传感器不均匀分布对电阻层析成像检测原木内缺陷的影响

为研究传感器平面内的分布对电阻层析成像(ERT)检测原木内部缺陷准确度的影响,以大青杨和杉木原木作为试验材料,改变传感器的分布对原木内部缺陷进行检测,并结合平面几何学和统计学分析实验数据。结果表明:传感器分布的均匀度与图像拟合度呈正相关关系;当均匀度超过0.91时,变异系数小于0.15,图像的拟合度均值达到0.83,所以要提高检测精度需精确均匀布置传感器。     

分形与形态学在原木漏节图像边缘检测中的应用

采用X射线无损检测系统透射被检测的原木,根据检测透射物体后射线强度的差异,得到漏节图像。将图像分割成若干子区域,应用最小盒计数法计算每个子区域的分形维数,将图像从空域描述变换到分形域描述。进而应用数学形态学对得到的分形维数图进行有效的边缘检测,以确定原木缺陷的种类。检测结果表明：将分形理论和数学形态学结合起来的边缘检测方法,可以快速、准确地检测出原木漏节图像边缘。     

基于分形特征参数的原木缺陷CT图像处理

用计算机断层扫描技术对原木进行无损检测,采用分形特征参数分析的方法对原木CT图像进行缺陷分析.首先计算图像各像素点的灰度,根据分形特征参数能反应灰度表面积随尺度变化的空间变化率这一特征进行缺陷识别.结果表明:这一方法对原木CT图像的缺陷检测具有良好的效果,并具有较好的局部性.     

基于速度误差校正的林木应力波无损检测断层成像算法

目的应力波断层成像技术已经在林木无损检测领域得到了广泛的应用, 然而木材的各向异性特征以及应力波速度反演计算的误差对断层成像的精度影响较大。因此,进一步提高断层图像的准确性非常关键。方法根据传统的应力波速度反演原理, 提出了一种基于速度误差校正的断层成像算法(ECIA)。该算法利用最小二乘QR分解法(LSQR)计算应力波在林木横截面网格单元内的速度分布, 并使用误差校正机制(ECM)优化断层图像。为了评估算法的性能, 分别选取了若干实验室内的原木试样及扬州市区古树进行无损检测实验, 利用德国PICUS应力波断层成像仪获取的应力波传播数据实现了ECIA算法, 生成了各实验样本的断层图像。结果ECIA算法较为精确地检测出了原木及活树中缺陷区域的位置及大小, 尤其在活树的健康检测中, ECIA算法对于缺陷区域尤其是轻微腐朽区域的检测精度高于PICUS检测仪。结论ECIA算法能够产生较为准确的林木断层图像,适用于林木应力波无损检测。      

红枣表面缺陷快速检测方法研究

红枣表面缺陷快速检测是实现其自动分级的关键技术之一。针对红枣表面曲率变化致使其表面灰度分布很不均匀和缺陷区域很不明显的特点,提出了一种亮度快速校正算法。首先使用单色CCD、滤光片和近红外光源获得红枣近红外图像;其次对原始图像进行去背景操作,获得红枣区域灰度图像;然后使用均值滤波器对去背景后的图像进行滤波获得亮度图像,并使用该亮度图像对去背景后的红枣图像进行亮度校正;最后对亮度校正后的图像进行缺陷分割。试验结果表明,该方法能显著提高自动分级系统的实时性,且该缺陷检测方法的准确率可达95%。     

用应力波频谱分析技术检测原木中的腐朽

运用应力波技术得到了原木中的频谱图,分析得出:谱线下的面积与产生这种频率范围所对应的木材的成分多少有正相关关系,腐朽成分越多与之对应的这种频率范围下的面积越大,对应于好的木材也是如此,因此可用频谱面积的大小来表示被测木材成分的多少。通过对已知内部腐朽情况的原木试样进行测试,得到了原木横截面上不同位置正常木频谱图,该频谱与原木实物正常木和腐朽木的分布一致,证实了频谱分析法有较高的正确性和测定木材内部腐朽分布的直观性。因此应力波频谱分析技术在无损检测木材内部的不同成分和分布方面是切实可行的。     

一种自适应逐级开运算的原木端面识别方法

为提高原木检尺的工作效率，提出一种自适应逐级开运算的成堆原木端面识别方法，以实现自然环境下成堆原木端面的快速识别。获取自然环境下堆放的成堆原木图像，利用PSO改进的K-Means聚类算法基于图像的RGB色差值，对图像进行背景和目标的分割，用PSO算法寻找K-Means的初始聚类中心，通过背景和原木堆的聚类实现背景和目标的分割。对于分割后的图像，设计了一种自适应原木端面大小的逐级开运算原木端面识别方法，该方法根据图像中的目标原木大小，以圆面积计算公式中面积和半径的正比关系为依据，用半径作为结构元素，从而自适应地寻找出结构元素的最大值和最小值，在2个最值的区间内设定1个可变的结构元素，从最大值逐渐减少地对目标图像进行开运算，从而实现对图像中不同直径大小的原木识别，计算出原木堆图像中所有原木的根数。结果表明，使用逐级开运算进行原木识别，对清楞原木的检测达到平均正检率97.26%，漏检率2.74%，错检率8.10%；混楞原木检测正检率93.32%，漏检率6.68%，错检率7.02%；与使用Hough变换进行圆检测的方法相比，本算法清楞原木和混楞原木的正检率平均提高分别为16.24%和19.29%。自适应逐级开运算的原木端面识别方法，可以识别不同直径的成堆原木端面，从而实现原木根数的自动计算，能有效提高人工检尺的效率。     

