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机器视觉表面缺陷检测综述 被引量:269
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作者 汤勃 孔建益 伍世虔 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1640-1663,共24页
目的工业产品的表面缺陷对产品的美观度、舒适度和使用性能等带来不良影响,所以生产企业对产品的表面缺陷进行检测以便及时发现并加以控制。机器视觉的检测方法可以很大程度上克服人工检测方法的抽检率低、准确性不高、实时性差、效率... 目的工业产品的表面缺陷对产品的美观度、舒适度和使用性能等带来不良影响,所以生产企业对产品的表面缺陷进行检测以便及时发现并加以控制。机器视觉的检测方法可以很大程度上克服人工检测方法的抽检率低、准确性不高、实时性差、效率低、劳动强度大等弊端,在现代工业中得到越来越广泛的研究和应用。方法以机器视觉表面缺陷检测为研究对象,在广泛调研相关文献和发展成果的基础上,对基于机器视觉在表面缺陷检测领域的应用进行了综述。分析了典型机器视觉表面缺陷检测系统的工作原理和基本结构,阐述了表面缺陷视觉检测的研究现状、现有视觉软件和硬件平台,综述了机器视觉检测所涉及到的图像预处理算法、图像分割算法、图像特征提取及其选择算法、图像识别等相关理论和算法研究,并对每种主要方法的基本思想、特点和存在的局限性进行了总结,对未来可能的发展方向进行展望。结果机器视觉表面缺陷检测系统中,图像处理和分析算法是重要内容,算法各有优缺点和其适应范围。如何提高算法的准确性、实时性和鲁棒性,一直是研究者们努力的方向。结论机器视觉是对人类视觉的模拟,机器视觉表面检测涉及众多学科和理论,如何使检测进一步向自动化和智能化方向发展,还需要更深入的研究。 展开更多
关键词 机器视觉 表面缺陷 检测算法 图像处理 图像识别
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一种改进的Harris角点提取算法 被引量:104
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作者 王崴 唐一平 +3 位作者 任娟莉 时冰川 李培林 韩华亭 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1995-2001,共7页
针对Harris角点检测算法对T型和斜T型角点存在定位不准确以及运算速度慢的问题,提出了一种改进算法。改进算法计算目标像素点的8邻域范围内与之灰度相似的点的数目,然后对目标像素点周围其他像素点按同样方法处理,并对得到的计算数据进... 针对Harris角点检测算法对T型和斜T型角点存在定位不准确以及运算速度慢的问题,提出了一种改进算法。改进算法计算目标像素点的8邻域范围内与之灰度相似的点的数目,然后对目标像素点周围其他像素点按同样方法处理,并对得到的计算数据进行比较,分析出局部范围内的像素点的灰度值分布。根据比较结果,从中遴选出部分像素点作为下一步角点检测的计算对象,并计算其角点响应函数值,如果角点响应函数值大于设定的阈值,该点则会被确定为最终的角点。实验结果表明:改进算法的角点检测时间仅为原算法的14.3%,并实现了对T、斜T型角点准确定位,提高了Harris角点检测算法的检测效率和精度。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 角点检测 HARRIS算法 角点响应函数
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基于机器视觉的表面缺陷检测研究综述 被引量:76
3
作者 张涛 刘玉婷 +2 位作者 杨亚宁 王鑫 金映谷 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第35期14366-14376,共11页
