人眼高阶像差校正和视觉分析系统

人眼除具有可用眼镜或接触镜校正的低阶像差(离焦、像散)之外,还普遍存在高阶像差。高阶像差的存在影响着屈光系统的成像质量。为研究高阶像差对视觉功能的影响,利用自适应光学技术,建立了具有校正高阶像差和产生高阶像差双重功能的人眼高阶像差校正和视觉分析系统。介绍了系统实现高阶像差校正和视觉分析的工作原理;阐述了波前校正器、哈特曼波前探测系统、控制系统等关键单元技术;列出了系统对泽尼克模式像差的校正效果,绝大多数像差从0.5λ降低到0.2λ以下;阐明系统功能的实现过程,并给出仿真实验的结果。该系统为进一步研究高阶像差对视功能的影响提供了有效的手段。     

应用光学——光学系统设计指南 第十五章 视觉

15.1 视觉系统的解剖学和生理学(1a)、(2a,b)、(3a)、(4a,b)15.1.1 视觉的解剖学要素视觉过程可分成下述四种功能:1.在视网膜上成象;2.将光学象转换成神经脉冲;3.神经脉冲及其传向大脑之间的互相作用;4.神经脉冲在大脑中的译码。眼的光学介质执行第一个功能。视网膜执行第二个功能,还包含着神经系统间的某些联系。视觉神经把神经脉冲传导到大脑的外侧膝状体中。由此,信息被传递     

菌紫质光电作用的分子机制

本文介绍了一种新型的生物分子光电功能材料─-细菌视紫红质,对其结构、光电功能和光化学性质作了简单介绍,着重对其光电作用机理从分子生物学角度进行了阐述,对其在光电器件、神经网络和仿视觉功能系统方面的实际应用给出了几个例子。     

一种新型的视觉系统——原理和概念设计

基于平面视觉和立体视觉的研究成果 ,提出一种新的视觉系统的概念设计方案。这种新型视觉系统比之传统视觉系统有更为强大的功能 ,不仅完全可以满足基于传统视觉系统的可见光波段图像信息获取和立体视觉技术应用 ,而且还可以对视场中的物体温度场进行计算 ,对视场中存在的具有不同辐射份额的多个物体在照明条件下进行有效辨识     

全景视觉系统发展与应用

全景视觉系统具有视场范围大的特点,并且系统结构种类繁多,各有特色,已广泛应用在机器人导航、空间探测、视频监控、虚拟现实、环境感知技术等民用或军用领域;全景视觉系统由全景视觉光学成像系统、图像传感器、图像处理系统和输出图像显示等组成;文章主要从全景视觉成像角度对全景视觉系统进行分类,并详细介绍了每一类的全景成像原理、发展现状和应用情况,最后对每种类型全景视觉系统的优缺点给予分析总结。     

视觉系统与仪器MTF测试的差异探析

本文首先对光学传递函数作概念性表述。基于对视觉系统定量描述其随空间频率明暗变化的视觉特性；探讨视觉系统MTF的测量。着重讨论视觉系统MTF测试和光学仪器MTF测试的差异，尤其是在原理、理论基础及实验方法和设备等方面。     

火情自动视觉检测系统的设计

针对现有智能楼宇火情自动视觉检测系统中对火情严重程度的判断功能不足,无法提供多样性信息的问题,设计并实现了智能火情多状态视觉检测系统,监控系统设计了底层控制站CCD视觉信息采集模块和DP总线信息传递模块,增加了智能火情多状态视觉检测系统的功能,利用火情检测图像的均值作为初始背景,根据不同火情事件获取背景图像进行实时更新,依据DSP处理器得到二值图上目标特征设定不同阀值,判断发生了哪类火情,对火情不同事件识别率达到了95%,适用于新一代的智能楼宇监控系统应用。     

带钢表面质量在线检测系统研究与设计

为了提高现有带钢表面质量检测技术在缺陷检测精度与识别率上存在的问题,设计了基于机器视觉技术的带钢表面质量自动检测系统,从系统整体构成、视觉传感系统、软件开发及检测与分类算法等方面进行了深入地研究,实现了包括图像的采集、传输、缺陷的实时检测和定位,缺陷的分类以及缺陷的存储与报警等功能。实验结果表明,本系统可以对带钢表面常见的边裂、氧化、结疤等几十种不同类型的缺陷进行精确地检测。与现有的缺陷检测技术相比,本系统中设计的算法在检测精度和实时吞吐量上都具有很大优势。     