不同含水率下利用电阻与应力波断层成像定量检测木材腐朽

通过对不同含水率的山杨原木试件进行检测,分析了含水率对腐朽和健康木材电阻与应力波传播速度的影响,及其对2种检测技术误差率的影响.结果表明:(1)随着含水率的提高,原木试件健康和腐朽区域的电阻均先减小后趋于平稳,但相同含水率下,腐朽区域木材电阻低于健康木材;(2)采用电阻断层成像仪检测腐朽缺陷面积的误差率随含水率的提高有差异(最大误差率为37.83%,最小误差率为2.48%),含水率在36.13%~81.79%时误差较小,腐朽缺陷检测较接近真实值;(3)应力波传播速度随着木材含水率的提高先降低后趋于平稳.应力波二维图像检测腐朽缺陷面积的准确率随着含水率的变化也有差异,最大误差率为52.61%,最小误差率为17.78%,腐朽缺陷检测准确性比较高的含水率为20.23%~71.58%;(4)通过2种方法测试腐朽缺陷面积的对比研究,结果表明电阻断层成像的腐朽缺陷识别优于应力波二维图像.     

播种机多项性能检测及图形打印装置

开发了一种基于8031单片机的播种机多项性能检测装置。该装置具有脉冲计数、统计计算、显示打印等功能。结合不同的传感器，可以完成播种机排种均匀度和排种数、排种器轴的转速、拖拉机前进速度、播种机地轮滑移以及拖拉机驱动轮滑转等多项检测。速度检测能够打印曲线，排种检测除能打印统计数据外，还能够以点阵图形打印出种子在种沟分布的田间效果模拟图。     

多重分形理论在原木图像处理中的应用

用计算机断层扫描技术对木材进行无损检测,采用多重分形频谱分析方法对原木CT图像进行边缘检测.首先计算图像各像素点的H(o)lder指数α(x,y),然后估计出其多重分形频谱f(α)的值,对图像的像素点进行分类；根据多重分形理论,找出图像的边缘点.结果表明:多重分形频谱分析方法对木材CT图像的边缘检测具有良好的效果,并具...     

Analysis and processing of decayed log CT image based on multifractal theory

Nondestructive log testing technology is a new subject that has recently seen rapid development. X-ray computed tomography (CT) scanning technology has been applied to the detection of internal defects in logs for the purpose of obtaining prior information that can be used to arrive at better log sawing decisions. Because sawyers currently cannot see the inside of a log until the log faces are revealed by sawing, there is little perceived need to obtain scanned images as detailed as those obtained by CT imaging system. Thus, the recognition of internal defects has become increasingly important. The traditional means of describing objects, based on the well-known Euclidean geometry, is not capable of describing different natural objects and phenomena. On the contrary, fractal geometry and its multifractal extension are new tools which can be used for describing, modeling, analyzing and processing different complex shapes and images. A method in log CT image edge detection based on multifractal theory was applied in this paper. The Hölder exponent α (x,y) of image pixels was computed first, then its multifractal spectrum f (α) was estimated and different image pixels were classified, with f(α) = 1 corresponding to smoothing edge point and 1 ≤ f(α) < 1.5 to a singular edge point. Based on multifractal theory, the set of both singular edge points and smoothing edge points is the set of image edge points. Experimental results showed that the method of log CT image in the edge detection based on multifractal theory was a more effective and more local method than classical method of edge testing.     

桃核周围组织中光场分布特性的研究

为研究桃核周围的光场分布特性,采用激光与机器视觉技术,以类似医用CT的逐层切削法,用Matlab处理图像进行结果分析。当入射光强度足够大时,桃核会对其内部组织中的前向透射光和后向散射光的分布造成影响,越靠近桃核,其光强越强。经过图像处理与数据分析后,可初步认定果核在透射式光谱分析法中所起到的作用是削弱入射光的强度,即果核的存在降低了透射光的信号强度。水果内部组织的光场分布受到果核的影响,而且在桃核附近组织中,不论是纵向还是横向的灰度曲线都符合高斯分布。该结果从光学角度为利用激光图像法来实现水果内部品质的无损检测提供参考。     

基于计算机视觉的苹果表面缺陷识别方法

在利用计算机视觉技术检测苹果外部品质的过程中,苹果表面缺陷的识别相对于形状、大小、颜色的检测要复杂得多,因此缺陷检测方法的研究极具挑战性。在实验的基础上,本文对几种缺陷检测算法(“洪水法”和“蛇形法”、“自适应球形变换法”、“参考图像法”、“标准球体灰度模型法”)的思路和实验结果进行了深入的分析和比较,并对缺陷检测中尚待解决的问题进行了阐述。     

故宫养心殿墙体木柱缺陷状况无损检测研究

[目的]古建筑墙体木柱部分或全部被墙体包裹,木柱与墙体接触部分易腐朽,检测操作空间差.通过对故宫养心殿墙体木柱缺陷状况的无损检测研究,探索墙体木柱缺陷状况无损检测评估方法,揭示墙体木柱腐朽存在的规律,为养心殿木柱修缮工作提供依据,也为其他木结构古建筑墙体木柱的无损检测和缺陷评估提供借鉴.[方法]以养心殿正殿、梅坞、东配...     

