合肥京东方显示技术有限公司，安徽 合肥 230012
为了解决传统小尺寸液晶面板缺陷寻址方法应用在高分辨率、大尺寸液晶面板上存在的效率低、精度差等问题，建立了全自动缺陷精确寻址系统，并对该系统硬件与软件的架构及实施方式、缺陷的定址逻辑进行研究。首先，在点灯检测设备的基础上增加可移动光学相机机构和相应的软件架构，构建成寻址中控系统；然后，通过相机拍摄液晶面板自身显示的空心十字光标与缺陷重合前后的图片，采用对比的方法精确定位缺陷；最后，通过液晶面板驱动装置输出缺陷坐标。对5种缺陷进行测试，结果表明，该系统稳定易用，具有全自动、识别速度快和100%精确寻址等优点。该系统应用于H公司缺陷坐标寻址工序后，缺陷坐标准确性提升30%以上，缺陷维修收益显著提升，在大尺寸液晶面板缺陷维修坐标寻址领域具有重大应用价值。
大尺寸 液晶面板 缺陷坐标 精确定位 large size LCD panel defect coordinates accurate addressing
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感网络重点实验室, 上海 201800
2 上海科技大学信息科学与技术学院, 上海 200120
3 中国科学院大学, 北京100864
针对当前车牌识别系统在存在复杂环境以及车牌倾斜的情况下无法精确定位的问题,提出一种基于卷积神经网络的端到端车牌精确定位算法,从而精确计算车牌的坐标。通过Faster R-CNN对输入车辆图片中的信息进行处理,提取候选区域的特征映射,利用特征映射计算车牌的精确坐标。实验结果表明本文算法在OpenITS数据库的功能评测数据库中的平均识别准确率为99%,在性能评测数据库中的平均识别准确率为85%。
图像处理 卷积神经网络 车牌检测 精确定位 激光与光电子学进展
2020, 57(2): 021010
1 上海工程技术大学机械与汽车工程学院, 上海 201620
2 上海拓璞数控科技股份有限公司, 上海 201111
提出了一种基于加速稳健特征(SURF)算法的精确定位的方法,通过识别地面铺设的二维(QR)码完成了定位预判与姿态矫正。对获取的QR图像进行预处理,并采用SURF算法提取图像中的特征点信息,匹配实时图像与目标图像的特征点,并利用最小二乘拟合获取图像间的转换矩阵,将转换矩阵与自动导引车(AGV)的视觉导引模型结合以实现AGV的精确定位。实验结果表明,在结构尺寸较大的重载AGV中,所提算法的定位稳健性较好,精度达到±1 mm。
测量 自动导引车 视觉导引 二维码 精确定位 激光与光电子学进展
2019, 56(10): 101203
1 河南农业大学机电工程学院, 河南 郑州 450002
2 河南农业大学理学院, 河南 郑州 450002
3 郑州轻工业学院材料与化学工程学院, 河南 郑州 450001
构建了一套由宽带光源、多通道精确定位机构及光纤光谱仪等组成的光学局域表面等离子体共振(LSPR)分析装置。采用Savitzky-Golay平滑算法对原始光谱数据进行预处理并建立拟合曲线,研究了粒径为5.0,13.5,25.5,41.0 nm的球形金纳米粒子(AuNPs)LSPR波长在不同折射率介质环境下的响应。结果表明:在相同的介质环境下,LSPR波长与粒径具有较好的正相关性,且共振波长与环境介质的折射率密切相关;对于粒径为25.5 nm和41.0 nm的AuNPs,得到的折射率灵敏度分别为59.46 nm/RIU和70.38 nm/RIU。该装置将多通道定位机构与光纤光谱仪相结合,光谱信号的获取无需进行冗长的波长扫描过程,为开展LSPR研究提供了一种低成本、快速的光学检测系统。
传感器 光学传感 局域表面等离子体共振 多通道分析装置 精确定位 环境介质 金纳米粒子
中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林聚联科技有限公司,广西 桂林,541004
光缆维护时存在着故障点的位置定位不精确的问题,给光缆维护和抢修带来了困难。为解决这一问题提出了基于光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)的光缆故障点精确定位方法。该方法结合了OTDR和偏振光时域反射技术(Polarization Optical Time Domain Reflectometry,POTDR),使用OTDR得到光缆故障点的光纤光学长度,利用POTDR分别获取光缆弯曲时和光缆恢复原状时的两组后向散射数据,用差值法和寻找斜率变化的方法对两组后向散射数据进行处理,可以确定光缆弯曲点的位置。结合光纤光学长度、弯曲点的位置及光缆余长系数,得出弯曲点与光缆故障点的距离,当弯曲点距离光缆故障点位置比较近时(小于200 m),对光缆故障点的定位很精确。实验结果表明,该方法能够精确地定位光缆故障点位置,结构简单,操作方便且不损伤光缆。
光缆故障 精确定位 OTDR OTDR POTDR POTDR optical cable fault accurate locating
1 北京信息科技大学 1. 信息与通信工程学院
2 2. 高动态导航技术北京市重点实验室, 北京 100101
