Automatic Pixel-Level Crack Detection on Dam Surface Using Deep Convolutional Network 论文笔记 论文:Automatic Pixel-Level Crack Detection on Dam Surface Using Deep Convolutional Network Received: 大多数坝面裂缝检测只能实现裂缝分类及粗略的定位。像素级语义分割检测可以提供更加精确直观的检测结果。作者提出一种基于深度卷积网络的坝面裂缝检测算法。首先使用无人机进行数据采集,然后对采集到的图像进行预处理(包括裁剪、手动标注),最后对设计好的CDDS 网络结构进行训练、验证和测试。 与ResNet152-based SegNet U-Net FCN 进行了比较。 大坝是水电站的重要水利建筑物。大坝的安全运行对于水电站有着重要的意义。由于结构变形、地震、水流引起的裂缝对大坝坝体产生严重的影响并威胁到水电站的安全运行。因此,对大坝结构的定期健康评估,特别是对大坝裂缝的检测任务变得尤为重要。 根据大坝裂缝的结构特征以及裂缝强度,人们可以对大坝的结构健康进行评估和监测。传统的大坝裂缝的巡检任务通常基于人工进行检测,但是效率低下、耗时费力,浪费了大量的人工成本,因此对裂缝的自动高效检测是非常必要的。 基于计算机视觉的裂缝检测算法得到了广泛的研究。这些方法大多采用传统的图像处理技术和机器学习方法,以识别出一些简单的结构损伤。这些方法利用手工提取的特征从图像中提取特征,然后评估提取的特征是否表示缺陷。然而,上述方法的结果不可避免地受到主观因素的影响 卷积神经网络(CNN)在图像分类和识别领域取得很大的进步,基于CNN的裂缝检测算法也展示出更优异的表现。大坝裂缝的特点: 修补痕迹、噪声大、背景纹理复杂、非结构化的、分布不均匀、裂缝位置随机、背景模糊等缺点 提出了一种像素级的大坝表面裂缝检测方法,利用深卷积网络进行特征提取。利用浅卷积层的定位特征和深卷积层的抽象特征,进行 多尺度卷积级联融合和多维损失值计算 ,实现裂纹缺陷像素级分割,并以高精度、高效率等优点解决了坝面明显裂缝检测问题,消除了可能存在的安全隐患,确保了坝面安全。实验结果表明,该方法对大坝表面像素级裂缝的检测是最优的。 语义分割 PSPNet [42],ICNet [43], Deeplabv3[44],UNet [45] and SegNet [46] 语义分割网络通常分为编码网络和解码网络。 编码网络: 卷积层:用于提取输入图像的特征 池化层:减小feature map的规模,减轻计算负担。 解码网络: 反卷积层(反褶积层):上采样还原feature map大小与输入图像相同,并输出预测结果。 编解码网络结构高度对称:同时利用稀疏feature map和稠密feature map。 为了融合sparse 和 dense feature ,采用跳跃模块以连接编解码网络。编码网络: 15 卷积层:3*3 步长1 4 池化层: 2*2 步长2 解码网络: 15 反卷积层 1*1 4池化层 采用dropout和BN防止过拟合。 Skip branch 4个,1*1卷积和反卷积 每个branch计算 branch loss,4个branch loss级联为总损失的一部分。 Skip branch 的输入输出图像大小不变。卷积核的通道数必须等于输入张量的通道数。降采样 取矩阵最大值 卷积核大小 2*2 步长为2。反褶积也叫做转置卷积 通过上采样还原feature map与输入图像大小相同。 上采样方法:反褶积法、 插值法 反褶积法:对张量进行zero-padding填充最外层,再用反褶积核进行反褶积,修剪第一行和最后一行。1000副5472*3648图像使用LEAR软件手动标记。 得到504张数据集,404用于训练,50用于验证,50用于测试。 在Linux系统上使用TensorFlow构建的 在配置了8 GB GPU的HP工作站上执行培训、验证和测试 利用Anaconda建立了CDDS网络的虚拟python环境评价指标: Precision精度表示在所有预测破裂的样本中,样本的基本真实性也被破解的概率。 Recall召回表明在所有标记为开裂的样本中,样本被预测为开裂的概率。当正负样本数量存在较大差距时,仅使用精确性或召回率来评估性能是不合理的。TPR表示所有标记为裂纹的样本中被正确预测为裂纹的概率。TNR代表以标签为背景的所有样本中被正确预测为背景的概率.F-measure考虑到查全率和查准率的综合影响,F-测度是一个综合指标。IoU是目标检测领域中常用的评价定位精度的方法。IoU表示预测结果与地面真实值的交集与联合的交集的比率。大坝表面裂缝图像分为背景和裂缝两类。背景像素的数目远大于裂纹像素的数目。通常情况下,我们会同时计算背景arrears和裂缝arrears,然后以两张arrears的平均数作为最终arrears。IoU值是由背景像素决定的,不能准确表达裂纹的定位精度。使用三种学习速率10^4,10^5,10^6 使用softmax函数计算概率 使用Dice loss计算网络损失。 裂缝骨架提取:快速细化算法 调用OpenCV库,进行计算。 计算裂缝面积及长度宽度。使用其他裂缝数据集进行补充验证 ,在测试数据集上,提出的CDDS网络的裂纹IOU和F测度分别达到和 略。
推荐下计算机视觉这个领域,依据学术范标准评价体系得出的近年来最重要的9篇论文吧: (对于英语阅读有困难的同学,访问后可以使用翻译功能) 一、Deep Residual Learning for Image Recognition 摘要:Deeper neural networks are more difficult to train. We present a residual learning framework to ease the training of networks that are substantially deeper than those used previously. We explicitly reformulate the layers as learning residual functions with reference to the layer inputs, instead of learning unreferenced functions. We provide comprehensive empirical evidence showing that these residual networks are easier to optimize, and can gain accuracy from considerably increased depth. On the ImageNet dataset we evaluate residual nets with a depth of up to 152 layers—8× deeper than VGG nets [40] but still having lower complexity. An ensemble of these residual nets achieves error on the ImageNet test set. This result won the 1st place on the ILSVRC 2015 classification task. We also present analysis on CIFAR-10 with 100 and 1000 layers. The depth of representations is of central importance for many visual recognition tasks. Solely due to our extremely deep representations, we obtain a 28% relative improvement on the COCO object detection dataset. Deep residual nets are foundations of our submissions to ILSVRC & COCO 2015 competitions1, where we also won the 1st places on the tasks of ImageNet detection, ImageNet localization, COCO detection, and COCO segmentation. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 二、Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition 摘要:In this work we investigate the effect of the convolutional network depth on its accuracy in the large-scale image recognition setting. Our main contribution is a thorough evaluation of networks of increasing depth using an architecture with very small (3x3) convolution filters, which shows that a significant improvement on the prior-art configurations can be achieved by pushing the depth to 16-19 weight layers. These findings were the basis of our ImageNet Challenge 2014 submission, where our team secured the first and the second places in the localisation and classification tracks respectively. We also show that our representations generalise well to other datasets, where they achieve state-of-the-art results. We have made our two best-performing ConvNet models publicly available to facilitate further research on the use of deep visual representations in computer vision. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 三、U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation 摘要:There is large consent that successful training of deep networks requires many thousand annotated training samples. In this paper, we present a network and training strategy that relies on the strong use of data augmentation to use the available annotated samples more efficiently. The architecture consists of a contracting path to capture context and a symmetric expanding path that enables precise localization. We show that such a network can be trained end-to-end from very few images and outperforms the prior best method (a sliding-window convolutional network) on the ISBI challenge for segmentation of neuronal structures in electron microscopic stacks. Using the same network trained on transmitted light microscopy images (phase contrast and DIC) we won the ISBI cell tracking challenge 2015 in these categories by a large margin. Moreover, the network is fast. Segmentation of a 512x512 image takes less than a second on a recent GPU. The full implementation (based on Caffe) and the trained networks are available at . 