表面缺陷是工业产品生产中不可避免的问题,如果不及时发现并处理,将会影响产品的表观质量及性能,导致企业生产效益下降。基于机器视觉的表面缺陷检测方法在一定程度上克服了传统人工检测方法的检测效率低、误检及漏检率高的问题,在现代... 表面缺陷是工业产品生产中不可避免的问题,如果不及时发现并处理,将会影响产品的表观质量及性能,导致企业生产效益下降。基于机器视觉的表面缺陷检测方法在一定程度上克服了传统人工检测方法的检测效率低、误检及漏检率高的问题,在现代化的工业生产中得到了广泛的应用。归纳总结近年来机器视觉表面缺陷检测领域的研究成果,分析中外缺陷检测技术的研究现状,阐述机器视觉缺陷检测系统的组成及工作原理,综述视觉缺陷检测所涉及到的相关理论和应用方法,比较主流机器视觉检测方法的优缺点,并指出现有机器视觉缺陷检测技术存在的问题,对以后的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 机器视觉 缺陷检测 深度学习 图像处理
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基于机器视觉的智能车辆导航综述 被引量:28
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作者 孙涵 任明武 +1 位作者 唐振民 杨静宇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期132-135,共4页
基于机器视觉的智能车辆导航是智能车辆系统的关键,包括道路检测和障碍物检测两部分。结合国内外最新研究动态,本文主要总结道路检测和障碍物检测中的典型方法,并列出国内外具有代表性的一些智能车辆系统,同时详细介绍当前最具代表性的... 基于机器视觉的智能车辆导航是智能车辆系统的关键,包括道路检测和障碍物检测两部分。结合国内外最新研究动态,本文主要总结道路检测和障碍物检测中的典型方法,并列出国内外具有代表性的一些智能车辆系统,同时详细介绍当前最具代表性的、美国军方研制的DEMOⅢ系统;最后指出基于机器视觉的智能车辆导航技术的研究与发展趋势。 展开更多
关键词 智能车辆 机器视觉 道路检测 障碍物检测
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基于机器视觉的瓶口缺陷检测方法研究 被引量:53
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作者 周显恩 王耀南 +2 位作者 朱青 吴成中 彭玉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期702-713,共12页
在基于机器视觉的啤酒瓶口质量检测过程中,由于部分瓶口图像中缺陷灰度值变化范围大、边缘区域的干扰多,传统方法难以实现瓶口缺陷快速、准确检测。为此,分析总结各类瓶口缺陷特征,提出基于随机圆评估的三圆周定位法,以提高抗干扰能力... 在基于机器视觉的啤酒瓶口质量检测过程中,由于部分瓶口图像中缺陷灰度值变化范围大、边缘区域的干扰多,传统方法难以实现瓶口缺陷快速、准确检测。为此,分析总结各类瓶口缺陷特征,提出基于随机圆评估的三圆周定位法,以提高抗干扰能力和定位精度,并提出残差分析动态阈值分割与全局阈值分割结合的瓶口缺陷检测方法,克服灰度变化和瓶口缺失对检测结果的影响。对90幅图像测试,与5种瓶口缺陷检测法对比,结果显示:执行时间为117.33 ms,与效果最好的SVM算法相比,检测正确率提高了2.22%,可实现强干扰、大缺陷的瓶口图像中缺陷快速、准确定位和检测。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 残差分析 阈值分割 缺陷检测
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基于改进Canny算法的图像边缘检测方法研究 被引量:53
6
作者 李静 陈桂芬 丁小奇 《计算机仿真》 北大核心 2021年第4期371-375,共5页
随着机器视觉技术的不断发展,针对经典的Canny算法对图像进行检测与识别时,存在边缘检测效果差、检测准确率低等问题,提出一种基于改进Canny算法的图像边缘检测方法。选取公开数据集图像进行仿真,并将改进后的算法与经典的Canny算法、So... 随着机器视觉技术的不断发展,针对经典的Canny算法对图像进行检测与识别时,存在边缘检测效果差、检测准确率低等问题,提出一种基于改进Canny算法的图像边缘检测方法。选取公开数据集图像进行仿真,并将改进后的算法与经典的Canny算法、Soble算子等进行了对比实验和结果评估。从图像边缘检测效果、边缘图像统计结果和算法执行效率三方面对实验结果进行分析后得出,改进后的Canny算法图像边缘信息连续性更强,单边缘响应效果较好,边缘检测效果更优,但算法的执行效率还有待进一步提高。提出的基于改进Canny算法的图像边缘检测方法为图像处理等方面的研究提供了新思路。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 边缘检测 自适应中值-高斯滤波
