割效果的关键在于：控制光源的相干长度，或增大液晶的点阵间隔，并利用CCD相机和计算机相连，对干涉图进行二值化。     

利用二维属性直方图的最大熵的图像分割方法

提出二维属性直方图的概念。它是一种由先验知识约束的二维直方图,可以使一些图像处理方法得到简化和变得可行。在此基础上提出一种基于二维属性直方图的图像分割方法。该方法步骤是构造图像的属性集,确定相应的二维属性直方图,然后利用二维属性直方图的最大熵法确定灰度阈值。为了说明该方法的性能,将其用于一种海底小目标图像分割。同时,也使用一维属性直方图的最大熵分割法。结果表明该方法比一维属性直方图的最大熵法抗干扰性更强,分割效果更好。二维属性直方图的概念具有理论意义与应用价值。该方法适用于图像有某种先验知识的场合。     

印刷电路板光电图像获取与预处理研究

为了获取完整且大面积的印刷电路板(PCB)光电图像,在淡入淡出的自然缝合算法的基础上,提出了一种基于硬件的图像自动拼接新算法,并分析了其基本原理。选择用中值滤波滤除图像中的噪声。针对获取后的PCB光电图像整体偏暗的特点和其直方图中出现灰度冗余的情况,提出了去灰度冗余与灰度变换结合起来的图像增强新算法,并分析了其基本原理。用图像自动拼接算法得到了完整且大面积的PCB光电图像实验结果;用完整图像中的局部小图像从主观与客观两方面对几种图像增强算法的增强效果进行了比较,本图像增强算法的增强效果较好。     

高炮电视跟踪系统对超低空目标截获概率仿真实验研究

针对高炮电视跟踪系统目前无法通过实装试验方式对超低空目标截获概率进行考核的问题，分析了影响截获概率的因素，如地面图像和目标同时处于光电系统视场中对光电系统图像处理的影响，通过搭建软件和硬件环境，建立了一种基于三维虚拟试验场的仿真试验方法。构建了典型的测试用例，利用仿真系统采集视频，将图像输入到视频跟踪器中进行处理，通过对输出数据进行处理，可定性或定量判定是否可以截获目标。该方法应用于某型轮式弹炮结合防空武器系统试验，验证了该方法的有效性。     

光电图像光照不均蜕化的校正及阈值分割方法*

分析了CCD获取的图像光照不均蜕化产生原因.针对光照不均蜕化的印刷电路板图像的具体情况,用同态滤波器在频域空间进行滤波而增强图像,从而改善图像的目标与背景对比度.讨论了最大类间方差法,给出了其优点.为了更好的分割图像,在此基础上,考虑两类间距与各类内聚性对图像分割的不同影响,提出了一种改进的最大类间方差法.最后对光照不均蜕化的PCB光电图像用不同方法进行了实验,结果表明改进方法能更好地分割图像.     

一种光电混合SIMD型计算机(OEHSC)系统结构及其算法的设计

本文基于光计算机结构和算法必须以“门”一级并行为基础的观点，提出了可实现性能较好的光电混合ＳＩＭＤ型计算机的结构和以位平面数据表示为基础的并行算法。通过性能分析，证明了光计算机计算能力的潜力及光电混合系统的有效性     

基于符号替换算法的光电混合型计算机的设计

在分析符号替换算法特点的基础上，提出了基于此算法的光电混合型计算机ＯＥＨＣＢＳＳ的体系结构及其算法。性能分析表明ＯＥＨＣＢＳＳ可实现性强、性能优，特别是其光符号替换处理器具有通用性强、速度快等特点。     

基于光学沃尔什变换特征提取的图像匹配

采用光电结合的方法实现了沃尔什 （Walsh）分量变换,提出出反映图像主要特征的分量,用于大容量图像库的内容匹配查找,基于以非相干光相关器为核心的光电混合图像处理系统,实现了基于光学沃尔什变换特征提取的图像匹配算法。     

基于FPGA的实时图像采集与分析系统设计

当今社会视频技术运用的越来越广泛。针对实时图像采集与分析系统对实时性要求高的特点,研究并设计了一套基于FPGA的图像实时采集与分析系统,利用在FPGA芯片上设计软硬件,速度快、稳定可靠,研发周期短等特点。整个系统以FPGA芯片为核心,辅以图像采集模块、图像分析算法、图像存储和图像分析模块。实验表明, 该系统较好地符合了系统对实时性的要求。     

新型光学元件

介绍了近几年来在光电仪器中开始使用的新型光学元件,它们是衍射元件与衍射折射混合元件,溶胶－ 凝胶法高纯度特殊元件和微光学元件,轴向梯度元件以及玻璃－ 液体组合元件等。介绍了它们的应用和制造方法。这些元件给光学系统设计提供了新的自由度,并大大地简化了系统的结构和减小了系统的尺寸。     

基于DSP的数字图像处理系统的设计和调试

提出了一种数字图像处理系统的设计方案,并阐述了基于TMS320C5402的数字图像处理系统的硬件设计和实现。以SST39VF400A型号为例,对FLASH的烧写及程序加载的方法进行了介绍。     

能见距离测试条件及其对测试结果的影响

气象学的能见距离是在光电成像系统分析和设计中常用的大气性能评价参量。在能见距离的实际测试中,往往由于对测试条件的忽略或限制,使测量结果偏离能见距离。根据辐射度学原理,从理论上研究景物对比度在大气传输中的衰减,得到了在两种可能的条件下所测得的目标最大探测距离与能见距离的关系。利用这一关系可避免或减小测量偏差对成像系统分析设计的影响。     

一种高速双光路并行数据采集系统的设计

本文提出了用时分复用方法实现双光路并行信号的模数转换方案,讨论了保证精度和并行性的条件,如A/D转换器精度、信号的频率和孔径误差等,给出了相应的计算公式,在此基础上,介绍了一种高速双光路并行数据采集系统的设计及其应用。在此系统中,用PLD设计的状态机是实时读取数据的关键部分。     

嵌入式电子节能控制器的设计与实现

节能控制能够有效降低能耗,对保护环境等方面具有重要影响。但目前大多数电子节能控制器都是通过采用单片机技术和双向晶闸管过零触发交流调压电路对电子节能控制器进行设计。通过介绍电子的负荷特点和节能原理,分析电子节能控制器的硬件组成电路,并对电子节能控制器的主要软件程序的流程图进行设计,完成电子节能控制器设计。但这种方法节能控制效果较低,难以保证电子节能控制器性能,为此,提出一种基于模糊PID控制的嵌入式电子节能控制器设计与实现方法。首先通过对嵌入式电子节能控制器的处理器、电源电路、复位电路、系统时钟电路、JTAG接口电路、D/A转换电路、功放电路、双极性电源电路以及嵌入式电子节能控制器硬件PCB板器件布局等的设计,完成嵌入式电子节能控制器硬件设计。在此基础上,选用模糊PID控制方法对嵌入式电子节能控制器进行设计。通过分析模糊PID控制原理,介绍加入自调节因子的模糊PID控制的算法设计,以此确定输入输出隶属度函数,再利用模糊推理和模糊规则,得到电子节能控制器的模糊控制过程,从而完成嵌入式电子节能控制器的设计。实验证明,所提方法能够有效提高嵌入式电子节能控制器的节能控制效果,具有良好的使用价值。