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 四、Microsoft COCO: Common Objects in Context 摘要:We present a new dataset with the goal of advancing the state-of-the-art in object recognition by placing the question of object recognition in the context of the broader question of scene understanding. This is achieved by gathering images of complex everyday scenes containing common objects in their natural context. Objects are labeled using per-instance segmentations to aid in precise object localization. Our dataset contains photos of 91 objects types that would be easily recognizable by a 4 year old. With a total of million labeled instances in 328k images, the creation of our dataset drew upon extensive crowd worker involvement via novel user interfaces for category detection, instance spotting and instance segmentation. We present a detailed statistical analysis of the dataset in comparison to PASCAL, ImageNet, and SUN. Finally, we provide baseline performance analysis for bounding box and segmentation detection results using a Deformable Parts Model. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 五、Rethinking the Inception Architecture for Computer Vision 摘要:Convolutional networks are at the core of most state of-the-art computer vision solutions for a wide variety of tasks. Since 2014 very deep convolutional networks started to become mainstream, yielding substantial gains in various benchmarks. Although increased model size and computational cost tend to translate to immediate quality gains for most tasks (as long as enough labeled data is provided for training), computational efficiency and low parameter count are still enabling factors for various use cases such as mobile vision and big-data scenarios. Here we are exploring ways to scale up networks in ways that aim at utilizing the added computation as efficiently as possible by suitably factorized convolutions and aggressive regularization. We benchmark our methods on the ILSVRC 2012 classification challenge validation set demonstrate substantial gains over the state of the art: 21:2% top-1 and 5:6% top-5 error for single frame evaluation using a network with a computational cost of 5 billion multiply-adds per inference and with using less than 25 million parameters. With an ensemble of 4 models and multi-crop evaluation, we report 3:5% top-5 error and 17:3% top-1 error on the validation set and 3:6% top-5 error on the official test set. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 六、Mask R-CNN 摘要:We present a conceptually simple, flexible, and general framework for object instance segmentation. Our approach efficiently detects objects in an image while simultaneously generating a high-quality segmentation mask for each instance. The method, called Mask R-CNN, extends Faster R-CNN by adding a branch for predicting an object mask in parallel with the existing branch for bounding box recognition. Mask R-CNN is simple to train and adds only a small overhead to Faster R-CNN, running at 5 fps. Moreover, Mask R-CNN is easy to generalize to other tasks, ., allowing us to estimate human poses in the same framework. We show top results in all three tracks of the COCO suite of challenges, including instance segmentation, bounding-box object detection, and person keypoint detection. Without tricks, Mask R-CNN outperforms all existing, single-model entries on every task, including the COCO 2016 challenge winners. We hope our simple and effective approach will serve as a solid baseline and help ease future research in instance-level recognition. Code will be made available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 七、Feature Pyramid Networks for Object Detection 摘要:Feature pyramids are a basic component in recognition systems for detecting objects at different scales. But pyramid representations have been avoided in recent object detectors that are based on deep convolutional networks, partially because they are slow to compute and memory intensive. In this paper, we exploit the inherent multi-scale, pyramidal hierarchy of deep convolutional networks to construct feature pyramids with marginal extra cost. A top-down architecture with lateral connections is developed for building high-level semantic feature maps at all scales. This architecture, called a Feature Pyramid Network (FPN), shows significant improvement as a generic feature extractor in several applications. Using a basic Faster R-CNN system, our method achieves state-of-the-art single-model results on the COCO detection benchmark without bells and whistles, surpassing all existing single-model entries including those from the COCO 2016 challenge winners. In addition, our method can run at 5 FPS on a GPU and thus is a practical and accurate solution to multi-scale object detection. Code will be made publicly available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 八、ORB: An efficient alternative to SIFT or SURF 摘要:Feature matching is at the base of many computer vision problems, such as object recognition or structure from motion. Current methods rely on costly descriptors for detection and matching. In this paper, we propose a very fast binary descriptor based on BRIEF, called ORB, which is rotation invariant and resistant to noise. We demonstrate through experiments how ORB is at two orders of magnitude faster than SIFT, while performing as well in many situations. The efficiency is tested on several real-world applications, including object detection and patch-tracking on a smart phone. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 九、DeepLab: Semantic Image Segmentation with Deep Convolutional Nets, Atrous Convolution, and Fully Connected CRFs 摘要:In this work we address the task of semantic image segmentation with Deep Learning and make three main contributions that are experimentally shown to have substantial practical merit. First , we highlight convolution with upsampled filters, or ‘atrous convolution’, as a powerful tool in dense prediction tasks. Atrous convolution allows us to explicitly control the resolution at which feature responses are computed within Deep Convolutional Neural Networks. It also allows us to effectively enlarge the field of view of filters to incorporate larger context without increasing the number of parameters or the amount of computation. Second , we propose atrous spatial pyramid pooling (ASPP) to robustly segment objects at multiple scales. ASPP probes an incoming convolutional feature layer with filters at multiple sampling rates and effective fields-of-views, thus capturing objects as well as image context at multiple scales. Third , we improve the localization of object boundaries by combining methods from DCNNs and probabilistic graphical models. The commonly deployed combination of max-pooling and downsampling in DCNNs achieves invariance but has a toll on localization accuracy. We overcome this by combining the responses at the final DCNN layer with a fully connected Conditional Random Field (CRF), which is shown both qualitatively and quantitatively to improve localization performance. Our proposed “DeepLab” system sets the new state-of-art at the PASCAL VOC-2012 semantic image segmentation task, reaching percent mIOU in the test set, and advances the results on three other datasets: PASCAL-Context, PASCAL-Person-Part, and Cityscapes. All of our code is made publicly available online. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 希望对你有帮助!
计算机视觉技术自20世纪70年代产生以来就得到了全世界的广泛关注。下面是我整理了计算机视觉技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
计算机视觉技术的应用研究
摘 要 文章在介绍计算机视觉技术相关内容的基础上,对该技术在工业、农业、林业和农产品检测这四个领域的具体应用进行简要分析。
关键词 计算机;视觉技术;应用研究
中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)16-0114-01
计算机视觉技术自20世纪70年代产生以来就得到了全世界的广泛关注。作为一种多学科综合应用下的新技术,随着专家对其研究会的不断深入,其应用领域也越来越广,给人们的生产生活带来了极大方便。
1 计算机视觉技术
计算机视觉技术是在计算机技术应用下发展起来的一种新技术,主要用来研究计算机模拟生物的宏观或外显功能。该技术在应用过程中会涉及到计算机科学、神经生物学、人工智能、模式识别以及图像处理等多个学科,多学科技术的综合运用使得计算机具有了“感知”周围世界的能力,这也正是该技术发挥作用的核心所在。计算机视觉技术的特点就在于,首先,它能在不接触被测者的前提下完成对被测者的检测;其次,该技术应用的领域和检测的对象非常广,能在敏感器件的应用下,完成对人类难以观察到的超声波、微波和红外线等的检测;最后,该技术还突破了人在视觉观察上长时间工作的限制,能对检测对象进行长时间观察。
2 计算机视觉技术在各领域的应用分析
随着计算机视觉技术研究的不断加深,该技术的应用领域也越来越广,下面,本文就选取工业、农业、林业、农产品检测、电力系统自动化及图书馆工作这6个方面对计算机视觉技术的应用进行简要分析。
在工业领域中的应用
工业生产对产品的质量要求极高,计算机视觉技术在工业上的应用主要集中在以下3方面:1)产品形状和尺寸的检测上。对制造业而言,产品的形状和尺寸是否合格直接影响到产品在实际应用过程中作用的发挥。计算机视觉技术的应用能对产品进行二维和三维等几何特征的检测,如产品的圆度、位置及形状等。2)产品零部件缺失情况的检测。在生产线运行过程中,计算机视觉技术能准确检测出产品在生产过程中是否存在铆钉、螺丝钉等零部件的缺失以及产品内部是否在生产过程中掺进杂质等。3)产品表面质量的检测。为了从各个方面保证产品的合格性,对其进行表面质量的检测也是一个极其重要的环节。计算机视觉技术实现了对产品表面的纹理、粗糙度、划痕、裂纹等各方面的有效检测。
在农业生产领域中的应用
该技术在农业领域的应用主要集中在以下两方面:1)对病虫害的预测预报。预测预报作用发挥的关键环节是建立起计算机视觉技术对所有昆虫的识别体系。对昆虫图像识别系统进行数字化建模所使用的方法主要以下2种,一种是运用数学形态学的方法对害虫的边缘进行检测,进而提取害虫的特征;第二种是从昆虫的二值化图像中提取出昆虫的周长、面积和复杂度等基本信息,并对这些信息建立害虫的模板库以实现对昆虫的模糊决策分析。2)对农作物生长的监测。常用的方法就是运用计算机视觉技术下的非接触式监测系统对农作物生长环境下的光照、温度、湿度、风速、营养液浓度等相关因素进行连续地监测,进而判断出农作物长势。
在林业生产中的应用
该技术在林业生产中的应用主要集中在农药喷洒和林木球果采集这两方面。就林业的农药喷洒而言,常规的农药喷洒方式易造成农药的大量流失,不仅达不到防止林业有害生物的目的,还浪费了大量的人力、物力和财力。计算机视觉技术的应用能通过对施药目标图像进行实时分析,得出具体的施药量和准确的施药位置,该技术指导下的施药工作极大发挥了农药的效果。就林木球果采集而言,该采集工作的操作难度一直都很大,我国当前使用的方法主要是人工使用专业工具下的采集以及机械设备运用下的高空作业车采集和摇振采种机采集,这两种方式都存在一定的安全性和效率问题。计算机视觉技术的应用能通过对需要进行采集的林木球果进行图像采集来得出球果所处的具体位置,再结合专业机械手的使用完成球果采集。该技术不仅节省了大量劳动力,还极大提高了采摘效率。
在农产品检测中的应用
农产品在生产过程中受自然环境的影响比较大,所以农产品不仅会产生质量上的差异,还会造成颜色、大小、形状等外观上的极大不同。由于农产品在出售时大多要进行产品等级的划分,所以将计算机视觉技术运用到对其颜色和外形尺寸的检测上,有效达到了对农产品进行检测的目的。通过对外观大小尺寸的检测,不仅提高了对农产品进行分门别类地等级划分的效率,还在很大程度上减少了对产品的损坏;通过对西瓜等农产品进行颜色上的检测,能准确判断其是否成熟,有效避免了人工操作下的失误。
在电力系统自动化中的应用
计算机视觉技术在电力系统自动化应用的表现当前主要表现在以下2个方面:1)在人机界面中的应用。人机界面在运行过程中更加强调人的主体地位,实现了用户对各种效应通道和感觉通道的运用。具体来讲,计算机视觉技术在用户向计算机的输入方面,效应通道实现了手动为主向手、足、口、身体等的转变;在计算机向用户的输出方面,感觉通道实现了视觉为主向触觉、嗅觉、听觉等的转变。2)在电厂煤粉锅炉火焰检测中的应用。对煤粉锅炉火焰的检测既能有效判断锅炉的运行状况,又能在很大程度上实现电厂的安全性运营。由于煤的负荷变化和种类变化会在使着火位置发生移动,所以为了保证炉膛火焰检测的准确性,必须弥补之前单纯应用火焰检测器只能判断有无火焰开关量信号的弊端。计算机视觉技术的应用,就在弥补火焰检测器应用弊端的基础上,实现了对火焰形状的进一步检测。
在图书馆工作中的应用
随着当前数字图书馆和自动化管理系统的建立,计算机技术在图书馆方面的应用越来越广泛。当前计算机视觉技术在图书馆方面的应用主要集中在古籍修补和书刊剔旧这两方面。就古籍修补而言,古籍图书等在收藏的过程中,受温度、湿度、光照等的影响,极易导致纸张变黄、变脆以及虫洞等现象的出现。在进行修补时,依靠计算机视觉技术开展具体的修补工作,能在很大程度上提高修补工作的效率。就书刊剔旧而言,由于图书馆藏书众多,对那些使用率低且较为陈旧的文献资料进行及时地剔除,能实现图书资源的及时更新。计算机视觉技术在该方面的应用,极大地保证了工作的准确性和效率性。
3 结束语
通过以上对计算机视觉技术在工业、农业、林业、农产品检测、电力系统自动化及图书馆工作这6个方面的研究可以看出,随着计算机技术的进一步发展以及计算机与各专业学科的不断渗透,该技术的发展前景和应用领域都将更加广阔。
参考文献
[1]郑加强.基于计算机视觉的雾滴尺寸检测技术[J].南京林业大学学报,2009(09).
[2]沈明彼.计算机视觉技术在社会各领域应用的发展与展望[J].农业机械学报,2012(03).
