目标药丸定位系统中的图像处理

目标药丸定位系统中的图像处理

一、靶丸定位系统中的图像处理(论文文献综述)

严天亮[1](2021)在《惯性约束聚变靶丸表征技术与系统》文中指出在惯性约束聚变中,靶丸是多束激光会聚引发聚变的中心。为了实现聚变条件,靶丸的球壳参数与冰层参数必须严格控制,而实现各层折射率与厚度的精确表征是其中至关重要的一步。本文结合干涉法和背光阴影法,提出了一种基于光程差和光线偏折的迭代算法(iterative algorithm based on optical path difference and ray deflection,IAORD),实现了靶丸折射率和厚度的同步表征;研制了紧凑、单帧、三波长、适用于真空环境的检测系统,实现了靶丸折射率和厚度的原位表征;研究了基于移相干涉和光线偏折的靶丸球壳/冰层折射率分布和冰层密度分布的测量方法和系统。本文还对基于代数重建法的靶丸三维折射率反演进行了初步研究。本文主要研究内容和创新成果分别如下:1、提出了一种基于光程差与光线偏折的迭代算法,实现了靶丸球壳折射率-厚度或冰层折射率-厚度的同步表征,解决了传统光学手段无法同时获取冰层折射率与厚度的问题。搭建了实验系统,选取了两个单层靶丸作为样本验证了迭代算法的可行性。仿真表明,有限次数的迭代后冰层折射率相对误差小于0.05%,厚度相对误差小于0.1%;所获得的球壳折射率相对误差小于0.7%,厚度相对误差小于1.1%。实验表明,球壳折射率与厚度的相对误差均在2%以内,满足了惯性约束聚变靶丸参数表征的精度要求。2、提出了一种紧凑、单帧、三波长的靶丸参数表征系统,实现了靶丸球壳/冰层折射率和厚度参数的原位表征。对上述实验系统进行工程化方面改进,以适用真空环境和工程实践中靶丸原位表征需求。系统的横向分辨率达到2μm。实验表明,三波长下球壳折射率和厚度的相对误差均在2.1%以内。不确定度分析表明,球壳折射率和厚度检测的相对不确定度分别为2.19%和1.09%,与实验结果有较好的一致性。仿真也表明,系统对冰层折射率和厚度检测的相对不确定度分别为1.42%与5.04%。该系统具有装置简单、可原位检测、检测速度快、精度较高和分辨率高的优点,在靶丸参数在线表征领域有较好的应用前景。3、深入研究IAORD算法及其改进算法(advanced IAORD,AIAORD),实现了靶丸球壳折射率-冰层折射率的同时求解。在IAORD的基础上引入了不动点迭代的概念和cobweb图方法,解决一些情况下IAORD迭代结果不收敛的问题。并且研究发现,两个未知量与两条特征曲线之间的正确组合是保证迭代结果收敛的关键。仿真分析表明,AIAORD适用于靶丸任意两个参数为未知数的情况。对于球壳折射率和冰层折射率未知的典型应用场景,对AIAORD进行了仿真验证。球壳与冰层折射率检测的相对不确定度分别为9.78%与1.10%,说明了 AIAORD在未知球壳与冰层折射率时,对冰层折射率的检测有较好的表现。4、提出了一种基于移相干涉和光线偏折的算法,来获取三个波长(532nm,785nm,1064nm)下靶丸球壳/冰层的折射率二维分布,进而可以获取密度分布。使用一种差分方法,来获取基准折射率,并基于此来获取折射率分布。对于冰层折射率均匀分布的靶丸,仿真表明反演精度可达10ppb。对于冰层折射率不均匀的实际靶丸,讨论了两个环带的选取方式以最小化基准折射率的测量不确定度。实验表明,三个波长下同一靶丸的球壳折射率分布具有较好的一致性。检测灵敏度方面,可检测的折射率变化(均方根值)相对于平均折射率小于2.9E-4。检测精度方面,三波长下球壳平均折射率的精度均优于1.5%。

郭森普[2](2020)在《基于图像处理的嵌入式耳机焊点识别与定位研究》文中指出耳机作为“视”与“听”的主要载体之一,已经成为人们必备的日常电子产品。耳机生产过程中,为保证成品耳机的音质品质,在进行焊线之前需要对半成品耳机进行音质测试,目前的测试方式主要以人工操作电声器件测试仪进行测试为主,该方式不仅效率低,而且差异性大。因此,耳机音质的自动化测试设备开始被人们所关注。耳机焊点定位的实现是该类型设备研发过程中必不可少的步骤。本文针对圆形耳机无法利用机械装置准确定位耳机焊点位置的难题进行研究,结合嵌入式与图像处理技术,设计用于圆形耳机焊点识别与定位的嵌入式系统,实现了耳机焊点的识别与定位。主要工作如下:(1)设计基于OpenCV开源库的耳机焊点识别与定位的算法研究。通过灰度化、中值滤波等操作对耳机图像进行预处理,并结合本文耳机图像的特点,针对传统中值滤波时间长的缺点,提出一种适合本文的无排序的中值滤波。在最小二乘法圆拟合的基础上进行改进,提出基于约束的最小二乘法获取耳机外圆的参数,在保证速率的前提下,提升了其鲁棒性。通过连通域标定算法对耳机焊点进行识别,并利用所得参数计算耳机焊点相对于电声器件测试仪探针的偏转角度。(2)耳机焊点识别与定位的嵌入式系统的实现。通过分析对比嵌入式领域中常用的处理器芯片与操作系统,选择搭载S5P6818处理器的GEC6818开发板为平台,通过移植Uboot、Linux内核以及制作根文件系统,完成了Linux操作系统在开发平台上的搭建。通过交叉编译与移植OpenCV3.2.0与Qt5.9.6源码,搭建了软件运行环境,并基于Qt设计了工作界面、浏览界面和设置界面,实现了人机交互的功能。(3)针对该系统的测试精度、实时性与稳定性分别设计实验并进行测试,实验结果表明该系统的测试精度、实时性和稳定性均满足耳机音质自动化测试设备的应用要求,该系统具备一定的实际应用价值。