融合单目视觉的激光扫描投影系统自标定方法

为解决现有激光扫描投影系统中需要手动标定的问题,提出了融合单目视觉的激光扫描投影系统自标定方法.首先建立了融合单目视觉技术的激光扫描投影系统模型,给出了融合单目视觉的激光扫描投影系统自标定方法;其次建立了单目相机与激光扫描投影系统、被投影物体之间的数学模型;最后运用Matlab软件进行模拟仿真,证明融合单目视觉的激光扫...     

基于混沌Logistic和Arnold二次加密的图像水印算法研究

针对图像水印在不可见性和鲁棒性方面很难同时满足的问题。提出一种基于混沌对原始水印图像进行双重加密的方法,使水印信息具有双重的保密性;根据人眼视觉系统将不同强度的水印分量自适应地嵌入到DCT的中频系数中,使嵌有水印的图像具有良好的视觉不可见性。实验表明,该算法在水印自身的安全性和相关性,系统的鲁棒性方面相对于其它算法都有很大的提高。     

基于DSP的实时自动跟踪系统的研究

在差分得到的二值图像基础上,采用快速搜索算法预测运动物体在帧图内的二维坐标,并自动跟踪运动目标。选择TMS320C642作为视觉跟踪系统的硬件平台,采用摄像机获取场景图像,通过软件捕捉场景图像中的运动物体,识别物体运动的方向和距离,实现了视觉实时跟踪功能。在此基础上,完成了分立器件构成的嵌入式视觉实时跟踪系统的设计,对于视觉技术的实际应用具有一定工程意义。     

机器人智能视觉路径选择系统的设计与实现

机器人视觉路径选择系统的性能,对于提高不同领域机器人应用性能具有重要的应用意义;提出了考虑最优路径数据挖据的机器人视觉路径选择系统的优化设计方法,分析了该系统组成的总体结构,给出了系统的电机驱动模块、图像采集处理模块、USB接口以及电源模块的硬件结构设计,分析了考虑最优路径数据挖据机器人视觉路径规划的具体过程,介绍了系统实现路径规划的关键程序代码,实现机器人视觉路径的准确选择;实验结果说明,所设计模型可实现机器人路径的有效规划,具有较高的规划效率和精度。      

基于机器视觉的雷达测角精度评估系统

利用光学成像原理,设计了基于机器视觉的雷达测角精度评估系统,主要包括光学部分(CCD相机)、图像采集部分和图像处理与目标角度信息提取部分等;机器视觉的定位成像和高精度测角,保证了该系统能在紧缩场中对雷达系统进行自动化、高精度、实时的角度测量校准和测量精度评估试验;理论分析和仿真结果表明,补偿由于雷达系统和机器视觉系统安装位置不同引起的角度测量偏差后,在正常的实验测量误差条件下,基于机器视觉的角度测量校准和评估系统能达到0.005°的校准和评估精度。     

显微视觉检测系统精度分析及校准技术

为提高显微视觉检测系统的检测精度,建立了检测系统的误差模型,分析了影响检测系统精度的因素,给出了运动系统及视觉系统的误差补偿方法;提出了一种开环控制加位置检测的运动控制方式和一种基于多项式拟合的图像边缘检测算法;实验结果表明,提出的运动控制方式和边缘检测算法有效降低了显微视觉检测系统的系统误差,提高了微小型零件的检测精度。     

机器视觉及其应用(系列讲座)第四讲机器视觉系统集成技术

机器视觉系统集成时,涉及到多门技术,最基本的系统也需要照明、成像、图像数字化、图像处理算法、计算机软件硬件等,稍微复杂一点的系统还会用到机械设计、传感器、电子线路、PLC、运动控制、数据库、SPC等等。要把这么多不同方面的技术和知识组合到系统里,使其相互完美配合并稳定地工作,对系统集成人员提出了很高的要求。作者根据多年的经验,讲解了机器视觉系统集成时所涉及的各种技术、需要综合考虑的因素以及评估机器视觉系统项目成功的可能性的方法。     