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推荐下计算机视觉这个领域,依据学术范标准评价体系得出的近年来最重要的9篇论文吧: (对于英语阅读有困难的同学,访问后可以使用翻译功能) 一、Deep Residual Learning for Image Recognition 摘要:Deeper neural networks are more difficult to train. We present a residual learning framework to ease the training of networks that are substantially deeper than those used previously. We explicitly reformulate the layers as learning residual functions with reference to the layer inputs, instead of learning unreferenced functions. We provide comprehensive empirical evidence showing that these residual networks are easier to optimize, and can gain accuracy from considerably increased depth. On the ImageNet dataset we evaluate residual nets with a depth of up to 152 layers—8× deeper than VGG nets [40] but still having lower complexity. An ensemble of these residual nets achieves error on the ImageNet test set. This result won the 1st place on the ILSVRC 2015 classification task. We also present analysis on CIFAR-10 with 100 and 1000 layers. The depth of representations is of central importance for many visual recognition tasks. Solely due to our extremely deep representations, we obtain a 28% relative improvement on the COCO object detection dataset. Deep residual nets are foundations of our submissions to ILSVRC & COCO 2015 competitions1, where we also won the 1st places on the tasks of ImageNet detection, ImageNet localization, COCO detection, and COCO segmentation. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 二、Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition 摘要:In this work we investigate the effect of the convolutional network depth on its accuracy in the large-scale image recognition setting. Our main contribution is a thorough evaluation of networks of increasing depth using an architecture with very small (3x3) convolution filters, which shows that a significant improvement on the prior-art configurations can be achieved by pushing the depth to 16-19 weight layers. These findings were the basis of our ImageNet Challenge 2014 submission, where our team secured the first and the second places in the localisation and classification tracks respectively. We also show that our representations generalise well to other datasets, where they achieve state-of-the-art results. We have made our two best-performing ConvNet models publicly available to facilitate further research on the use of deep visual representations in computer vision. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 三、U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation 摘要:There is large consent that successful training of deep networks requires many thousand annotated training samples. In this paper, we present a network and training strategy that relies on the strong use of data augmentation to use the available annotated samples more efficiently. The architecture consists of a contracting path to capture context and a symmetric expanding path that enables precise localization. We show that such a network can be trained end-to-end from very few images and outperforms the prior best method (a sliding-window convolutional network) on the ISBI challenge for segmentation of neuronal structures in electron microscopic stacks. Using the same network trained on transmitted light microscopy images (phase contrast and DIC) we won the ISBI cell tracking challenge 2015 in these categories by a large margin. Moreover, the network is fast. Segmentation of a 512x512 image takes less than a second on a recent GPU. The full implementation (based on Caffe) and the trained networks are available at . 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 四、Microsoft COCO: Common Objects in Context 摘要:We present a new dataset with the goal of advancing the state-of-the-art in object recognition by placing the question of object recognition in the context of the broader question of scene understanding. This is achieved by gathering images of complex everyday scenes containing common objects in their natural context. Objects are labeled using per-instance segmentations to aid in precise object localization. Our dataset contains photos of 91 objects types that would be easily recognizable by a 4 year old. With a total of million labeled instances in 328k images, the creation of our dataset drew upon extensive crowd worker involvement via novel user interfaces for category detection, instance spotting and instance segmentation. We present a detailed statistical analysis of the dataset in comparison to PASCAL, ImageNet, and SUN. Finally, we provide baseline performance analysis for bounding box and segmentation detection results using a Deformable Parts Model. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 五、Rethinking the Inception Architecture for Computer Vision 摘要:Convolutional networks are at the core of most state of-the-art computer vision solutions for a wide variety of tasks. Since 2014 very deep convolutional networks started to become mainstream, yielding substantial gains in various benchmarks. Although increased model size and computational cost tend to translate to immediate quality gains for most tasks (as long as enough labeled data is provided for training), computational efficiency and low parameter count are still enabling factors for various use cases such as mobile vision and big-data scenarios. Here we are exploring ways to scale up networks in ways that aim at utilizing the added computation as efficiently as possible by suitably factorized convolutions and aggressive regularization. We benchmark our methods on the ILSVRC 2012 classification challenge validation set demonstrate substantial gains over the state of the art: 21:2% top-1 and 5:6% top-5 error for single frame evaluation using a network with a computational cost of 5 billion multiply-adds per inference and with using less than 25 million parameters. With an ensemble of 4 models and multi-crop evaluation, we report 3:5% top-5 error and 17:3% top-1 error on the validation set and 3:6% top-5 error on the official test set. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 六、Mask R-CNN 摘要:We present a conceptually simple, flexible, and general framework for object instance segmentation. Our approach efficiently detects objects in an image while simultaneously generating a high-quality segmentation mask for each instance. The method, called Mask R-CNN, extends Faster R-CNN by adding a branch for predicting an object mask in parallel with the existing branch for bounding box recognition. Mask R-CNN is simple to train and adds only a small overhead to Faster R-CNN, running at 5 fps. Moreover, Mask R-CNN is easy to generalize to other tasks, ., allowing us to estimate human poses in the same framework. We show top results in all three tracks of the COCO suite of challenges, including instance segmentation, bounding-box object detection, and person keypoint detection. Without tricks, Mask R-CNN outperforms all existing, single-model entries on every task, including the COCO 2016 challenge winners. We hope our simple and effective approach will serve as a solid baseline and help ease future research in instance-level recognition. Code will be made available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 七、Feature Pyramid Networks for Object Detection 摘要:Feature pyramids are a basic component in recognition systems for detecting objects at different scales. But pyramid representations have been avoided in recent object detectors that are based on deep convolutional networks, partially because they are slow to compute and memory intensive. In this paper, we exploit the inherent multi-scale, pyramidal hierarchy of deep convolutional networks to construct feature pyramids with marginal extra cost. A top-down architecture with lateral connections is developed for building high-level semantic feature maps at all scales. This architecture, called a Feature Pyramid Network (FPN), shows significant improvement as a generic feature extractor in several applications. Using a basic Faster R-CNN system, our method achieves state-of-the-art single-model results on the COCO detection benchmark without bells and whistles, surpassing all existing single-model entries including those from the COCO 2016 challenge winners. In addition, our method can run at 5 FPS on a GPU and thus is a practical and accurate solution to multi-scale object detection. Code will be made publicly available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 八、ORB: An efficient alternative to SIFT or SURF 摘要:Feature matching is at the base of many computer vision problems, such as object recognition or structure from motion. Current methods rely on costly descriptors for detection and matching. In this paper, we propose a very fast binary descriptor based on BRIEF, called ORB, which is rotation invariant and resistant to noise. We demonstrate through experiments how ORB is at two orders of magnitude faster than SIFT, while performing as well in many situations. The efficiency is tested on several real-world applications, including object detection and patch-tracking on a smart phone. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 九、DeepLab: Semantic Image Segmentation with Deep Convolutional Nets, Atrous Convolution, and Fully Connected CRFs 摘要:In this work we address the task of semantic image segmentation with Deep Learning and make three main contributions that are experimentally shown to have substantial practical merit. First , we highlight convolution with upsampled filters, or ‘atrous convolution’, as a powerful tool in dense prediction tasks. Atrous convolution allows us to explicitly control the resolution at which feature responses are computed within Deep Convolutional Neural Networks. It also allows us to effectively enlarge the field of view of filters to incorporate larger context without increasing the number of parameters or the amount of computation. Second , we propose atrous spatial pyramid pooling (ASPP) to robustly segment objects at multiple scales. ASPP probes an incoming convolutional feature layer with filters at multiple sampling rates and effective fields-of-views, thus capturing objects as well as image context at multiple scales. Third , we improve the localization of object boundaries by combining methods from DCNNs and probabilistic graphical models. The commonly deployed combination of max-pooling and downsampling in DCNNs achieves invariance but has a toll on localization accuracy. We overcome this by combining the responses at the final DCNN layer with a fully connected Conditional Random Field (CRF), which is shown both qualitatively and quantitatively to improve localization performance. Our proposed “DeepLab” system sets the new state-of-art at the PASCAL VOC-2012 semantic image segmentation task, reaching percent mIOU in the test set, and advances the results on three other datasets: PASCAL-Context, PASCAL-Person-Part, and Cityscapes. All of our code is made publicly available online. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 希望对你有帮助!