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基于最小二乘法的早期作物行中心线检测方法 被引量:51
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作者 司永胜 姜国权 +2 位作者 刘刚 高瑞 刘兆祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期163-167,185,共6页
提出了一种基于最小二乘法的早期作物行中心线检测算法。利用G-R颜色特征因子分割作物与背景。根据作物与杂草的长度属性去除部分杂草噪声,应用垂直投影法动态检测作物行数,并提取作物行中点为特征点,获得特征点图像。利用特征点间的邻... 提出了一种基于最小二乘法的早期作物行中心线检测算法。利用G-R颜色特征因子分割作物与背景。根据作物与杂草的长度属性去除部分杂草噪声,应用垂直投影法动态检测作物行数,并提取作物行中点为特征点,获得特征点图像。利用特征点间的邻近关系对特征点进行分类,对归类后的特征点进行两次最小二乘法拟合,得到作物行中心线。对于有作物缺失的作物行,采用统计条形区域内特征点数量的方法判别检测结果的可信度。实验结果表明,算法能克服杂草和作物缺失的影响,实时地提取小麦、玉米和大豆作物行,平均每幅图像处理时间小于150 ms。 展开更多
关键词 农业机械 导航 机器视觉 图像分割 直线检测 最小二乘法
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基于改进特征金字塔的Mask R-CNN目标检测方法 被引量:47
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作者 任之俊 蔺素珍 +2 位作者 李大威 王丽芳 左健宏 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期174-179,共6页
提出了一种基于改进特征金字塔的Mask R-CNN目标检测方法。实验结果表明,在目标边缘和包围盒两项检测中,相比于Mask R-CNN检测框架,所提方法在不同的交并比阈值下的平均准确率分别提高了约2.4%和3.8%。尤其对于中等尺寸目标的检测准确... 提出了一种基于改进特征金字塔的Mask R-CNN目标检测方法。实验结果表明,在目标边缘和包围盒两项检测中,相比于Mask R-CNN检测框架,所提方法在不同的交并比阈值下的平均准确率分别提高了约2.4%和3.8%。尤其对于中等尺寸目标的检测准确率有较大的提高,分别为7.7%和8.5%,具有较强的稳健性。 展开更多
关键词 机器视觉 模式识别 目标检测 卷积神经网络 特征金字塔
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基于机器视觉的液体药品异物检测系统研究 被引量:43
9
作者 张辉 王耀南 周博文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期548-553,共6页
为实现液体药品异物在线高速高精度检测,设计了一套基于机器视觉的自动化检测系统。本文首先研究了异物检测系统的机械与电气控制系统结构,开发了面向医药生产线的图像获取装置。然后根据药液内异物运动轨迹连续性的特点,提出了基于序... 为实现液体药品异物在线高速高精度检测,设计了一套基于机器视觉的自动化检测系统。本文首先研究了异物检测系统的机械与电气控制系统结构,开发了面向医药生产线的图像获取装置。然后根据药液内异物运动轨迹连续性的特点,提出了基于序列图像的检测跟踪识别算法。最后,选择100 m l玻璃瓶装10%葡萄糖和0.9%氯化钠药品为对象进行测试,实验表明:本文设计的检测系统能很好地满足医药生产线的需求,检测分辨率达到10μm,准确率近95%。 展开更多
关键词 机器视觉 药品检测 异物检测 序列图像
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基于机器视觉的太阳能电池片缺陷检测技术的研究 被引量:38
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作者 刘磊 王冲 +1 位作者 赵树旺 李海滨 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期47-52,共6页
