嵌入式足球机器人视觉系统的硬件设计

为实现足球机器人设计不受Pc机或PCI04软硬件限制的视觉系统，实现FIRA(国际足球机器人联合会)比赛系统的视觉功能。综合运用了FPGA、FIFO和DSP等实现足球机器人的硬件，利用VHDL语言和汇编语言实现软件编制。足球机器人视觉系统包括CCD摄像头、sAA7113、AIA22B、EPM7128及TMS320VC5402，该系统不涉及软硬件版权问题，而体积只有PCI04系统的五分之一。实验表明系统很好实现了FIRA的ROBOSOT(自主式足球机器人)视觉系统的功能。     

基于机器视觉技术的叶面积测量系统实现

研究并实现了用于测量叶片面积的软硬件系统,并可进行叶片面积的统计.根据植物与土壤背景的颜色特征关系研究了提取叶片颜色特征将彩色图像转成灰度图像的算法,应用迭代求图像最佳分割阈值法进行图像二值化,中值滤波去除二值化图像的噪声干扰,Kirsch边缘算子进行叶面边缘轮廓的提取.     

数字图像处理技术在指针式仪表读数系统中的应用

阐述了基于图像处理技术的指针式仪表自动读数系统的结构和工作原理，分析了采用Matrox MeteorⅡ图像采集卡应用软件系统的开发特点．在图像处理方法上，比较了Canny算法和Morlet小波基函数的小波变换算法对图像边缘检测的效果．结果表明，采用小波变换检测边缘，提高了检测精度，满足了实际应用的需求．     

基于VTK的医学图像三维重建系统的设计与实现

VTK(The Visualization Toolkits)是一个基于面向对象方法设计的、功能强大的可视化和图形图像处理的工具箱。文中针对医学图形图像处理的需要和特点，利用VTK的图像处理和可视化及图形显示功能，用面向对象的方法设计和实现了一个医学图形图像处理系统Med3REC，为虚拟现实和医学图像归档及传输系统的开发奠定了基础。     

潜土逆转旋耕理论模型验证及工作参数选择

以潜土逆转旋耕试验和被抛土粒流运动图像处理技术为手段，对潜土逆转旋耕土粒流运动图像进行了采集、处理和统计分析，获得了潜土逆转旋耕抛土率的量化估算结果，探索了潜土逆转旋耕机抛土性能与其工作参数之间的关系，为定量验证和修正抛土率理论模型的计算结果提供了一种途径，同时也为潜土逆转旋耕工作参数选择提供了参考依据．实际抛土率一般均低于理论抛土率，当用理论模型计算得到抛土率定量结果之后，再适当下降7至10个百分点，可以作为在该工况下的实际抛土率的定量描述．通过多种工况的计算结果对比分析，综合考虑抛土率、工作效率、功耗等因素，可以获得一组较为合适的潜土逆转旋耕工作参数．     

成排连铸坯端面中心坐标视觉自动提取方法

为了实现成排连铸坯端面机器人贴标时各连铸坯端面中心坐标的快速提取,提出了先提取连铸坯端面图像角点像面坐标,再计算各连铸坯端面中心像面坐标的研究方案。首先,提出了一种改进型SUSAN角点检测算法,解决了图像中相邻连铸坯端面图像边界间距离过小和连铸坯端面图像角为弧形角所造成的角点漏检问题;然后,提取角点的像面坐标,并确定各封闭区域所包含连铸坯端面个数;最后,采用一种倾斜连铸坯端面图像中心像面坐标的提取方法,计算各连铸坯端面中心像面坐标。应用以上方法进行成排连铸坯端面机器人贴标实验,实验结果表明,连铸坯端面水平和竖直方向贴标位置误差范围分别为-0.625～0.850 mm和-0.550～0.875 mm,完全满足企业对多根连铸坯端面自动贴标位置误差允许值1 mm的要求。所提视觉方法在理论和实际应用上都是可行的,不仅为连铸坯端面贴标机器人提供了准确的贴标位置,而且为矩形图像元素的中心坐标提取提供了一种可靠的方法,具有一定的应用价值。     

蒸发器支撑板板孔精密测量系统

建立了蒸发器支撑板板孔精密测量系统,并提出了基于边缘约束条件的轮廓参量测量方法.首先采用图像处理技术将待测目标转化为二维离散坐标点,计算其最小外接矩形并对轮廓进行预定位;然后将轮廓分割成相互重合的"扩展邻域轮廓",建立以曲率角为原则的边缘约束算法对各轮廓段精确定界,实现对轮廓参量的精密测量.实验和误差分析表明,该系统测量准确度优于0.02mm,对具有复杂轮廓的零件参量测量有参考价值.     

一种多起点并发式快速运动估计搜索方法

为了提高块匹配运动估计快速算法的搜索速度、精度和鲁棒性,提出了一种多起点并发式快速运动估计搜索方法。根据匹配块搜索的特性,提出了均匀选取多个起始点的方法,同时根据搜索区域的大小制定了自适应的限制条件和进度表,使得算法的收敛速度有了很大的提高。该算法在迭代过程中不但能够接受使目标向好的方向前进的解,而且能够在一定限度内接受使目标恶化的解,这使得算法能够有效地跳出局部极小的陷阱。使用基于TMS320C6415芯片的DSP图像处理系统对抖动视频图像序列进行实验。实验结果表明,当视频图像为PAL制,分辨率为720×576个像素,并且相邻图像间的抖动范围为±40个像素时,使用新提出的方法,匹配参数的计算量不大于使用全域匹配方法计算量的1/8,并且搜索精度远高于其他传统的快速搜索方法。     

人机象棋对弈中棋子的快速捕捉与定位研究

针对人机象棋对弈中变动棋子的快速捕捉问题,提出了一种在动态环境下快速捕捉变动棋子的方法.首先,采用背景差分法判断出棋盘上存在运动目标,使用肤色检测和人手跟踪获取人手运动轨迹,根据运动轨迹变化判断出人手已经落子.然后,获取最新的帧图像与背景图像的差分图像,帧图像再经过肤色检测处理得到对应的运动目标图像,运动目标图像与差分图像进行差分获取最终差分图像.最后,扫描最终差分图像获得两小块白色区域坐标,在提取的帧图像中相同坐标处定位识别棋子,在人手尚未离开棋盘时完成捕捉过程.采用该方法与全棋盘扫描法进行对比实验,实验结果表明:该方法可以在各种人手操控棋子的情况下可靠地捕捉到变动棋子;相比于普通的全棋盘扫描法,棋子捕捉的效率提高了36.27%.