计算机信息管理在第三方物流中的应用 摘要:本文以提高计算机信息管理在企业物流中的应用程度为出发点,通过对第三方企业物流专业现状分析,就我国企业的物流管理信息系统建设进行了系统规划,给出了系统规划的框架,并就物流管理信息系统的安全性提出了建议。 关键词:信息管理,第三方物流,系统安全,外部信息,内部信息 我国物流市场现状 对于企业的发展而言,物流愈来愈成为其发展的瓶颈。目前,我国国内没有一家能让众企业均信服的第三方物流(简称TPC)企业,使得许多企业都拿出大量资金自己做物流。因此,第三方物流企业应该抓住这个时机,搞好自己的物流管理。 现代物流是以计算机信息管理和通信技术为核心的产业,但目前的企业物流尚处于传统的传递、送货阶段。因此,第三方物流企业要有严格的、科学的管理系统实现事务处理信息化、信息处理电子化的能力,充分利用计算机和计算机网络来处理信息,以提高自身竞争力。要达到此目的,其关键就是加紧物流管理信息系统的开发建设。 物流管理信息系统的设计与开发 第三方企业物流要做大、做强,展示本身企业的形象,从技术而言,开发物流管理信息系统就应从大局着眼,全盘考虑。首先就是管理者和技术人员的充分统筹规划,在企业内部开发适合自己信息管理系统,建立自己的供求网站,其次是对现行的规章制度整合优化,并对新内容进行开发。 系统的设计模式 此系统可以从第三方物流企业的市场地位方面进行考虑并进行开发。 由此可见,第三方物流管理信息系统建设包括两部分:外部的网上信息交流和内部的信息处理。 外部信息交流 客户管理子系统:网上接受订单模块;查询模块。财务结算子系统:基本费用结算模块;特别费用结算模块;查询费用结算模块。 内部信息处理 仓储管理子系统:仓库管理模块;库存管理模块;查询模块。运输管理子系统:车辆、人员变动管理模块;运输任务调度管理模块;查询模块。财务结算子系统:费用结算模块;查询模块。管理层子系统:权限设置模块;查询模块。 建立本企业的网站 物流企业建立自己的因特网站,在该网站上将企业的运作方式、配送情况每日在网上发布。通过运用现代化电子商务手段,实现网上配送的信息发布与收集,方便了客户、节省了物流成本、提高了物流效果,从而为企业带来更多的利润。 物流管理信息系统的安全性 根据系统分外部和内部两大模块,系统的安全性问题可从两方面进行保障。 外部信息交流中的安全 在与其他企业的信息交流中,接受企业定单、反馈信息等重要信息都在网上进行。针对网络上的不安全因素(例如:网络黑客攻击、网络病毒传播、网络系统本身不安全等)可采取相应的对策,例如:数据加密技术、数字签名技术、报文鉴别技术、访问控制技术、密钥管理技术、身份认证技术等。 内部信息处理中的安全 安全的运行环境是企业物流信息的基本要求,而形成一支高度自觉、遵纪守法的技术职工队伍则是计算机信息系统安全工作的最重要环节。要抓好这个环节的安全工作,可从两方面着手:一方面是从技术入手。即开发并应用好企业物流管理信息系统中的权限设置模块,对接触此信息管理系统的工作人员设置不同的访问权限、设置口令、进行身份确认,对用户的定时、定终端登陆用机的安全实施严格的访问控制技术,严格有效地制约对计算机的非法访问,防范非法用户的入侵。另一方面是由管理入手。任何的企业发展都要以人为本,第三方物流企业也不例外,企业可以在思想品质、职业道德、规章制度等方面做一定的工作。 发展现代物流产业是市场发展的必然趋势,第三方物流信息管理的设计与开发将会带来企业的外溢效应,实现计算机化全面管理在规划物流管理信息系统时会对一些较落后的环节进行优化的同时,可加快物流产业向现代化、信息化、产业化、集团化、专业化发展的进程,从而有利于拓展市场,扩大生存空间,提高企业的整体经济效益,有利于物流企业实现可持续发展。 参考文献: 1.王国华.计算机物流信息管理系统的实施与应用[J].科技情报开发与经济,2004,14 2.朱明.数据挖掘[M].中国科学技术大学出版社,2002
Windows NT/2000系统下进程的隐藏摘要 进程的隐藏一直是木马程序设计者不断探求的重要技术,本文采用远程线程技术,通过动态链接库方法,较好地解决了这一问题,通过远程线程将木马作为线程隐藏在其他进程中,从而达到隐藏的目的。关键字进程 线程 木马 动态链接库 木马程序(也称后门程序)是能被控制的运行在远程主机上的程序,由于木马程序是运行在远程主机上,所以进程的隐藏无疑是大家关心的焦点。本文分析了Windows NT/2000系统下进程隐藏的基本技术和方法,并着重讨论运用线程嫁接技术如何实现Windows NT/2000系统中进程的隐藏。1 基本原理在WIN95/98中,只需要将进程注册为系统服务就能够从进程查看器中隐形,可是这一切在Windows NT/2000中却完全不同, 无论木马从端口、启动文件上如何巧妙地隐藏自己,始终都不能躲过Windows NT/2000的任务管理器,Windows NT/2000的任务管理器均能轻松显示出木马进程,难道在Windows NT/2000下木马真的再也无法隐藏自己的进程了?我们知道,在WINDOWS系统下,可执行文件主要是Exe和Com文件,这两种文件在运行时都有一个共同点,会生成一个独立的进程,寻找特定进程是我们发现木马的方法之一,随着入侵检测软件的不断发展,关联进程和SOCKET已经成为流行的技术,假设一个木马在运行时被检测软件同时查出端口和进程,我们基本上认为这个木马的隐藏已经完全失败。