1 西安培华学院智能科学与信息工程学院，陕西 西安 710025
2 西安工业大学电子信息工程学院，陕西 西安 710021
目前，病理专家通过肉眼识别显微镜视场下乳腺癌病理切片图像中的乳腺癌细胞具有很强的主观性。因此，设计了一款基于显微图像的乳腺癌细胞识别系统，该系统包括显微图像采集模块和乳腺癌细胞识别算法实现模块。通过USAF 1951分辨率测试板验证设计的乳腺癌细胞识别系统显微图像采集模块，最终的成像分辨率可以达到2.19 μm。通过多组乳腺癌病理图像验证所提乳腺癌细胞识别算法，结果表明设计的乳腺癌细胞识别系统识别乳腺癌细胞的平均准确率达到93.4%。
乳腺癌 图像采集 显微图像 细胞识别 激光与光电子学进展
2024, 61(8): 0817001
为实现复杂工况下焊接机器人精准识别焊缝目标, 将激光视觉传感技术应用于机器人焊缝识别中。以激光视觉传感器作为核心硬件, 构建焊接图像采集系统, 运用PCI总线卡检测传感器及外部指示灯是否为连接状态, 通过PXR800图像采集卡在规定时间内得到激光焊接图像, 使用串口通信程序完成图像高效传输。分别采用双边滤波器与模糊算子实施图像去噪与增强处理, 优化图像角点与激光条纹中心点, 利用等式约束方程修正卡尔曼滤波后的图像坐标值, 完成高精度焊缝识别任务。仿真结果证明, 激光视觉传感能够帮助机器人提升焊缝识别精度、增强抗干扰能力, 为焊接机器人的推广应用发挥积极作用。
激光视觉传感 焊接机器人 焊缝识别 图像采集 卡尔曼滤波 laser vision sensing welding robot weld identification image acquisition Kalman filtering
1 电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 611731
2 四川天微电子股份有限公司，四川 成都 610200
针对传统双目视觉系统体积大、成本高等缺点，提出了一种利用光轴可移动液晶透镜的单相机立体图像采集系统。该系统由一个固定的相机模块和一个贴有偏振片的液晶透镜构成。通过改变电压的方式移动光轴并采集图像，利用光流法获取图像视差。研究了液晶透镜光轴变化对系统整体光轴的影响，推导了视差与深度的关系。通过验证所采集的图像存在视差来说明所设计系统的可行性，并进行了近距离物体的深度获取。实验结果表明，利用液晶透镜的光轴移动功能可以使系统的整体光轴产生移动，实现立体视觉。所设计系统无需机械移动，具有结构简单紧凑和成本低廉的优点，为立体图像的采集提供了新的方法。
成像系统 液晶透镜 光轴移动 图像采集 深度获取
光子学报
2022, 51(11): 1111002
西安交通大学 机械工程学院 新能源装备与质量工程研究所，西安 710072
针对粗粒反光表面在一般光源照明条件下产生的局部反光问题，提出一种基于随机散斑投影的图像采集方法。以主动投影照明的方式在工件表面形成系列随机散斑图案，利用组图冗余信息抑制反光，生成光强均匀且高信噪比的融合图像。给出了随机散斑图畸变矫正方法，实现高效的密度均匀散斑投影。实验结果表明，所提方法很好地抑制了工件表面局部反光问题，显著提升了图像对比度与清晰度，为后续图像检测算法设计打下良好基础。
散斑投影 图像采集 粗粒反光 透视畸变 图像融合 Speckle projection Image acquisition Coarse-grained reflection Perspective distortion Image fusion
桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林541004
针对近年来海洋资源勘探、水下环境监测等领域的通信需求, 提出了一种新型的水下图像采集传输方案, 并按该方案设计了一套基于蓝光发光二极管(LED)的高速可见光视频传输系统。经测试验证, 该系统能够在水下采集传输720P高清视频图像, 传输距离达到1.4 m。
蓝光发光二极管 图像采集 视频传输 可见光通信 blue light-emitting diode image acquisition video transmission visible light communication
1 中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京00094