秦敏昱[3](2020)在《微球表面干涉测量的子孔径拼接技术研究》文中研究说明光学干涉测量法是一种高精度、高效率、非接触的球面形貌检测方法,是较为理想的表面形貌检测方法。干涉测量方法单次测量为孔径固定的球冠区域,多次测量使测量区域覆盖全口径,子孔径拼接技术是显示球面全口径的有效方法。为得到微球全表面信息,本课题针对微球表面干涉测量的子孔径拼接技术中拼接路径、匹配误差等问题进行研究,论文的主要研究内容如下:首先对微球表面干涉测量系统的原理进行研究,包括Linnik型短相干偏振干涉原理,检测装置的组成。然后,对微球表面的子孔径拼接技术进行研究,包括移相干涉测量中子孔径相位计算方法,子孔径拼接算法和子孔径拼接步骤,将其运用于微球检测子孔径拼接中。接着,设计了基于平面配准的球面子孔径拼接方法,主要在平面进行子孔径拼接。先环带内拼接再环带间拼接,将平面子孔径群转换到球面上。再使用缺陷检测装置对半径1 mm的微球表面进行实际检测,使用基于平面配准的球面子孔径拼接技术得到微球全表面面形。使用缺陷分析技术,将缺陷散点信息与靶丸缺陷标准曲线对比,分析微球表面的粗糙程度。最后,对实际测量与拼接过程中的各个步骤进行误差分析,实验要求各个环带在球面上闭环时的错位不超过0.01mm。结果表明在经度上的最大误差为0.6度,在纬度上的最大误差为0.4度,换算后小于0.01mm符合要求。结果表明本文使用的方法适合微球表面子孔径拼接,研制的仪器已经交付工程物理研究院使用。

谢倩[4](2019)在《大范围落区群发弹丸定位技术》文中研究表明鉴于目前炮兵、航空兵等部队作战训练中弹群位置的探测缺少理想的方法,本文立足于解决弹群着点位置的难题,设计了一种基于立体视觉的群发弹丸定位方法。该方法利用左、右双相机采集图像序列,结合立体视觉测量原理以及数字图像处理技术,实现齐射投弹模式下弹群的识别、跟踪与定位功能。本文工作的主要内容及获得的成果如下:1)研究了基于双目立体视觉的测量方法,建立了适用于群发弹丸基于小孔成像的立体视觉测量模型。分析了图像像素坐标与世界坐标的对应关系,给出了最小二乘意义下的弹群着点坐标表达式。2)研究对比了多种标定方法,分析了立体视觉标定原理,提出了大范围标定方法,并推导了标定过程中摄像机内外参数的公式。3)分析了群发弹丸成像特点并探索了图像中噪声出现的原因,研究了群发弹丸图像处理算法。采用了群发弹丸判别与伪目标剔除方法,利用目标特征提取实现了目标中心坐标的提取,研究了基于极线约束的群发弹丸立体匹配方法。本文搭建了系统实验平台并对模拟群发弹丸定位进行了试验验证,试验结果表明该系统在满足设计指标要求的同时,克服了人工测量效率低、测量目标单一和不灵活等缺点,提高了定位系统的可操作性,扩大了适用范围。

冯斌[5](2016)在《ICF激光驱动器束靶耦合瞄准定位研究》文中研究表明清洁的受控核聚变能源是人类孜孜以求的理想能源,激光惯性约束聚变则是当前已知实现这一目标的最有效途径之一,因此世界各国纷纷投入巨资竞相开展该领域的研究。以美国的NIF、法国的LMJ以及中国的神光系列装置为代表的激光聚变研究则是当今世界该领域研究的最前沿。实现激光驱动聚变点火,为形成对称分布的X射线以压缩燃料靶球实现均匀内爆,需要将数百束高能激光聚焦后按照一定空间分布精确投射进黑腔以确保靶丸压缩的对称性,这一过程即通常所说的“激光打靶”。因此如何实现甚多束激光与燃料靶丸的高精度瞄准定位则成为打靶成败的关键一环,为实现优于1%的驱动不均匀性,通常束靶耦合瞄准定位精度要求优于1角秒。论文采用理论分析、数值模拟和实验验证的方法对聚变级激光装置驱动器束靶耦合瞄准定位方法、甚多束激光并行引导策略、激光长程传输结构稳定性等影响驱动器打靶精度的基本问题进行了系统研究,基于神光III激光装置束靶耦合靶瞄准定位系统开展了实验研究,成功实现了48束激光驱动打靶优于1角秒的精度。本文提出了离线靶特征测量在线匹配定位的靶定位方法,采用改进的SIFT算法和Halcon等图像处理技术,离线建立靶图像库,采集靶标准位置图像和基准特征,在线复位时,通过图像特征点匹配,识别出靶的空间位姿,并与靶调整装置构成调整闭环,实现了超复杂靶型的智能化高精度识别与快速定位。提出了基于时空编码的并行光束引导方法,不仅解决了甚多数激光引导聚心过程中光点重叠带来的识别问题,而且实现了甚多数激光快速准直引导,极大限度降低了光路稳定性所引发的激光指向漂移。确保了48束高能激光与靶的快速精准耦合准直。在长达数百米的激光传输链路上,为了保证数百束高能激光束靶耦合准直过程中的指向稳定性,从打靶精度指标分解出发,建立了环境振动、温度激励源对光路指向稳定性的响应机理模型,提出了以环境载荷特征参数作为驱动器结构稳定性设计与控制的表征方法。理论和实验研究表明,当环境振动PSD谱10-10g2/Hz、光学支撑系统基振频率大于10Hz、一个打靶周期内温度载荷的变化应小于3℃,能够满足打靶精度对传输光路结构稳定性的要求(0.9?rad/5h),该研究结果已成功应用神光III激光装置。

