摘要：利用光纤镜头和彩色工业摄像机实时采集激光切割厚板中切割点的图像,从彩色图像中分别选取蓝色、绿色和红色通道图像,分析各通道图像的特点和切割点的几何形状特征。首先以激光焦点在图像中的位置为中心建立坐标系,以x轴方向为起始,45°为间隔向8个方向搜索激光切割区域的边缘点,根据边缘点到坐标原点的距离信息确定激光切割方向和切割顶点;建立边缘识别用抛物线模型,根据边缘处存在灰度特征、梯度特征和方向特征设计识别目标函数,识别切割顶点两侧边缘,进而识别整个切割点处的几何形状。实验表明识别方法具有良好的适应性、准确性和实时性。

摘要：基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。

摘要：针对喷嘴雾化角测量,开展基于图像处理的喷嘴雾化角测量方法研究,设计搭建了采用远心透镜光学成像测量系统,研究基于图像灰度阈值分割、边缘识别和角度分析的图像处理算法,通过对喷雾图像进行处理得到雾化角与偏斜角。为验证系统测量精度,采用标准角度块进行测量,角度测量最大相对误差为1.01,测量不确定度优于0.10°。在此基础上,将上述光学成像测量系统应用于A、B、C这3种型号喷嘴雾化角测试,结果显示:该方法能够有效获得清晰的图像,利用阈值分割和边缘识别算法能够获得雾化角与偏斜角。A、B、C这3种典型单个喷嘴多次测试雾化角的测量不确定度分别为0.806°、0.279°、0.624°,偏斜角的测量不确定度为0.207°、0.402°、0.620°;A、B、C型不同喷嘴多次测试雾化角平均测量不确定度为0.659°、0.427°和1.291°,偏斜角平均测量不确定度平均值为0.389°、0.231°和0.487°。因此,基于图像处理的喷嘴雾化角测试方法可为评判喷嘴雾化性能提供直观有效依据。

摘要：以数码摄像头与PC机作为硬件设备,结合Matlab软件设计视频图像测振系统,采用该系统识别了斜拉索模型的1~4阶模态参数。采集索振动视频,将其分解为图像序列,经图像处理,得索边缘序列,取边缘各点的振动时程,经振动模态分析,得到索的频率、阻尼和振型,由频率识别索力。以力传感器所得索力数据作为参考,同通过视频图像测振技术得到的结果进行对比分析。结果表明,视频图像测振技术检测索振动可行且具有一些优势。随着光学硬件的进一步发展和测振软件系统的日益成熟,视频图像测振技术的工程应用前景光明。

摘要：随着工业自动化的快速发展,工件角度视觉检测技术日益受到重视。边缘检测和边缘识别是角度视觉检测精确性的关键因素。以角度块规为研究对象,首先进行图像采集及灰度化处理,其次利用5种常见边缘检测算子实现边缘检测,然后利用最小二乘法与霍夫变换两种直线识别方法提取图像中夹角两条边的倾斜角,从而确定其角度检测值,最后获取10种组合方法的决定系数和回归估计标准误差并进行分析。结果表明,Canny算子&最小二乘法的决定系数和回归估计标准误差分别为:0.9995和0.326°,优于其它9种组合方法。因此,该组合方法更适用于角度视觉检测方面的应用,为工件角度检测技术进一步发展提供理论依据。

摘要：为探究龙卷风的形成原理及其气流特性,使用抽气机、鼓风机、PVC管等材料设计并制作了龙卷风发生装置,通过单片机控制步进电机驱动丝杆滑台,实现龙卷风的定距移动,并对稳定单涡旋、双涡旋分别进行测量、分析,研究了涡旋的内部结构以及对另一同向涡旋的涡旋强度的影响。对于速度场测量方法,本文采用激光断面扫描获取图像,并利用边缘识别、计算圆隶属度的方法消除龙卷风减少不稳定造成的误差,从而得到龙卷风激光扫描断面图像之间的瞬时速度场及涡量场等数据。

摘要：将图像处理中边缘检测与磁场资料处理中导数滤波结合起来,提出了一种基于Canny理论的磁场源边界检测方法。利用归一化水平导数的垂向导数方法作为边界增强方法对Canny算子进行改造,在保持了Canny算子原有的定位准确,信噪比高等优点的基础上,提高了Canny算子在提取磁场源边界的适应性和准确度。通过模型试验和实际资料处理,验证了该方法的正确性。