为了解决国内生产线中太阳能电池片缺陷识别存在效率低、精度差的问题,提出一种基于机器视觉的缺陷检测方法。首先采用局部最大方差法对电池片图像进行有效分割并识别出断栅,接着提出了一种积分投影与灰度重心相结合的定位算法对图像进... 为了解决国内生产线中太阳能电池片缺陷识别存在效率低、精度差的问题,提出一种基于机器视觉的缺陷检测方法。首先采用局部最大方差法对电池片图像进行有效分割并识别出断栅,接着提出了一种积分投影与灰度重心相结合的定位算法对图像进一步处理,最后通过计算各缺陷的几种特征参数作为输入向量,设计了以径向基(RBF)为核函数的支持向量机(SVM)分类器,通过网格搜索法自动获得分类参数,实现了对太阳能电池片缺角、断栅、崩边、裂纹、漏浆、铸点等几种常见缺陷的检测。实验结果表明,该方法有效提高了检测效率和准确率,所设计的SVM分类器的识别率在90%以上。 展开更多
关键词 机器视觉 太阳能电池片 缺陷检测 支持向量机
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基于机器视觉的航空铆钉尺寸检测技术 被引量:38
11
作者 邢雪亮 甘文波 蒋朝根 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期518-523,共6页
航空铆钉的尺寸偏差会增加航空事故发生的可能性。为了实现航空铆钉尺寸检测的高精度与智能化,提出一种基于机器视觉的航空铆钉尺寸检测方法。通过边缘检测算法对铆钉进行自动识别与检测,可减少航空铆钉尺寸的误差。基于航空铆钉产品规... 航空铆钉的尺寸偏差会增加航空事故发生的可能性。为了实现航空铆钉尺寸检测的高精度与智能化,提出一种基于机器视觉的航空铆钉尺寸检测方法。通过边缘检测算法对铆钉进行自动识别与检测,可减少航空铆钉尺寸的误差。基于航空铆钉产品规范,分析得出各项尺寸参数要求与事件流程,使用OpenCV作为开发平台,采用阈值分割算法与分水岭算法进行图像分割;同时,通过平滑处理、形态学、轮廓提取算法完成图像处理。实测结果表明,在±0. 005 mm精度下,铆钉尺寸检测结果与实际值的吻合度达到90%以上。 展开更多
关键词 计量学 尺寸检测 航空铆钉 机器视觉 图像处理
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一种基于机器视觉的圆型零件检测技术 被引量:33
12
作者 张宇 黄亚博 焦建彬 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第19期185-186,202,共3页
利用机器视觉技术建立圆形零件检测系统,采用简单高效的标定方法和亚像素技术实现对圆孔和圆形零件的非接触精密测量。圆孔和圆形的直径测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是系统校正、图像预处理、二值化和圆... 利用机器视觉技术建立圆形零件检测系统,采用简单高效的标定方法和亚像素技术实现对圆孔和圆形零件的非接触精密测量。圆孔和圆形的直径测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是系统校正、图像预处理、二值化和圆检测。实验结果证明,该系统实现了在线实时检测,其精度达0.01mm,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 机器视觉 亚像素 尺寸检测 摄像机标定
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虚拟装配仿真平台的研究与实现 被引量:12
13
作者 陶品 叶榛 +1 位作者 王洋 孙增圻 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期704-706,共3页
虚拟装配是虚拟现实领域中一个新的研究方向。本文从虚拟现实技术的角度出发,讨论了在设计一个虚拟装配平台时所要涉及到的一些关键技术和解决办法,包括虚拟装配平台的装配关系表示、装配对象管理、实时碰撞检测等问题。最后本文还展... 虚拟装配是虚拟现实领域中一个新的研究方向。本文从虚拟现实技术的角度出发,讨论了在设计一个虚拟装配平台时所要涉及到的一些关键技术和解决办法,包括虚拟装配平台的装配关系表示、装配对象管理、实时碰撞检测等问题。最后本文还展示了用该原型系统完成虚拟装配操作的一个实例并分析了该系统有待进一步完善之处。 展开更多