刘滢[6](2016)在《基于显微视觉和CAD模型匹配的目标定位技术研究》文中研究表明作为目前最有希望实现可控方式利用核聚变能的聚变方式,惯性约束核聚变(ICF)实验在中、美、法、日等国均备受关注。ICF靶的监测匹配是整个ICF实验的关键环节,目前国内采用的靶监测方式是离线测试、在线匹配的方法,但是也存在步骤繁琐,耗时过长的问题。为了实现对各种复杂靶型的快速定位,本文设计了一种基于CAD模型和机器视觉的惯性约束聚变靶三维定位方法,该方法可以直接在线对靶进行匹配定位,通过将已知的待测物CAD线框模型与摄像机获取的图像中待测物的外形轮廓进行匹配从而获得被测目标的姿态信息。针对视觉系统的显微物镜景深较小导致采集所得靶图像离焦模糊的问题,本文研究了三种方法对模糊靶图像进行处理和复原操作:(1)根据参考图像谱估计模糊参数,通过人工模糊图像与实际图像进行相似度比较,选取相似程度最高的参考图像的模糊核对实际模糊图像进行复原。(2)利用图像盲复原算法分别交替迭代更新模糊核和模糊图像的高频部分,并进行复原处理。(3)通过CCD摄像机采集不同物距位置的方波图像,进行光学系统的点扩散函数计算,并分块复原拼接成完整的靶图像。最后,本文将不同方法复原后的图像分别进行了姿态匹配实验并分别分析了匹配效果,总结得出通过迭代盲复原和直接测定点扩散函数的方法得到的图像复原效果和三维匹配效果较好。同时对比分析了影响匹配速度及准确度的参数,并给出了保证匹配速度和准确度的参数调整方案。

杨永猛[7](2015)在《基于机器视觉的ICF靶精密装配技术研究》文中进行了进一步梳理惯性约束核聚变(ICF)是目前最有希望实现可控方式核聚变能利用的聚变方式,激光惯性约束核聚变是其研究的主要方向。ICF靶的制造装配是整个聚变实验的关键环节,其尺寸极其微小而且材料易碎易变形,装配精度要求高,难以利用传统的方法实现检测和装配。在调研国内外相关技术的基础上,本文提出了利用多维显微视觉的方式对ICF靶丸充气管CFTA(Capsule Fill-Tube Assembly)结构的检测装配的解决方案,并研制了一套基于机器视觉的精密靶装配系统。本文首先分析ICF靶丸-充气管的结构和定位要求,提出了基于多路显微视觉的装配策略。并且创新性的利用中空反射镜结构解决了高倍率镜头正向成像和正向操作的矛盾,完成总体的结构设计,分别对成像、机械结构和照明等单元进行了分析。针对靶丸与充气管图像的特点,深入研究了图像处理算法,结合基本的边缘检测与亚像素定位算法,对靶丸边缘采用霍夫变换检测圆周,采用图像匹配检测注入孔,利用基于Hessian矩阵的方法检测充气管中心。最后设计了靶丸和充气管的对接装配流程,利用控制软件实现了对流程的控制,并对装配方案进行了实验验证和精度分析。根据最终实验结果,本文提出的基于机器显微视觉的装配系统满足了靶装配定位要求的精度,即定位精度优于2μm,角度检测精度优于0.5°。

宋薇,李小磊,章亚男,沈林勇,赵东峰,邵平[8](2014)在《基于OpenGL的3-CCD靶定位仿真系统》文中提出为了提高高功率激光装置中各组成系统调试阶段的工作效率,利用OpenGL图形软件建立靶了定位仿真系统,使得靶定位算法的调试和初步验证在实验平台等硬件条件尚未完善的情况下能够独立进行。利用模板匹配和3-CCD空间定位法对靶丸进行定位监测,并考虑姿态调整过程中由于靶杆长度引起的位置偏移,在算法中给予补偿。仿真系统不仅实现了目标靶丸、送靶机构等虚拟构建,还运用OpenGL成像技术实现了CCD仿真图像的采集。最后利用该仿真系统对靶丸特征检测、空间位姿计算、补偿式姿态调整等算法进行了调试。结果表明,通过相机监测可将靶丸由任意位姿调至目标零位,验证了该检测与定位算法应用于实际工程的可行性。

