文本图像倾斜校正是文字识别前端的重要预处理环节。为了克服现有方法的倾斜角度检测范围只在-90°~90°的缺点,将文本图像倾斜角度检测问题转换为倾斜角度类检测问题,利用深度卷积神经网络的分类功能,选取适当的损失函数,设计了一阶段二分类和多阶段多分类的检测结构,实现了多种文本图像倾斜角度类的检测,进而得到了文本图像的倾斜角度范围。实验结果表明,倾斜角度类的准确率、召回率和精确率都在0.93以上。利用经典深度学习的方法对经过倾斜校正后的文本图像进行文字识别,识别精确率比校正前有大幅度的提升。

针对基于X-Ray的焊球阵列封装（BGA）焊接缺陷检测中, 现有的图像处理算法无法有效处理PCB意外倾斜的问题, 提出了一种自动判断BGA焊点X射线图像倾斜程度并进行校正的方法。首先根据BGA焊点阵列排布的特性恢复出原始图像中的结构信息, 然后使用广义逆矩阵求解出理想正视图像与实际倾斜图像之间的变换矩阵, 最后对倾斜图像进行逆变换以得到理想正视图像, 并使用变换矩阵估计出PCB的倾斜程度。实验针对正视与倾斜的BGA焊点的X射线图像, 运用所提方法, 准确判别出图像的倾斜程度, 并进行了校正。此方法既可以作为一种图像质量评价算法, 在BGA X-Ray缺陷检测中判断图像是否为需要的正视图像; 也可以作为一种图像自动校正算法, 提升基于X射线的自动检测系统的适应性。

设计了基于投影光刀的关节面三维轮廓旋转检测系统。采用摄像机针孔模型, 实现了检测系统的快速标定; 通过优化的重心算法, 提取出投影光刀的中心线, 获取了关节面的截面轮廓线; 通过分析投影光刀平面与转轴之间的夹角, 完成了截面轮廓线的倾斜校正, 实现了关节面三维轮廓数据的准确重建。结果表明, 该检测系统具有非接触、高精度等特点, 可有效解决股骨假体关节面的复杂轮廓检测问题。

为了获得更高质量的观测数据，提高望远镜的工作效率，设计了一套基于倾斜镜校正系统的原理样机，用于提高丽江2.4 m望远镜的闭环跟踪精度。介绍了原理样机的研制，并在2.4 m望远镜上进行了实际测试。结果表明：该系统能实现245 Hz的校正频率，望远镜的闭环跟踪精度提高了7.3倍，其高色散光谱仪的星光耦合效率提高了28.6%，快速测光系统的成像质量得到了明显改善；利用该系统可以满足对天文观测的要求。

针对在基因芯片光学扫描时产生的图像倾斜问题, 提出了一种基于像素灰度的芯片图像倾斜校正方法。结合基因芯片图像的结构特点, 基于行、列方向像素灰度定义芯片图像的校正指标。在角度检测范围内, 利用折半搜索方法, 基于校正指标来检测芯片图像的校正角度和芯片图像的校正位置。实验结果表明, 该方法能有效地检测多类基因芯片图像的倾斜角度, 具有较强的鲁棒性和实用性。

为了提高液晶自适应光学系统的波前探测精度, 研究了该系统中倾斜镜的校正方法。分析了液晶自适应光学系统中各环节的物理特性, 利用拉格朗日方程给出了倾斜镜系统模型的基本结构; 采用子空间辨识方法确定了模型参数, 同时利用非线性最小二乘算法对子空间模型的频域特性进行了修正。修正后模型幅频特性均方根误差为0.024 5 dB, 相频特性均方根误差为1.9008°。引入Smith控制策略来解决倾斜镜校正波前整体倾斜过程中的时滞问题; 利用子空间辨识出的模型分别进行Smith和PID的仿真和实验验证, 得到的结果与仿真计算相吻合, 即在相同稳定裕度的情况下, 采用Smith补偿PID算法的误差抑制带宽比传统PID算法提高了23.97%。最后, 用提出的方法对一组湍流整体倾斜信号进行了校正。结果显示: 采用Smith补偿PID算法的控制精度比传统PID算法提高了21.03%, 证实提出的方法优化了倾斜镜的校正精度, 保证了开环液晶自适应光学系统的波前探测精度。

内窥镜图像测量中为了保证测量精度,理论上要求成像系统的光轴与物平面保持垂直,而实际测量过程中光轴与物平面一般存在一定程度的垂直倾斜。针对垂直倾斜对内窥镜图像测量的影响,提出了一种基于内窥镜发射的线定标光的垂直倾斜校正方法。该方法从线定标光的位置信息中提取光轴倾斜信息,并对图像进行校正。实验结果表明,所提出的图像垂直倾斜校正方法能对内窥镜图像进行准确校正。

分析了影响大气层内扩展目标成像对比度的主要因素, 研究了整体倾斜校正对扩展目标对比度影响的数学关系, 并分析了采用绝对差分算法提取整体相位倾斜的复杂度优化问题。采用快速倾斜镜对成像光束整体倾斜进行校正能够提高扩展目标的成像对比度, 降低后端数字图像处理的难度, 进一步减少目标识别和跟踪所需要的时间,对提高低对比度目标的光电跟踪效率具有参考意义。

车牌的定位对车牌识别的成功率起到决定性作用。为了通过校正倾斜的车牌提高车牌在倾斜情况下字符识别的准确率,针对小型车蓝底白字的车牌提出了一种基于RGB色彩空间与Hough变换的车牌校正定位算法。对无倾斜情况的车牌可以直接定位, 对于存在明显倾斜的车牌可以实现倾斜校正并定位。对车牌无倾斜情况的定位准确率为93%, 倾斜车牌的定位准确率为88%。