2 南京大学 国际地球系统科学研究所，江苏南京1003
3 北京市遥感信息研究所，北京100011
4 北京信息科技大学，北京100192
为了实现偏振成像系统的小体积、低延时和快速目标检测，利用动态视觉传感器对动态场景灵敏度高、成像速度快的特点，提出了基于动态视觉传感器的偏振探测方法。从动态视觉传感器的对比度灵敏度出发，结合光学偏振原理，从理论上证明了基于动态视觉传感器偏振探测方法的可行性。设计并搭建了实验系统，由转台载着偏振片快速转动，由于视场内景物的反射光具有不同的偏振特性，经过旋转偏振片后发生明暗变化，动态视觉传感器快速捕捉变化并成像，系统采用嵌入式GPU（Graphics Processing Unit）控制并实时显示成像。实验结果表明：偏振系统对视场内的偏振度灵敏度为0.148，目标轮廓清晰，并具有良好的可视性。该系统弥补了传统偏振成像装置体积大、成像速度慢的不足，为基于偏振图像的目标检测等应用奠定了基础。
偏振成像 动态视觉 快速图像获取 成像系统 polarization imaging dynamic vision fast image acquisition imaging system 光学 精密工程
2021, 29(12): 2754
1 沈阳工业大学信息科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110870
2 沈阳仪表科学研究院有限公司, 辽宁 沈阳 110043
设计了一组应用于多光谱掌纹图像采集系统的光学薄膜滤光片。根据手掌皮肤在可见、近红外光谱波段反射率不同的特点,研究了掌纹识别滤光片的光谱特性参数及膜系设计。为提高系统获得的掌纹图像质量,采用四通道滤光片设计方案,光谱特性参数要求如下:中心波长为λ1=470 nm、λ2=520 nm、λ3=630 nm、λ4=880 nm;各通道的半宽度在8~12 nm范围内,透射率大于90%,平均截止背景深度大于OD6(即光谱透射率T<10 -6)。
薄膜 光学薄膜 多光谱掌纹图像采集 滤光片 光谱特性参数 膜系设计 光学学报
2021, 41(23): 2331001
1 南京森林警察学院 信息技术学院, 南京 210023
2 南京森林警察学院 国家林业局森林公安司法鉴定中心 野生动植物物证技术国家林业局重点实验室, 南京 210023
为了解决现场指纹图像采集过程中指纹背景颜色复杂、导致对比度和采集效率较低的问题, 采用智能手机设计了便携式指纹图像采集装置。一方面将手机连接单片机, 电动切换不同波长光源, 获得多光谱图像; 另一方面自动采集不同光源下的指纹图像。为确保指纹图像质量满足后续识别需求, 采用多光谱融合及方向滤波技术对图像进行了增强处理。结果表明, 当光源数目为4时, 采集及处理时间低于1s, 满足现场采集需求; 装置能够有效采集指纹图像并融合增强。该装置具有低成本、自动化及便携性高的优点, 有望在刑侦领域取得广泛应用。
图像处理 指纹图像采集 多光谱图像 智能手机 image processing fingerprint image acquisition multi-spectrum image smartphone
西安建筑科技大学信息与控制工程学院, 陕西 西安 710055
针对传统点云配准方法在处理大型点云模型时存在计算量大、效率低和移动扫描配准实时性较差等问题,提出基于卷积神经网络结合改进Harris-SIFT(Scale Invariant Feature Transform)的点云配准方法。首先改进Harris-SIFT算法,使其可以提取三维空间中点云模型的稳定关键点。进而将关键点的加权邻接矩阵作为卷积神经网络的输入特征图,实现源点云和目标点云关键点的预测匹配。然后基于匹配的关键点,采用迭代最近点(ICP)算法实现点云数据的精配准。相较于传统的点对点配准,所提方法不需要生成对应关系的点描述符,解决全局搜索开销大的问题。实验结果表明,相较于ICP算法,所提方法能够较好地完成即时点云配准,且计算量小,耗时短,效率高。
成像系统 三维图像采集 点云配准 Harris-SIFT算法 卷积神经网络 深度学习 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201102