唐永龙[9](2014)在《微器件高精度装配精确对准关键技术研究》文中指出伴随着精密、超精密加工技术的迅猛发展,微制造技术的不断进步使得微小型器件向复杂三维结构方向发展。微小型系统的配合公差要求达到微米甚至亚微米级别。微器件装配系统在对准精度、微操作定位精度和装配感知力方面提出了更高的要求。精确对准是实现微器件高精度装配的关键之一,微器件装配系统必须有高精度的目标零件与基体零件相对位置检测反馈环节。人的感知能力无法达到微器件装配所要求的微米量级,采用显微视觉图像检测来实现精确定位在微器件装配领域得到了广泛应用。普通显微光学检测在检测精度方面受到自身成像系统的限制,采用单一普通显微视觉检测无法突破光学衍射极限,装配对准检测精度难以达到亚微米级,无法实现亚微米精度对准。本文采用普通显微光学同轴对准检测与激光共聚焦同轴光学对准检测相结合组成的双光学检测系统,使微器件装配对准检测精度达到亚微米,并通过实际的实验系统进行了实验验证。论文的主要工作如下:1.研究了高精度同轴光学对准检测总体技术:分析了基于正交光学对准检测的微器件装配系统面临的问题和受到的限制,在总结实验室课题组提出的正交光学对准检测的基础上,提出了普通显微光学同轴对准检测。对同轴光学对准检测机构存在误差时对对准检测精度的影响进行了理论计算和实验验证分析。分析了普通显微光学同轴对准检测在实际的微器件高精度装配过程中遇到的技术问题,普通显微光学对准检测精度受到光学衍射极限的限制,对准检测精度难以达到亚微米级。采用单目视觉无法实现目标零件与基体零件装配过程中z轴向的精确定位。提出了基于激光共聚焦的同轴光学对准检测方法,充分利用激光共聚焦测量的高精度,突破光学衍射极限,使微器件装配对准检测精度达到亚微米级,而且激光共聚焦可实现在z轴向的高精度测量。激光共聚焦同轴光学对准检测也存在视场小,工作距离小的问题。在综合考虑上述问题基础上,构建了基于普通显微光学的同轴光学对准检测和激光共聚焦的显微光学对准检测双检测系统构成的微器件装配对准检测实验平台。分别对普通显微光学同轴光学对准检测机构和基于激光共聚焦的同轴光学对准检测子模块进行了设计。2.研究了同轴光学对准检测精度问题:对普通显微光学对准机构在棱镜存在微小角度偏差时对整个微器件装配系统装配对准检测精度的影响进行理论计算。通过六自由度精密角位移台按一定的步距人为给定角度偏转,分别存储每次角度偏转后标定板在成像系统像平面的像。最后,对所获取的图像分别进行处理,通过计算标定圆的圆心在像平面的偏移来计算棱镜存在微小角度偏差给对准检测精度带来的影响。基于激光共聚焦的同轴光学对准机构,采用了两片等腰直角三角形棱镜组成全反射光路。由于棱镜都是直角边长为5mm的小棱镜,棱镜的夹持相对来说更加困难,其引入的误差源相对来说也较多,文中将共聚焦棱镜对准机构作为总体以系统误差的形式来进行实验验证。作为系统误差,在获得系统误差的误差分布情况后可对其进行补偿来减小或消除。3.研究了微器件高精度自动化装配对准图像关键特征提取与识别技术:微器件装配对准图像关键特征的提取与识别是实现自动装配的一个关键环节。研究了微器件装配对准关键特征图像选取及对准区域图像的裁切,对准关键特征图像边缘提取算法,图像不同偏向条件下边缘点自动选取方式,以及对准装配过程中轴向误差调整和角度误差调整的控制方法。采用考虑不确定性的装配对准图像局部特征匹配算法,实现了某平板类微小型结构件的自动化装配。4.研究了微器件装配系统标定技术:分析了普通显微光学对准检测的镜头畸变标定技术。对同轴光学对准机构进行了标定,对具体的标定方案进行了详细的设计。对激光共聚焦同轴光学对准检测子模块进行了标定研究,设计了针对激光共聚焦的标定实验方案。最后,完成了对微器件装配目标零件与基体零件的夹持搬运机械手与精密调整位移台的标定。5.微器件同轴光学对准检测实验研究:根据微器件装配系统平台设计性能指标和功能要求,给出了微器件装配系统实验平台总体方案。建立了基于普通显微光学同轴对准检测与激光共聚焦同轴对准检测实验平台,并通过实际的微器件装配实验验证微器件装配实验平台装配精度。

聂凯[10](2014)在《显微视觉在线检测系统关键技术研究》文中研究表明微靶作为激光核聚变(Inertrial confinement fusion,简称ICF)中的关键部件,其装配精度直接决定了ICF“点火”实验的成败。目前,国内外公开的有关微靶装配装置的研究工作取得了一定的成果。但是,在微靶装配过程中对各零部件位置关系的在线测量方法在国内却很少有报道。本论文以靶标装配中各零部件的几何特征参数、空间位置关系以及测量精度要求的研究分析为基础,提出了一套基于显微视觉的在线检测系统。针对靶标装配过程中各零部件空间位置的测量问题,本论文提出了利用两个显微成像系统对其进行测量的方案。同时,针对在显微条件下,现有标定算法所需标定物制作困难的缺点,提出一种新的利用标准球对显微成像系统进行标定的方法。新的标定方法利用已知实际尺寸的标准球作为标定物,并根据显微成像系统特点简化计算模型减少标定参数。同时,利用标准球在多摄像机公共视场内,其轮廓在任何位置可见这一特性对显微图像测量系统中的多个摄像机同时标定、简化标定过程。通过实验证明标定方法具有较高标定精度。在分析离焦图像成像原理的基础上,提出一种新的基于图像矩的图像清晰度评价函数,并给出定义。新的评价函数由不同阶的图像矩加权构成,通过调节权重系数可以灵活控制评价函数的灵敏度和抗噪性。通过实验证明,相较于现有图像清晰度评价函数在对焦目标与背景的对比度较低时极易失去函数理想特性这一问题,新的评价函数在有效的保持了如单峰性、无偏性等理想曲线特性的同时,在灵敏度和抗噪性方面也有明显优势。对常用阈值分割和边缘检测算法进行分析,获得靶标及其零件的比较精确、完整、低噪声的边缘图像。深入研究了靶标图像中直线、圆和椭圆的检测,特别是对于椭圆的检测,本论文提出的方法与以往的方法相比较有了较大的创新和改进,大大减少了椭圆检测的计算量和计算时间。

二、靶丸定位系统中的图像处理(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、靶丸定位系统中的图像处理(论文提纲范文)

