基于RTX的某光电装备图像处理实时性研究

针对现有光电跟踪设备一体化水平低、实时性的不足的现状,提出基于RTX技术的光电跟踪设备图像处理系统的并行处理方法。对原有图像处理系统的任务进行重新划分,利用共享内存来实现图像处理模块与图像存储模块间的数据交换。最后搭建系统的试验平台,对改善前后图像处理的实时性进行了比较,给出系统仿真结果。实验结果表明：利用RTX实时扩展技术大幅度提高了系统图像处理的实时性和有效性,RTX在图像处理速度上比Windows系统快300%左右,图像处理时间的上下浮动由几十个微秒下降到几个微秒。基本能够满足该光电跟踪设备对实时处理快、精度高、稳定性好等要求。     

一种短程无衍射激光图像定中算法

针对短程无衍射激光图像特点,提出了一种由亮度梯度确定图像中心的方法。利用光斑图像边缘的亮度梯度,设定图像二值化阂值范围,根据二值化结果确定光斑图像边缘点,对于各边缘点,利用圆上两点直径最长的原理,通过直径的中点确定圆心,求出均值,作为光斑图像的中心。本方法速度快、精度高,适合于实时性要求较强的应用场合,已经在实际应用中...     

基于双阈值视觉注意模型的图像关注焦点检测

 图像关注焦点（FOA）检测是基于人眼视觉关注模型的图像感兴趣区提取的关键技术。为了更加精确、合理地搜索图像关注焦点,提出一种基于双阈值视觉关注模型的FOA检测算法。算法首先提取图像的亮度、颜色、方向和离散矩变换（DMT）特征,生成各个特征对应的特征图;然后将各特征图合并为一张包含多种特征的显著图;最后根据显著图的灰度直方图建立静态阈值与动态阈值,确定图像关注焦点的位置与数量。实验结果表明：新算法在图像关注焦点检测的准确性上较Itti模型有更为优秀的表现,更符合人眼视觉的关注习惯。     

基于自适应侧抑制网络的红外弱小目标检测

 为了提高远距离红外弱小目标的检测效率,提出了一种基于自适应侧抑制网络的复杂背景下的红外弱小目标检测方法。该方法建立了改进的侧抑制网络数学模型,利用各向异性滤波来自适应地确定侧抑制网络的抑制系数,不需要人为干预,实现了侧抑制网络与各向异性高斯滤波的有机结合。同时,在各向异性高斯滤波器两轴确定方面进行了改进,两轴分别采用对比度尺度模型和强度尺度传播模型来独立确定。通过与传统弱小目标检测方法的对比实验,验证了方法的有效性。     

用于生物单分子操纵的磁镊技术

镊是近年发展起来的一种用于生命科学研究领域的微操纵技术.简要介绍了所搭建的磁镊装置及利用2.8μm直径的磁珠进行的操纵实验;利用一种搜索算法分析所记录的磁珠运动视频,得出磁珠的运动轨迹和运动速度,并与理论分析相验证.研究结果表明该磁镊装置具有一定的实用性.     

基于统计特性的激光雷达距离像噪声抑制算法

激光成像雷达在工作时会受到噪声干扰,因此需要滤除距离像中无法反映真实信息的异常点。根据激光成像雷达距离像噪声的分布,推导出距离像中非异常值的分布特性,并提出了一种距离像异常值的判定条件。将判定条件表示为小范围内抽样分布的函数,利用稳健统计中的中位值法可估算出判定条件的取值,从而可以移除异常点得到噪声抑制后的距离像。利用该算法分别对激光雷达距离像进行仿真和实际获得的激光雷达距离像进行处理并进行数学分析,并与中值滤波进行了比较,结果表明基于统计特性的噪声抑制算法同时具有很强的噪声抑制能力和保护目标细节信息能力,可以满足激光成像雷达距离像噪声抑制的要求。算法充分利用了激光成像雷达较高的测距精度,可以应对多种场景下的需求,具有很强的实用性。     

顶管机自动导向水平角测量系统研究

设计了一套基于激光准直技术的顶管机自动导向水平角测量系统。系统具有两套光靶激光测量装置。利用具有漫反射特性的标靶接收准直激光,标靶图像经CCD相机采集后处理得到标靶上的光点位置,根据光点位置的变化可计算得出顶管机机头偏转的角度信息。研究了图像处理算法和角度计算算法,并搭建了实验测试系统。实验结果表明,在100m的测量距离内,系统水平角测量范围可达到±1°,测量精度为0.01°,可以满足顶管机地下施工水平方位角的测量要求。     

一种有效的拼接图像色彩校正算法

针对图像拼接中子图像由于拍摄的角度、相机曝光参数等不同,造成子图像间色调与明暗存在明显差异的问题,提出了一种利用子图像间重叠区域统计信息的色彩校正算法。首先将原始的色彩转换算法利用空间协方差矩阵表述成能直接在RGB空间进行转换的形式,再利用拼接图像间的重叠区域信息对算法进行简化,得到色彩校正算法。实验表明该算法能够有效地应对拼接图像时各子图像间的色调与明暗差异,在图像拼接时可以得到良好的色彩校正效果,同时相比原始的色彩转换算法减少了计算耗时。     

基于数学形态学的表面原子熔融相的 STM图像识别算法

高温扫描隧道显微镜(HT-STM)可以实时原位地捕捉到表面原子的熔化相变过程.在这一原位变温实验中,快速可靠地识别出每帧STM图像中的熔融相十分关键.传统的手工统计方法存在效率低下、随意性大等问题.我们发展出一套基于数学形态学的算法,来自动快速地识别.与人工方法相比,该算法消除了人为主观误差,使确定的边界更加准确、光滑,处理效率提高了266倍.     

基于视频图像测量的母线折弯技术研究

现有折弯机在母线的角度测量中一般采用光栅尺或编码器,针对这种接触式检测方法存在的局限性,提出了基于视频技术的角度检测方法,这种非接触式测量方法不仅使角度的检测更加方便,而且增加了折弯机机头机械设计的灵活性.分析了母线在进行边缘检测时角度存在跳动的原因,提出了一种通过抑制伪边缘的方法来控制检测角度的不稳定性.以铜、铝母线...