大区域森林中病虫害的视觉监控系统设计与实现

当前的虫害监控主要采用人工经验或翻阅相关资料等的专家分析方法,存在劳动强度大、非实时性和效率低等缺陷;设计并实现了一种基于WEB技术的可判断虫害程度森林视觉监控系统,给出了监控Web服务器、 CC2430 处理器模块、数据采集模块、通信接口和数据库的硬件设计原理,介绍了系统的软件功能以及实现步骤;将软件设计划分成服务器软件和客户端软件两种模块,采用视觉定位方法得到森林虫害区域的空间位置参数,获取深林虫害区域在标准坐标域中的坐标,实现对森林虫害程度的准确监控和判断;系统测试结果说明,该种系统能够对森林虫害程度进行准确的定位和判断,并且具有较高的准确度和效率。     

视觉测量仿真系统及其网络布局优化研究

为了便于在开展测量前对测量方案和各环节进行分析、评价,设计了完整的视觉测量仿真系统,该系统可以为测量任务提供摄影网络布局、精度分析、测量模拟等多项功能。由于多站位、多角度的网络布局结构是提高视觉测量精度和可靠性的重要手段,对仿真系统中网络优化的目标、原理和方法进行了研究,针对网络优化设计了遗传算法。通过在薄膜充气可展开天线面形测量中的应用,证明了该系统的可行性。     

基于DE1-SoC的磁性介质显示系统设计与实现

针对常规平面成像技术表现形式单一,容易视觉疲劳等问题,提出一种新型的基于FPGA/ARM异构双核控制的磁性介质显示系统,实现磁性介质的立体动态成像;本系统通过在Altera DE1-SoC的Linux平台上构建Lighttpd轻量级Web服务器和设计开发功能程序、底层驱动程序、自定义IP核和Verilog逻辑译码程序来实现该显示系统的软硬件开发;本系统具有网络设备跨平台控制能力、磁流体精确控制能力以及多种样式的汉字和图案显示能力;大量实验表明该系统能够通过控制磁流体完美的表现出立体书法、绘画图案,且系统运行稳定可靠。     

基于双目立体相机的室外场景三维重建系统设计

摘要：三维重建是图像处理、计算机视觉、计算机图形学的一个重要研究领域,双目视觉通过模拟人眼处理景物的方式可以获取目标物体的三维信息,具有非接触、速度快、精度高、自动化程度好等诸多优点,可以大大提高工业生产效率,已经成为人们研究的热点。在传统的基于双目立体视觉的三维重建系统基础上进行了方法和算法的改进与创新,并根据具体应用场合拓展了系统功能。硬件选用Stereolabs公司的二代ZED双目立体相机套件,配合该套件提供的软件开发工具包（ZED SDK）,使用NVIDIA推出的通用并行计算架构CUDA,很大程度上优化了三维重建的运行效率;针对立体匹配过程噪声及原有视图引入误差等问题,利用插值法和数学形态学平滑方法进行处理,引入了视差图修复与细化环节;采用更为合理的特征点提取方法,优化了深度值计算环节。在实验室环境下,对整体系统进行了性能测试,结果表明,算法稳定高效,系统重建效果好,性价比高。     

面向感存算一体化的光电忆阻器件研究进展

脑启发神经形态计算系统有望从根本上突破传统冯·诺依曼计算机系统架构瓶颈,极大程度地提升数据处理速度和能效.新型神经形态器件是构建高能效神经形态计算的重要硬件基础.光电忆阻器作为新兴的纳米智能器件,因具备整合光学感知、信息存储和逻辑计算等功能特性,被认为是发展类脑视觉系统的重要备选.本文将综述面向感存算功能一体化的光电忆阻器研究进展,包括光电忆阻材料与机制、光电忆阻器件与特性、感存算一体化功能及应用等.具体将根据机制分类介绍光子-离子耦合型和光子-电子耦合型光电忆阻材料,根据光电忆阻特性调节方式介绍光电调制型和全光调制型光电忆阻器件,根据感存算一体化功能介绍其在认知功能模拟、光电逻辑运算、神经形态视觉功能、动态探测与识别等方面的应用.最后总结光电忆阻器的主要优势以及所面临的挑战,并展望光电忆阻器的未来发展.