基于区域亮度自适应校正算法的脐橙表面缺陷检测

【目的】针对类球型水果表面亮度分布不均现象,传统算法难以有效直接分割水果表面缺陷区域问题,提出一种基于区域亮度自适应校正的脐橙表面缺陷检测算法。【方法】选择区域经济价值较高的纽荷尔脐橙为研究对象,对其采集原始可见光RGB图像。试验中发现R-B融合分量图像灰度呈明显双峰分布,故根据直方图信息利用单阈值法(分割阈值T1=60)去除图像背景,获得R-B目标图像;基于本文提出的一种区域亮度自适应校正算法对脐橙表面缺陷进行检测,首先设定目标图像邻域窗口大小为w×w(邻域窗口大小w=13),通过对其窗口大小内较亮像素点的集合提取脐橙表面亮度信息,然后基于此表面亮度信息对去除背景的R-B目标图像进行均一化校正,经亮度校正后的图像发现其表面缺陷区域与正常组织区域灰度对比度大,宜采用单阈值法(分割阈值T=194)直接对亮度校正后的脐橙图像进行表面缺陷分割提取;最后对表面缺陷分割后的二值化图像进行面积滤波以去除杂散点及噪声。【结果】采用双峰法可在有效去除图像背景的同时完好保留目标脐橙表面信息;基于区域亮度自适应校正算法对溃疡病果、蓟马虫果、介壳虫果、虫伤果、黑星病果、风伤果、炭疽病果、裂伤果等8种常见脐橙...     

基于小波变换的羽毛杆折痕缺陷检测

在工程系统可靠性评估中,由于马尔可夫方法和蒙特卡罗方法分别存在对元件寿命模型限于指数分布和仿真结果具有随机性的缺点,而电力设备中元件寿命分布类型不确定,影响了可靠性评估的有效性和准确性.针对这一问题,本文利用可修复系统事后维修模型（RSS）方法,采用威布尔模型对电力设备FYXF-03发电机原动系统仿真器进行可靠性评估,其仿真精度高、仿真结果具有确定性,为电力设备的可靠性评估、维修和保养计划的制订、以及可靠性设计时的元件选型提供了参考.     

福建兰科植物不同区域物种多度分布研究

选取福建3个代表地区:ⅠA(ⅠA1南靖、ⅠA2戴云山、ⅠA3藤山)、ⅡB(ⅡB4梁野山、ⅡB5茫荡山)、ⅡC6(武夷山自然保护区),进行兰科植物实地调查研究。运用物种多度模型对福建兰科植物3个区对比分析,结果表明:在3个区内共有兰科植物67属164种,其中ⅠA有49属106种、ⅡB有36属70种、ⅡC有47属96种;运用物种多度模型拟合ⅠA、ⅡB、ⅡC区兰科植物,得出在3个区内兰科植物物种多度既符合对数级数分布,又符合对数正态分布;ⅠA、ⅡB、ⅡC三个区的兰科植物多度分布均不符合分割线段模型。     

基于彩色图像处理的产品质量检测研究

针对彩色图像亚像素检测存在的问题,在HVS彩色模型的基础上,研究一种适用于彩色显微图像的小波亚像素的边缘检测方法。将该方法应用于航天发动机壳体尺寸测量和缺陷检测,通过几种彩色图像处理方法结果的对比,证明该方法正确、可行。     

基于电阻层析成像技术和ResNet的萝卜根系表型无损检测方法研究

【目的】针对现有根系表型检测方法存在价格昂贵、需要专人操作以及无法对根系表型进行原位无损检测等问题，提出一种基于电阻层析成像技术(Electrical resistance tomography,ERT)和深度残差神经网络(Deep residual network,ResNet)的萝卜根系表型无损检测方法。【方法】首先，利用COMSOL软件对萝卜-琼脂场域不同情况的ERT正问题进行仿真分析，并获得大量边界电压数据；然后，基于ResNet对萝卜-琼脂场域的内部电导率分布与边界电压之间的非线性映射关系建立模型，对萝卜-琼脂场域进行图像重建；最后，基于ERT研制一套萝卜根系表型检测装置，并进行试验验证。【结果】基于ERT和ResNet的萝卜根系表型检测方法能够实现萝卜根系表型的可持续无损检测，试验装置操作简单、成本低，图像重建相对误差小于5%。【结论】基于ERT的萝卜根系表型检测方法可以实现对萝卜根系表型的无损检测；结合ResNet算法，成像精度较高。该方法可有效应用于萝卜根系表型的检测。