(1)惯性约束聚变靶丸表征技术与系统(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 惯性约束聚变的发展与意义
        1.1.2 惯性约束聚变靶丸及其参数表征要求
    1.2 惯性约束聚变靶丸的表征现状和存在的问题
    1.3 本文主要研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文主要创新点
2 基于光程差与光线偏折的迭代算法与系统
    2.1 基于光程差的靶丸冰层折射率检测原理(干涉法)
    2.2 基于光线偏折的靶丸冰层厚度检测原理(背光阴影法)
    2.3 基于光程差与光线偏折的迭代算法
    2.4 折射率-厚度同步测量方法的计算机仿真
        2.4.1 双层靶丸的冰层折射率-厚度同步测量仿真
        2.4.2 单层靶丸的球壳折射率-厚度同步测量仿真
    2.5 折射率-厚度同步测量系统的搭建和实验结果
    2.6 本章小结
3 靶丸冰层折射率-厚度原位同步测量系统
    3.1 靶丸参数原位表征系统的外部要求
    3.2 紧凑、单帧、三波长系统设计方案
        3.2.1 系统总体方案介绍
        3.2.2 系统子模块设计
    3.3 靶丸样本准备和CSTS系统的靶丸两步定位
        3.3.1 基于浸液法的靶丸球壳折射率参考值测量
        3.3.2 CSTS系统的靶丸两步定位法
    3.4 CSTS系统实验结果
    3.5 CSTS系统折射率-厚度测量的不确定度分析
        3.5.1 色散引起的靶丸参数反演误差
        3.5.2 冰层参数表征的其他不确定度源及传递分析
        3.5.3 球壳参数表征的不确定度源及传递分析
    3.6 CSTS系统成像装置的横向分辨率评估
    3.7 本章小结
4 基于高级IAORD算法的球壳-冰层折射率同步反演
    4.1 IAORD算法的不动点迭代收敛性研究
    4.2 靶丸任意两个未知参数的同步反演
    4.3 高级IAORD算法可行性的仿真研究
    4.4 高级IAORD算法的靶丸参数表征不确定度分析
    4.5 AIAORD算法特性总结
        4.5.1 AIAORD迭代结果的初值无关性
        4.5.2 AIAORD在应用于靶丸各类未知数的操作总结
        4.5.3 AIAORD的敏感度特性
        4.5.4 AIAORD算法应用于其他待测物的可能性分析
    4.6 本章小结
5 靶丸冰层二维折射率分布和二维密度分布测量
    5.1 基于移相干涉的二维折射率分布测量原理
        5.1.1 靶丸空间到CCD像素坐标的投影原理
        5.1.2 基于差分法的靶丸冰层基准折射率测量
        5.1.3 靶丸冰层二维折射率分布的获取
        5.1.4 基于折射率-密度经验公式的冰层密度测量原理
        5.1.5 靶丸冰层密度分布测量流程
    5.2 靶丸冰层折射率二维分布的计算机仿真
    5.3 靶丸球壳折射率二维分布测量的实验检测结果
    5.4 靶丸二维折射率分布反演的不确定度分析
        5.4.1 圆环位置选取的最小误差准则
        5.4.2 基准折射率不确定度的影响
        5.4.3 靶丸偏离理想球形引起的不确定度
    5.5 本章小结
6 靶丸三维折射率反演的初步研究
    6.1 计算层析法应用于靶丸三维折射率重建的可能性分析
    6.2 基于代数重建技术的折射率反演原理
        6.2.1 代数重建技术的算法实现
        6.2.2 二维折射率分布测量结果的转化
        6.2.3 靶丸先验信息的应用
        6.2.4 光线路径的偏折修正
        6.2.5 获取靶丸球壳/冰层三维折射率的总流程
    6.3 靶丸三维折射率反演的仿真结果
    6.4 靶丸三维折射率测量不确定度分析
        6.4.1 旋转轴偏心误差的影响和校正方法
        6.4.2 三维折射率测量不确定度的仿真结果
    6.5 本章小结
7 总结和展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究展望
参考文献
作者攻读博士期间主要研究成果

(2)基于图像处理的嵌入式耳机焊点识别与定位研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 耳机与电声检测技术的发展
        1.2.1 耳机的产生与发展
        1.2.2 电声检测技术的发展
    1.3 图像处理的发展与应用
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 图像处理技术在检测领域的应用
    1.4 论文主要内容与结构安排
第二章 耳机焊点识别与定位系统的总体设计
    2.1 耳机焊点识别与定位原理
    2.2 耳机焊点识别与定位系统性能分析
    2.3 系统的总体结构框架
    2.4 本章小结
第三章 耳机焊点识别与定位的算法研究
    3.1 耳机图像预处理
        3.1.1 灰度化
        3.1.2 图像滤波
        3.1.3 改进的中值滤波
        3.1.4 图像分割
    3.2 耳机外圆检测
        3.2.1 Hough变换与最小二乘法
        3.2.2 基于采样约束的最小二乘法
    3.3 耳机焊点识别与定位
        3.3.1 连通域区域标记
        3.3.2 耳机焊点的识别
        3.3.3 耳机焊点的定位
    3.4 本章小结
第四章 耳机焊点识别与定位系统设计
    4.1 嵌入式系统概述与移植
        4.1.1 嵌入式系统处理器与操作系统的选择
        4.1.2 Uboot的编译与移植
        4.1.3 Linux内核的编译与移植
        4.1.4 根文件系统的制作
    4.2 嵌入式软件环境搭建
        4.2.1 OpenCV函数库的编译与移植
        4.2.2 Qt的安装与移植
    4.3 系统应用程序的设计
        4.3.1 耳机图像处理算法的实现
        4.3.2 人机交互界面的设计与实现
    4.4 本章小结
第五章 系统实验与分析
    5.1 耳机焊点识别与定位系统的总体设计
    5.2 系统测试与分析
        5.2.1 识别精度实验与分析
        5.2.2 实时性实验与分析
        5.2.3 稳定性实验与分析
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(3)微球表面干涉测量的子孔径拼接技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题的科学意义与应用前景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 表面形貌检测方法及国内外现状
        1.2.2 子孔径拼接技术及国内外现状
    1.3 本论文的工作内容及结构
2 微球表面干涉测量系统原理的研究
    2.1 LINNIK型短相干偏振干涉方案原理
    2.2 短相干光源模块
    2.3 干涉成像模块
    2.4 密扫描及微球翻转机构
    2.5 本章小结
3 微球表面子孔径拼接技术的研究
    3.1 子孔径相位计算方法
    3.2 子孔径配准算法的研究
        3.2.1 子孔径横向分辨率分析
        3.2.2 几种图像配准算法
    3.3 子孔径拼接方式的选择
    3.4 子孔径拼接的仿真
    3.5 本章小结
4 基于平面配准的球面子孔径拼接方法
    4.1 环带内子孔径拼接
    4.2 平面环带转换到球面
        4.2.1 拟合圆弧圆心
        4.2.2 建立极坐标系转换到球面
    4.3 环带间拼接
    4.4 平面子孔径群还原到球面方法的验证
    4.5 本章小结
5 实验结果及缺陷分析
    5.1 实验装置
    5.2 实验数据获取并处理
        5.2.1 单个子孔径处理
        5.2.2 环带内子孔径拼接
        5.2.3 环带间拼接
    5.3 微球表面缺陷分析
    5.4 本章小结
6 误差分析
    6.1 单个子孔径测量误差
    6.2 图像配准算法误差
    6.3 球面子孔径拼接方法中产生的误差
        6.3.1 环带内子孔径拼接的累积误差
        6.3.2 平面环带还原到球面时的误差
        6.3.3 环带间拼接时的误差
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 主要研究内容
    7.2 待解决的问题
致谢
参考文献
附录