关键词 虚拟装配仿真平台 机械装配 CAD 计算机仿真
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用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法 被引量:33
14
作者 郭峰 曹其新 +1 位作者 崔永杰 永田雅辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期89-94,共6页
介绍了一种用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法。利用基于OHTA颜色空间的图像分割方法从背景中分割草莓通过计算二值化草莓blob的惯性主轴来判断草莓的姿态,根据草莓的成熟度实现了果实的选择性采摘。试验证明这种方法的平均... 介绍了一种用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法。利用基于OHTA颜色空间的图像分割方法从背景中分割草莓通过计算二值化草莓blob的惯性主轴来判断草莓的姿态,根据草莓的成熟度实现了果实的选择性采摘。试验证明这种方法的平均判别速度为1 s,果柄误判率为7%,在采摘过程中仅对5%的果实造成损伤,满足草莓机器人的收获速度和精度要求。 展开更多
关键词 农业机器人 机器视觉 草莓收获机器人 果柄检测
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基于机器视觉的水果采摘机器人目标识别方法 被引量:36
15
作者 初广丽 张伟 +2 位作者 王延杰 丁南南 刘艳滢 《中国农机化学报》 北大核心 2018年第2期83-88,共6页
为解决水果采摘机器人快速、准确识别目标问题,提出一种基于机器视觉的类球状水果识别方法。首先采用基于颜色归一化差的图像分割算法,将果实从背景中分割出来;然后利用单像素边缘跟踪算法提取果实边缘,并在跟踪过程中利用直线投影法剔... 为解决水果采摘机器人快速、准确识别目标问题,提出一种基于机器视觉的类球状水果识别方法。首先采用基于颜色归一化差的图像分割算法,将果实从背景中分割出来;然后利用单像素边缘跟踪算法提取果实边缘,并在跟踪过程中利用直线投影法剔除角点,使交叉边缘在角点处断开,提高遮挡情况下识别的准确性;最后通过最小二乘法检测圆形,识别果实。实验结果表明,算法处理中等大小的图像平均用时83.548ms,识别准确率达95%以上。算法快速、鲁棒,可以满足机器人实时作业要求。 展开更多
关键词 机器视觉 颜色分割 边缘跟踪 圆检测
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道路交通标志识别的研究现状及展望 被引量:30
16
作者 朱双东 陆晓峰 《计算机工程与科学》 CSCD 2006年第12期50-52,102,共4页
十几年来,道路交通标志识别的研究工作已经取得了一定成果,但还存在一些不足之处,主要有:识别对象单一,样本数少;处理方法比较单一,智能方法少;偏重于理论的多,面向应用的少;大多数实验对象都是标准图,针对实景图的少;以灰度图为研究对... 十几年来,道路交通标志识别的研究工作已经取得了一定成果,但还存在一些不足之处,主要有:识别对象单一,样本数少;处理方法比较单一,智能方法少;偏重于理论的多,面向应用的少;大多数实验对象都是标准图,针对实景图的少;以灰度图为研究对象的多,针对彩色图的少。机器识别面临的主要难点是:道路交通标志的背景相当复杂,颜色失真极为严重并存在不同程度的几何失真;彩色图像处理的理论和技术尚不成熟。“简化复杂问题、改进传统方法、基于颜色信息、采用智能方法”将是今后的一个重要发展方向。 展开更多
关键词 道路交通标志识别(TSR) 机器识别 图像检测 图像处理 机器视觉
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基于机器视觉的纸病检测系统发展综述 被引量:35
17
作者 周强 陈颖 +1 位作者 沈天宇 齐璐 《中国造纸》 CAS 北大核心 2016年第5期72-79,共8页
在详细介绍以机器视觉技术为核心的纸病检测流程的基础上,研究、梳理和归纳了纸病检测系统在硬件模式、软件系统和检测算法上的发展历程,分析了当前纸病检测中存在的难点问题,并讨论了该技术的发展前景。
