基于双目视觉的智能车辆障碍物探测技术研究

鉴于障碍物探测是越野智能车辆自主导航的关键环节,为此针对越野环境光照多变、地形复杂的特点,提出了一种适用于越野环境的双目视觉障碍物检测技术,即首先对系统进行标定和坐标变换,以抵消地形的影响;然后采用高斯滤波和有限对比适应性直方均衡化(CLAHE)对图像进行预处理,以削弱噪声、光照和对比度的影响;接着在特征匹配部分,用提取的图像的亚像素级Harris角点特征参与匹配;同时基于RANSAC方法估计基础矩阵,再通过对极几何约束匹配来提高系统的实时性,并采用连续性约束消除误匹配,最终获取环境的3维信息;在障碍物提取部分,则通过线性插值来构建车前环境的高程图像;最后通过边缘提取和形态学处理来最终检测障碍物。此外还通过不同环境中的检测实验,验证了该算法的可行性及有效性。     

基于图像边缘与Hough变换的振动位移测量方法

为了解决振动位移测量场合受限于传感器的安装空间,以及其本身质量对测量精度的影响,课题组提出了一种基于视频图像的振动测量方法,建立了图像边缘检测结果与目标物体位移之间的联系。由于使用经典Canny算法进行图像测量时,其图像边缘会出现不连续或虚假的情况,因此采用图像灰度与Hough变换相结合的方法,提高其测量精度。为验证该方法的有效性,搭建了箱体模型（目标物体）进行振动实验;并将经典Canny算法得出的结果及文中提出的视频图像测量的结果与传感器测得结果进行比较。实验结果表明,提出的方法相比使用经典Canny算法进行图像测量时精度提高了大约12%,且具有测量简单和测量范围灵活等优点。该方法为测量环境受限的场地提供了一种新的思路。     

基于机器视觉的零件圆心距在线测量系统设计

为了实现精密零件尺寸在线检测的智能化与高精度,课题组设计了一种基于机器视觉的尺寸检测系统。该系统利用OpenCV实现算法设计,基于Canny边缘检测,结合Zernike矩实现亚像素边缘提取,利用最小二乘法实现圆心拟合。在QT平台上,基于OpenCV结合C++完成测量系统的界面开发。检测结果表明：该测量系统精度能达到0.01 mm,能够满足当前项目需求。该测量系统具有一定的工程实用性。     

基于计算机视觉的滚子端面自动检测系统

针对轴承滚子端面目检损害工人视力以及误检率高的问题,课题组基于计算机视觉检测技术设计了轴承滚子端面自动检测系统。首先,设计了图像采集系统采集滚子端面图像,分析滚子端面缺陷类型的特点,通过对图像的滤波处理、最大类间方差阈值法二值化分割,提取了缺陷特征;然后,分别设定相应的感兴趣检测区域（ROI）,定义检测目标的最大像素数作为判别缺陷特征的依据;最后,应用LabVIEW软件开发了计算机视觉自动检测软件系统。实践表明该系统能很好地实现滚子双端面缺陷的自动检测,能满足准确、高效、客观的实时检测要求。     

基于Yolov4 Tiny与RANSAC算法的管纱识别抓取系统

现了管纱的检测、定位及抓取任务。首先利用深度相机获取RGB D图像,通过训练深度学习网络Yolov4 Tiny,生成预测结果;然后利用预测框信息将原始点云进行裁剪,采用快速点特征直方图与RANSAC算法进行配准;最后利用手眼标定的方法将深度图像坐标信息转换到机械臂坐标系下完成抓取。实验结果表明：系统管纱平均抓取成功率达到65%,在非结构化的环境中具有良好的抓取结果,满足管纱抓取的实际生产需求。     

基于非线性扩散与图像配准的印刷品表面缺陷检测

针对目前工业印刷品表面缺陷检测时误判率高、检测效率较低以及缺陷区域信息有限等问题,笔者提出一种基于改进Perona Malik（P M）非线性扩散模型与图像差分模型配准的印刷品表面缺陷检测方法。该方法首先利用非线性扩散模型,在维持非缺陷区域平滑程度保持不变的情况下,对待测图像进行平滑处理,将原始图像与扩散后图像做差分运算以增强缺陷区域的对比度,从而得到差分图像;然后,将差分图像与标准模板图像进行配准,检测得到缺陷所在的区域的特征值,以便对印刷品印刷质量进行分析;笔者搭建了实验平台,来验证本方法的可行性。实验结果表明：该方法能够快速并且有效地将印刷品表面的缺陷检测出来,准确率高达99.97%。该项研究能够满足印刷品生产质量需求。     

PM2.5浓度预测模型的研究与应用——基于人群搜索算法优化后支持向量机模型

本文利用京津冀地区的污染数据,使用人群搜索算法—支持向量机模型对污染物浓度分别进行点预测和区间预测,并与常用的几个污染物预测模型进行比较.实验结果显示,在点预测方面,该模型的预测精度优于其他模型;在区间预测方面,在显著性水平为0.1的情况下该模型区间预测覆盖率最高.整体来看,该预测模型可以应用于对中国京津冀地区的污染物浓度进行预测.     

开口时碳纤维丝束与镀铜综丝眼间摩擦损伤的有限元模拟

为了减小碳纤维丝束在织造时与综丝眼摩擦产生的损伤,课题组提出了在综丝眼内镀有色金属铜的方法。先计算出开口过程中碳纤维丝束与综丝眼摩擦的动程,选取部分动程进行损伤分析,利用体积单元法对碳纤维丝束建立简化模型并在有限元软件ABAQUS中对该模型进行拉伸仿真分析;然后进行碳纤维丝束的拉伸实验并将仿真结果与实验数据相比,验证了丝束模型的正确性。课题组利用渐进损伤模型分析了碳纤维丝束与不同金属材料摩擦时的损伤情况,表明镀铜后的综丝眼与碳纤维丝束的摩擦损伤较小。