(4)大范围落区群发弹丸定位技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 应用背景及意义
    1.2 群发弹丸定位技术的研究现状
    1.3 相关技术研究概况
    1.4 本文主要内容及结构安排
2 定位系统总体方案设计
    2.1 定位系统测试方案
    2.2 定位系统测量模型的建立
        2.2.1 摄像机模型
        2.2.2 基于立体视觉的弹着点测量模型的建立
    2.3 定位系统测试平台设计
        2.3.1 器件选型
        2.3.2 软件支持
    2.4 小结
3 定位系统的标定
    3.1 摄像机参数及标定
        3.1.1 摄像机标定参数
        3.1.2 摄像机标定方法
    3.2 本系统的标定方法
        3.2.1 标定原理及过程
        3.2.2 标定实验及结果
    3.3 小结
4 目标图像处理算法
    4.1 图像去噪
        4.1.1 背景处理
        4.1.2 图像分割
        4.1.3 形态学处理
    4.2 目标中心点提取
        4.2.1 目标边缘检测
        4.2.2 中心点提取算法
    4.3 立体匹配识别
        4.3.1 摄像机极限约束原理
        4.3.2 基础矩阵计算方法
        4.3.3 极线匹配测试
    4.4 小结
5 实验验证及分析
    5.1 测试实验
        5.1.1 实验流程
        5.1.2 实验结果
    5.2 定位结果分析
        5.2.1 三维坐标计算
        5.2.2 结果分析
        5.2.3 精度验证
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(5)ICF激光驱动器束靶耦合瞄准定位研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外ICF激光驱动器概况
    1.3 束靶耦合靶瞄准定位系统综述
    1.4 本课题的提出
    1.5 主要研究内容
第2章 基于图像匹配的靶定位方法研究
    2.1 引言
    2.2 靶定位原理
    2.3 图像匹配的靶定位方法研究
        2.3.1 问题描述
        2.3.2 靶瞄准定位过程分析
        2.3.3 TBLIP数据描述
        2.3.4 基于离线测试、在线复位的靶识别定位策略
        2.3.5 四基准多维视觉靶定位算法
    2.4 本章小结
第3章 基于时空编码的光束并行引导方法研究
    3.1 引言
    3.2 束靶耦合瞄准中光束引导的定义
    3.3 光传输数学模型
        3.3.1 传输光路
        3.3.2 光传输模型的建立
    3.4 基于时空编码的光束并行引导
        3.4.1 光束时空编码
        3.4.2 光束光点识别方法
        3.4.3 光束引导模型
        3.4.4 基于时空编码技术的并行光束引导验证
    3.5 本章小结
第4章 长程传输光路结构稳定性研究
    4.1 引言
    4.2 光机结构稳定性指标分解
    4.3 结构环境载荷影响分析
        4.3.1 宽频环境振动
        4.3.2 温度环境载荷
    4.4 环境载荷影响有限元分析
        4.4.1 宽带环境振动影响
        4.4.2 风压流场影响
    4.5 本章小结
第5章 束靶耦合瞄准定位系统实验研究
    5.1 引言
    5.2 SG-Ⅲ束靶耦合瞄准定位系统
    5.3 束靶耦合瞄准定位系统验证实验
        5.3.1 光束时空编码并行引导测试
        5.3.2 激光光路稳定性测试
        5.3.3 总体打靶精度验证
        5.3.4 打靶精度误差估计
        5.3.5 打靶运行效率分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
个人简历