在Windows NT/2000下正常情况用户进程对于系统管理员来说都是可见的,要想做到木马的进程隐藏,有两个办法,第一是让系统管理员看不见你的进程;第二是不使用进程。本文以第二种方法为例加以讨论,其基本原理是将自已的木马以线程方式嫁接于远程进程之中,远程进程则是合法的用户程序,这样用户管理者看到的只是合法进程,而无法发现木马线程的存在,从而达到隐藏的目的。2 实现方法 为了弄清实现方法,我们必须首先了解Windows系统的另一种"可执行文件"----DLL,DLL是Dynamic Link Library(动态链接库)的缩写,DLL文件是Windows的基础,因为所有的API函数都是在DLL中实现的。DLL文件没有程序逻辑,是由多个功能函数构成,它并不能独立运行,一般都是由进程加载并调用的。因为DLL文件不能独立运行,所以在进程列表中并不会出现DLL,假设我们编写了一个木马DLL,并且通过别的进程来运行它,那么无论是入侵检测软件还是进程列表中,都只会出现那个进程而并不会出现木马DLL,如果那个进程是可信进程,(例如浏览器程序,没人会怀疑它是木马吧?)那么我们编写的DLL作为那个进程的一部分,也将成为被信赖的一员,也就达到了隐藏的目的。 运行DLL方法有多种,但其中最隐蔽的方法是采用动态嵌入技术,动态嵌入技术指的是将自己的代码嵌入正在运行的进程中的技术。理论上来说,在Windows中的每个进程都有自己的私有内存空间,别的进程是不允许对这个私有空间进行操作的,但是实际上,我们仍然可以利用种种方法进入并操作进程的私有内存。动态嵌入技术有多种如:窗口Hook、挂接API、远程线程等,这里介绍一下远程线程技术,它只要有基本的进线程和动态链接库的知识就可以很轻松地完成动态嵌入。远程线程技术指的是通过在另一个进程中创建远程线程的方法进入那个进程的内存地址空间。我们知道,在进程中,可以通过CreateThread函数创建线程,被创建的新线程与主线程(就是进程启动时被同时自动建立的那个线程)共享地址空间以及其他的资源。但是很少有人知道,通过CreateRemoteThread也同样可以在另一个进程内创建新线程,被创建的远程线程同样可以共享远程进程(是远程进程)的地址空间,所以,实际上,我们通过一个远程线程,进入了远程进程的内存地址空间,也就拥有了那个远程进程相当的权限。全文地址: 更多计算机论文:
这其实并不难,首先在设计题目时,不要过于笼统广泛,要多从自身的角度出发,要结合你们当前所处的生活环境、城市等进行思考,从中找出其中一个点进行扩展,千万不要涉及的太大,那样就没有突出点。然后就是在确定要做具体点的时候,还要在自己的设计中添加一个相对新颖的功能,最重要还是要和你的导师多走动走动,商量你自己设计的项目,寻求一些比较擅长的同学的帮助,实在搞不定的时候,就只能找别人代做了,但你要先了解行情,避免自己踩坑,详情可以找六月雪毕业设计咨询,那里的质量都是不错的
CVPR是计算机视觉领域最高级别的会议(CCFA类会议),收录的论文代表了计算机视觉领域的最新发展方向和最高研究水平。cvpr录用标准相当严格,通常会议整体的录取率不超过25%,而口头报告的论文比例更只占5%不到。其会议的组织方是一个循环的志愿群体,其成员遴选一般会在某次会议召开的三年前进行。cvpr的审稿过程中会议的审稿方与投稿方均不知道对方的信息。而且一篇论文经常需要由三位审稿者进行审读。最后再由会议的领域主席(areachair)决定是否接收。所以在各类学术会议统计中,cvpr也被认为有着很强的影响力和很高的排名。自然,cvpr论文的级别就可想而知了,cvpr论文什么级别,可以说其级别相当于顶级SCI期刊论文级别同等甚至更高。cvpr录用标准相当严格,通常会议整体的录取率不超过25%,而口头报告的论文比例更只占5%不到。其会议的组织方是一个循环的志愿群体,其成员遴选一般会在某次会议召开的三年前进行。cvpr的审稿过程中会议的审稿方与投稿方均不知道对方的信息。而且一篇论文经常需要由三位审稿者进行审读。最后再由会议的领域主席(areachair)决定是否接收。所以在各类学术会议统计中,cvpr也被认为有着很强的影响力和很高的排名。自然,cvpr论文的级别就可想而知了,cvpr论文什么级别,可以说其级别相当于顶级SCI期刊论文级别同等甚至更高。
ijcv期刊的水平是比较高的。IJCV是International Journal of Computer Vision(计算机视觉国际期刊)的英文缩写。国际期刊计算机视觉,详细描绘了信息科学与工程这一领域的快速发展。一般性发表的文章提出广泛普遍关心的重大技术进步。短文章提供了一个新的研究成果快速发布通道。综述性文章给与了重要的评论,以及当今发展现状的概括。
主要内容包括:数学,物理,计算机视觉计算方面:图像的形成,处理,分析和解释;机器学习方法,统计方法,传感器。
应用:基于图像的绘制,计算机图形学,机器人,照片判读,图像检索,视频分析和注释,多媒体等。
这样的主题论文还是比较好写的,首先必须要抓住论文的中心,确立文章的思想内涵,然后分几个不同的角度进行有效的论证。