传统的基于可见光通信（VLC）的室内定位算法, 精度相对较低, 误差较大。提出一种RSSI和粒子群混合VLC室内精确定位方法, 该方法通过RSSI算法进行未知节点的初定位, 并利用高斯分布函数剔除误差较大的定位数据, 减少了其对最终定位结果的影响。同时, 通过自适应权重粒子群算法搜索未知节点的最优解, 使得该算法前期较长时间具有最优全局搜索能力, 后期较长时间具有最优局部搜索能力, 能尽快找到未知节点的精确位置。仿真结果表明, 该定位方法比传统的RSSI算法和粒子群算法的定位误差小, 可以大大提高VLC室内定位的精度。
粒子群算法 精确定位 高斯分布 最优解 自适应权重 particle swarm optimization precise location Gaussian distribution optimal solution adaptive weight
1 重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室，重庆 400044
2 重庆大学城市科技学院，重庆 402167
针对机车电机整流子维修加工过程中，当前普遍应用的激光调制定位型云母槽削刻系统存在精度较低且需大量人工干预的问题，提出了一种基于机器视觉的云母槽精确定位方法，来克服电机整流子云母槽边缘难以精确提取的难点。本系统首先自主设计了精度补偿算法并构建了定位误差修正模型，基于此搭建了嵌入式系统平台，实现了对云母槽中心线的全自动快速精确定位；准确计算刻刀与中心线的偏差值；精确控制刀头移动到正确的下刻位置。实验结果表明，该仪器能精准计算云母槽中线位置，通过伺服电机对铣刀进行微调对准，并将刻刀定位误差控制在0.02 mm 之内，实现了整个操作流程的自动化和精确化。
机器视觉 精确定位 精度补偿 误差修正 自动化 machine vision precise positioning precision compensation error correction automation
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
针对光栅尺、容栅尺等位移测量仪器不易于现场安装的缺点,提出一种基于图像处理的位移传感器装置,使其在满足分辨率与响应速度的条件下,最大限度降低安装要求。该传感器基于激光鼠标原理,通过改进光学组件,使得传感器与参照物可以保持比较长的非接触空间。同时根据不同场合的需求,换装不同放大率的光学组件,以得到不同工作距离、分辨率的传感器。实验表明,该传感器易于安装在多数平面运动的待测物上,具有成本低、精度高、线性度好的优点,可广泛用于普通机床的数显改造、机器人的精确定位等场合。
位移测量 速度测量 精确定位 激光鼠标传感器 机床数显改造 displacement measurement velocity measurement accurate positioning laser mouse sensor digital transformation of machine tool
1 重庆电子工程职业学院机电学院, 重庆 401331
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621000
基于美国国家点火装置(NIF)介绍了钕玻璃激光放大器空间布局和光机组件结构组成, 剖析了光机组件现场安装工装和现场安装工艺参数, 研究了光机组件现场安装技术：精确定位与刚性连接、全行程导轨陪护技术以及基于CCD的分级举升和柔性就位。同时, 针对我国类似装置就现场安装情况进行了总结。本研究成果拟为我国即将研制的特大型激光驱动装置提供技术支持。
激光器 光机组件 精确定位 导轨陪护 柔性就位 现场安装 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 091409
1 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学 电子信息与电气工程学部, 辽宁 大连 116024
分析了光斑图像成像特点和理想光斑灰度分布模型, 针对含有多个不同尺度光斑的图像, 提出了一种可以在复杂环境下一次性快速检测出多个光斑中心的方法。该方法基于高斯模糊后光斑中心不变的性质, 先对含有大量光斑的图像进行快速多级高斯模糊, 构建其高斯尺度空间; 然后, 使用加速的非极大值抑制方法在尺度空间内寻找多个尺度的局部极值, 初步确定各光斑中心的像素级坐标; 最后, 联合这些坐标的邻域像素, 拟合局部曲面, 得到光斑中心的亚像素级精确位置。利用仿真实验和实物实验验证了提出方法的有效性。结果表明: 该算法对640 pixel×480 pixel图像, 处理时间仅需50ms, 每千个光斑的平均检测时间为23 ms, 在复杂环境下正确率可达89%。此外, 该方法对弱光斑较敏感, 适合快速处理含有大量不同尺度光斑的图像, 并能够有效减少光斑的错检和漏检。由于检测速度快, 自适应性强, 在实际应用中取得了良好的检测效果。
机器视觉 光斑中心检测 高斯模糊 精确定位 machine vision light spot center detection Gaussian blur accurate location