(6)基于显微视觉和CAD模型匹配的目标定位技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 ICF实验靶监测定位技术
        1.3.2 视觉三维姿态测量的研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 基于CAD模型的三维匹配原理
    2.1 三维匹配原理
        2.1.1 三维坐标的齐次变换
        2.1.2 匹配原理
    2.2 针孔摄像机模型
        2.2.1 常用坐标系
        2.2.2 投影变换
    2.3 靶匹配过程
    2.4 姿态求解
    2.5 本章小结
第3章 显微视觉下模糊靶图像的复原算法研究
    3.1 引言
    3.2 模糊靶图像的退化模型
        3.2.1 圆盘离焦模型
        3.2.2 高斯离焦模型
    3.3 基于相似度对比的靶图像模糊复原算法研究
        3.3.1 理论分析
        3.3.2 比较测试实验结果分析
    3.4 基于迭代盲复原算法的模糊靶图像复原
        3.4.1 模糊核估计
        3.4.2 图像复原
    3.5 基于CCD测定高斯型点扩散函数的模糊靶图像复原
    3.6 本章小结
第4章 实验数据及分析
    4.1 靶模型及监测匹配系统
        4.1.1 实验靶模型
        4.1.2 靶姿监测匹配系统
    4.2 显微视觉系统像素当量标定实验
    4.3 匹配速度及准确度影响因素分析
        4.3.1 影响参数
        4.3.2 参数影响实验对比
    4.4 基于CAD模型的三维匹配实验结果及分析
        4.4.1 姿态基准及参照
        4.4.2 模糊靶图像复原实验结果对比及分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)基于机器视觉的ICF靶精密装配技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及来源
    1.2 ICF靶装配研究及国内外研究现状分析
        1.2.1 ICF靶
        1.2.2 ICF靶装配系统的国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 ICF靶丸—充气管装配技术研究
    2.1 引言
    2.2 ICF靶装配任务分析
        2.2.1 ICF靶组成及装配关系
        2.2.2 装配精度与难点分析
        2.2.3 需要解决的问题
    2.3 靶丸充气管装配总体策略
    2.4 ICF靶丸-充气管装配系统设计
        2.4.1 靶丸-充气管成像模型设计
        2.4.2 成像系统设计
        2.4.3 机械系统设计
        2.4.4 软件系统设计
    2.5 装配系统搭建
    2.6 本章小结
第3章 靶装配图像处理关键技术研究
    3.1 引言
    3.2 图像处理需求分析
    3.3 图像增强与降噪
        3.3.1 空域增强算法
        3.3.2 降噪与滤波算法
    3.4 边缘检测算法与像素细分
        3.4.1 边缘检测算法
        3.4.2 像素细分定位算法
    3.5 图像匹配算法
        3.5.1 基于灰度的图像匹配算法
        3.5.2 亚像素匹配算法
        3.5.3 基于形状边缘的匹配算法
    3.6 图像精密定位算法研究
        3.6.1 利用Hough变换的靶丸定位
        3.6.2 靶丸充气孔的匹配与检测
        3.6.3 基于Hessian矩阵的充气管精密定位算法
    3.7 本章小结
第4章 靶丸-充气管装配实验研究与精度分析
    4.1 引言
    4.2 像素当量标定实验
    4.3 ICF靶定位测试试验
        4.3.1 靶丸定位实验
        4.3.2 注入孔定位实验
        4.3.3 充气管定位测试实验
    4.4 系统标定与靶丸-充气管装配试验
        4.4.1 系统标定
        4.4.2 装配流程
        4.4.3 装配结果分析
    4.5 整体精度分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

(8)基于OpenGL的3-CCD靶定位仿真系统(论文提纲范文)

1 引言
2 仿真系统构建
    2.1 目标靶丸及其Open GL仿真绘制
    2.2 靶丸位移和旋转功能实现
    2.3 基于Open GL的CCD成像仿真
    2.4 光源及系统显示界面
3 3-CCD空间定位法
    3.1 基于模板匹配的靶丸特征检测
    3.2 靶丸空间位姿计算
        3.2.1 系统各坐标系定义
        3.2.2 位置计算
        3.2.3 姿态角计算
    3.3 姿态旋转引起的位置偏移补偿
4 仿真验证
5 结论

(9)微器件高精度装配精确对准关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 微器件装配精确对准技术概述
    1.3 国外研究现状与发展趋势
        1.3.1 微器件装配显微视觉检测系统技术
        1.3.2 激光共聚焦高精度测量技术
        1.3.3 微操作/微控制技术
        1.3.4 显微图像边缘提取与识别技术
    1.4 国内微器件装配技术发展概况
    1.5 本文研究目的及意义
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 项目来源
    1.6 微器件装配系统精确对准存在的难题
    1.7 本文内容结构框架
第2章 高精度同轴光学对准检测技术研究
    2.1 基于普通显微光学同轴对准子模块设计方案
        2.1.1 同轴光学对准检测原理
        2.1.2 基于显微视觉同轴光学对准光路设计
        2.1.3 显微视觉图像子模块设计
    2.2 基于激光共聚焦同轴对准子模块设计方案
        2.2.1 激光共聚焦同轴光路设计优化
        2.2.2 激光共聚焦同轴对准光路原理
        2.2.3 激光共聚焦同轴对准光路设计
        2.2.4 激光共聚焦对准检测子模块设计
    2.3 本章小结
第3章 同轴光学对准对检测机构精度影响分析
    3.1 普通显微光学同轴棱镜成像误差对对准精度的影响
        3.1.1 普通显微光学同轴棱镜成像误差理论分析
        3.1.2 同轴对准检测棱镜角度偏差与成像误差的实验验证
        3.1.3 验证实验及结果分析
    3.2 激光共聚焦同轴棱镜成像误差对对准精度的影响
        3.2.1 激光共聚焦同轴棱镜机构成像误差分析
        3.2.2 激光共聚焦同轴棱镜误差理论分析
        3.2.3 验证实验及结果分析
    3.3 本章小结
第4章 微器件高精度自动化装配对准图像关键特征识别技术
    4.1 微器件高精度自动化装配流程
    4.2 微器件装配对准图像关键特征分析
        4.2.1 装配对准关键特征选取与分割
        4.2.2 不同角度偏向的边缘点获取
    4.3 局部模式匹配对准图像关键特征识别算法
        4.3.1 微器件边缘检测问题分析
        4.3.2 考虑不确定性局部图像特征匹配
    4.4 装配对准图像匹配特征不确定性建模
        4.4.1 考虑不确定性特征相似度的求解
        4.4.2 考虑特征不确定性特征匹配算法
    4.5 微器件高精度装配实验实现及结果分析
    4.6 本章小结
第5章 微器件装配光学对准检测与系统标定技术
    5.1 运动末端执行机构标定
        5.1.1 目标零件夹持搬运机械手末端标定
        5.1.2 基体零件六自由度调整平台标定
    5.2 普通显微光学同轴对准检测子模块标定
        5.2.1 普通显微光学镜头畸变标定
        5.2.2 同轴光学对准棱镜机构标定
    5.3 激光共聚焦同轴光学对准检测子模块标定
        5.3.1 共聚焦同轴光学对准棱镜机构标定
        5.3.2 共聚焦同轴对准检测子模块误差标定
    5.4 本章小结
第6章 微器件装配同轴对准检测实验研究
    6.1 系统平台设计性能指标
    6.2 微器件装配系统实验平台总体设计方案
    6.3 微器件装配任务要求
    6.4 微器件高精度装配实验平台设计
    6.5 人机协同微器件装配实验
        6.5.1 微小结构件装配加工工艺对装配精度的影响分析
        6.5.2 微器件装配实验流程设计
        6.5.3 普通显微光学同轴对准微器件装配实验
        6.5.4 普通显微光学与激光共聚焦对准实验
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 本文研究工作总结
    7.2 本文主要创新性贡献
    7.3 下一步研究展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间学术成果清单
致谢