关键词 纸病检测 机器视觉 硬件模式 软件系统 检测算法
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采用改进YoloV4模型检测复杂环境下马铃薯 被引量:34
18
作者 张兆国 张振东 +3 位作者 李加念 王海翼 李彦彬 李东昊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期170-178,共9页
为解决马铃薯联合收获机在作业过程中分级清选的问题,并在收获作业过程中实时监测评估收获状态,该研究提出一种在光照亮度变化大、土壤与薯块遮挡、机器振动以及尘土干扰等情况下对马玲薯进行识别检测并快速准确获取马铃薯数量以及损伤... 为解决马铃薯联合收获机在作业过程中分级清选的问题,并在收获作业过程中实时监测评估收获状态,该研究提出一种在光照亮度变化大、土壤与薯块遮挡、机器振动以及尘土干扰等情况下对马玲薯进行识别检测并快速准确获取马铃薯数量以及损伤情况的机器学习模型。在卷积神经残差网络中引入轻量级注意力机制,改进YoloV4检测网络,并将YoloV4结构中的CSP-Darknet53网络替换为MobilenetV3网络,完成特征提取。试验结果表明,基于卷积神经网络的深度学习方法相比于传统Open-CV识别提高了马铃薯识别精度,相比于其他传统机器学习模型,MobilenetV3-YoloV4识别速度更快,马铃薯识别的全类平均准确率达到91.4%,在嵌入式设备上的传输速度为23.01帧/s,模型鲁棒性强,能够在各种环境下完成对正常马铃薯和机械损伤马铃薯的目标检测,可为马铃薯联合收获机智能清选以及智能收获提供技术支撑。 展开更多
关键词 机器视觉 目标检测 深度学习 马铃薯 YoloV4 MobilenetV3
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机器学习在故障检测与诊断领域应用综述 被引量:33
19
作者 翟嘉琪 杨希祥 +1 位作者 程玉强 李亮 《计算机测量与控制》 2021年第3期1-9,共9页
机器学习已经成为当前技术发展热点,由于机器学习具有快速处理大量数据、分析提取有效信息等优点,因此在故障检测与诊断技术中受到了越来越多的关注;文章系统介绍了机器学习和故障检测与诊断的概念、分类,深入了解了基于PCA和随机森林... 机器学习已经成为当前技术发展热点,由于机器学习具有快速处理大量数据、分析提取有效信息等优点,因此在故障检测与诊断技术中受到了越来越多的关注;文章系统介绍了机器学习和故障检测与诊断的概念、分类,深入了解了基于PCA和随机森林的故障检测方法和国内研究现状,以及基于决策树、支持向量机以及神经网络的故障诊断方法和国内外研究现状,其中重点介绍了卷积神经网络和递归神经网络的应用,并对机器学习算法在故障检测与诊断应用前景进行了展望,大数据时代下,机器学习在故障检测和诊断领域有着绝对优势。 展开更多
关键词 机器学习 故障检测 故障诊断 PCA 随机森林 决策树 支持向量机 神经网络
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基于多尺度特征融合的自适应无人机目标检测 被引量:32
20
作者 刘芳 吴志威 +1 位作者 杨安喆 韩笑 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期127-136,共10页
针对无人机(UAV)航拍图像中目标占比较小、拍摄角度和高度多变等问题,提出了一种基于多尺度特征融合的自适应无人机目标检测算法。利用深度可分离卷积结合残差学习的优点,建立了轻量化特征提取网络。构建多尺度自适应候选区域生成网络,... 针对无人机(UAV)航拍图像中目标占比较小、拍摄角度和高度多变等问题,提出了一种基于多尺度特征融合的自适应无人机目标检测算法。利用深度可分离卷积结合残差学习的优点,建立了轻量化特征提取网络。构建多尺度自适应候选区域生成网络,将空间尺寸一致的特征图按照通道维度进行加权融合操作,增强了特征对目标的表达能力,并利用语义特征指导网络在多尺度特征图上自适应生成与真实目标更加匹配的目标候选框。仿真实验表明,该算法有效提升了无人机航拍目标检测精度,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 机器视觉 无人机 目标检测 深度网络 特征融合
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