(10)显微视觉在线检测系统关键技术研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题的主要任务
    1.3 国内外研究现状
    1.4 测量方案的确定
    1.5 需要解决的关键技术问题
    1.6 本论文的主要创新点
第二章 显微视觉检测系统总体设计研究
    2.1 显微视觉系统的特点及组成
        2.1.1 显微视觉检测系统的特点
        2.1.2 显微视觉检测系统的组成
    2.2 显微视觉检测系统的构建
        2.2.1 显微视觉检测系统工作原理
        2.2.2 显微光学系统的设计
        2.2.3 显微视觉检测系统构建
    2.3 显微视觉检测系统测量误差分析
        2.3.1 成像系统噪声
        2.3.2 成像系统几何畸变误差
        2.3.3 提高测量精度的途径
    2.4 本章小结
第三章 显微检测系统的调焦研究
    3.1 光学成像系统模型
    3.2 理想的清晰度评价函数
    3.3 现有清晰度评价函数的分析研究
        3.3.1 基于空间域的灰度梯度评价函数
        3.3.2 基于信息学的评价函数
        3.3.3 频域评价函数
        3.3.4 现有清晰度评价函数的实验与分析
    3.4 低对比度下常用清晰度函数的曲线特性
    3.5 基于图像矩的图像清晰度评价函数
        3.5.1 图像的结构相似度
        3.5.2 基于图像矩的清晰度评价函数
        3.5.3 基于图像矩的清晰度评价函数的实验验证
        3.5.4 基于图像矩的评价函数的权重系数取值分析
    3.6 本章小结
第四章 显微成像系统标定
    4.1 现有标定算法简介及存在问题
    4.2 基于标准球的显微成像系统标定方法
        4.2.1 摄像机模型
        4.2.2 标准球透视投影变换的畸变模型
        4.2.3 显微成像系统参数标定
    4.3 显微成像系统标定实验及标定精度验证
        4.3.1 显微成像系统标定实验
        4.3.2 标定精度验证
    4.4 本章小结
第五章 靶标图像特征检测及微靶零件的检测定位
    5.1 圆目标检测图像处理算法
    5.2 直线目标检测图像处理算法
    5.3 随机三点邻域最小二乘拟合法检测椭圆
    5.4 装配过程中微靶零件目标检测技术
        5.4.1 基于模板匹配的微靶部件检测方法
        5.4.2 微靶部件的匹配检测实验
    5.5 本章小结
第六章 微靶装配及在线检测系统精度验证
    6.1 微靶装配流程
    6.2 显微视觉检测系统的精度的验证
第七章 总结与展望
    7.1 所做工作概述
    7.2 存在的问题及改进的方向
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

四、靶丸定位系统中的图像处理(论文参考文献)

  • [1]惯性约束聚变靶丸表征技术与系统[D]. 严天亮. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]基于图像处理的嵌入式耳机焊点识别与定位研究[D]. 郭森普. 广东工业大学, 2020(06)
  • [3]微球表面干涉测量的子孔径拼接技术研究[D]. 秦敏昱. 南京理工大学, 2020(01)
  • [4]大范围落区群发弹丸定位技术[D]. 谢倩. 西安工业大学, 2019(03)
  • [5]ICF激光驱动器束靶耦合瞄准定位研究[D]. 冯斌. 哈尔滨工业大学, 2016(01)
  • [6]基于显微视觉和CAD模型匹配的目标定位技术研究[D]. 刘滢. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
  • [7]基于机器视觉的ICF靶精密装配技术研究[D]. 杨永猛. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
  • [8]基于OpenGL的3-CCD靶定位仿真系统[J]. 宋薇,李小磊,章亚男,沈林勇,赵东峰,邵平. 激光与光电子学进展, 2014(10)
  • [9]微器件高精度装配精确对准关键技术研究[D]. 唐永龙. 北京理工大学, 2014(04)
  • [10]显微视觉在线检测系统关键技术研究[D]. 聂凯. 天津大学, 2014(08)

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目标药丸定位系统中的图像处理
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