随着近年来我国制造业自动化改造的趋势愈加明显,越来越多的企业开始将机器视觉融入到自动化生产线中。其实在众多传统的工业自动化品牌中,能够提供专业视觉解决方案的厂家其实并不多。但是近年来,一大批传统的自动化系统供应商扎堆布局视觉产品,这背后隐藏的逻辑是什么?机器视觉又该如何完美应用到自动化生产流程中?话说这年头的机器视觉技术,绝对可以算得上是工业领域的一大热门,因为市场前景一片大好而被各界广泛看好追捧,的确是件很自然的事情。不过,从产品和设备使用的角度看,我们更关注的或许是,将机器视觉和自动化控制“两个世界”的技术整合在一起,会在性能、成本以及应用体验...等各方面给用户带来怎样的影响和改变。 机器视觉的发展并非单一的应用。机器视觉技术使机器具有感知外界的眼睛,使机器具有与人类相同的视觉功能,从而实现各种检测,判断,识别和测量功能。 现在机器视觉的软硬件产品逐渐演变为产品生产和制造各阶段的重要组成部分。因此,这对系统的集成提出了更高的要求。 很多自动化公司需要集成的生产自动化系统,需要集合机器视觉与多种工业生产器械共同协同运作,比如工业机器人。它广泛应用于状态监测,成品检验和质量控制等多领域。 随着技术的不断进步,机器人与人之间的视觉差距正在逐渐缩小。视觉技术的成熟和发展使其在工业制造应用中得到越来越广泛的应用。那么机器视觉又该如何完美应用到自动化生产流程中呢? 首先在集成机器视觉系统中,机器视觉仅仅是作为设备控制的一个应用模块,被整合到生产线设备的控制系统中。用户无需再考虑系统之间的数据交互和界面切换,仅使用一套自动化控制系统,即可以完成对各类应用参数的设置和调整。 机器视觉技术的应用将因此而被极大简化,设备的总体成本也会得到显著的优化。貌似这样说还是太过于抽象了。接下来,让我们看几个在机器视觉的应用过程中可能出现的场景。 首先,若要将产品图像信息(如产品标识、条码/二维码、品质瑕疵...等)快速呈现到产线和管理系统的屏幕上,如:操作员终端、工厂大屏幕、中控室...等,在集成机器视觉系统中将变得极为简单,很可能也就是点几下鼠标的事情。其次,在集成机器视觉系统中,将更容易实现对高速运动中的物体的精准图像捕捉,无需再在相机上接入编码器,直接使用由高速传感器触发获取的输送线位置,就可以完成对相机快门的实时控制。而如果要在识别出产品瑕疵后进一步对其做出准确的剔废动作,目测用几条运控指令就完全可以搞定了。再比如,若要对产线上的每个产品进行双重甚至多次图像识别,例如:需要同时记录产品条码、标签和外观,传统的做法需要为相邻的几台相机各接入一支光电触发传感器和编码器。 但如果使用集成机器视觉系统,就只需将一个光电输入信号、多台视觉相机和输送带编码器通过运控总线接入同一个设备控制系统,并基于输送带上的产品位置完成对相机快门动作的精准触发,硬件连接和软件逻辑都将因此变得非常简单。另外,对于那些需要使用视觉技术辅助机器人操作的设备应用,使用集成机器视觉系统将可以把产品图像识别和机器人运动控制整合到同一个时间轴和空间坐标系中,从而省去两套系统之间大量繁琐的位置数据转换工作。 在机器视觉应用中,根据不同的产品/背景组合,适当的调整相机镜头和光源的参数设置(如:对焦、颜色...等),对于画面捕捉的质量和图像识别的性能也是极为重要的。如果将视觉技术集成、整合到设备控制系统中,那么用户仅通过在控制软件中编写的程序逻辑,就可以实现对这些分散在设备各处的视觉元件的自动设置和灵活调整,而无需再在现场逐一手动操作。这将极大的简化设备调试和运维的流程。 不难看出,若要将机器视觉整合到设备控制系统中,除了需要有一套集成视觉功能的设备控制器和系统软件,统一的现场总线网路也是必不可少的;并且,为了能够实现上述诸多基于视觉检测的高动态运控功能,这个网络系统还必须具备足够的实时确定性,以确保系统运行时各组件之间及时同步。中国智能制造2025与机器视觉将密不可分。未来机器视觉技术必将成为工业自动化和智能的核心之一。要实现人机视觉在机器人上的延伸,必须要满足自动化程度高,效率高,精度高,适应性差的条件,在工业自动化过程中发挥重要作用。广东全帝 科技 有限公司是一家专注于机器视觉核心算法研究,视觉检测设备,CCD光学检测设备,机器视觉定位检测,非标自动化设备,视觉方案定制和研发与一体的高新技术企业。目前自主研发针对工业生产制造企业的Smartmake视觉检测系统,已在电子、包装、印刷、化工、食品、塑胶、纺织等行业得到成功的应用与广泛好评。各级生产企业通过对机器视觉检测系统的现场应用,在实时监控产品生产质量、提高生产效率的同时,还可以大幅节约人工成本,是制造业在面向工业时代的最佳选择。目前在全国范围内诚招代理,感兴趣的朋友可以在下方评论留言哦!
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视觉检测可以用于检测各种产品,例如:
可以了解下51camera自主研发的机器视觉光源ZQA-3000W 为51camera自主研发,专为复杂环境下视觉照明使用的光源。具有照射范围大,亮度高,亮度稳定等优点。在高速频闪的工作模式下可以精准控制点亮时刻及点亮时间;可以在高速、远距离、大范围、危险环境、高温、光线干扰等各种环境下为视觉系统提供可靠的照明。ZQA-3000W 选用超高品质材料,瞬间亮度超高、稳定性好。在指定大小区域内,可以达到 1000000Lux 以上瞬间亮度。产品可无衰减点亮 10^8 次以上。ZQA-3000W 采用独有技术,可瞬间增量至普通光源的十倍以上。 驱动电路为自主研发电路,点亮时间可做 us 级调节,可提供反接保护,过载保护等。应用场景公路智能交通轨道交通隧道检测大型工件定位及检测机器人抓取安全与监控医药生产化学生产高温状态下物体检测
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•理想的光源应该是明亮,均匀,稳定的•视觉系统使用的光源主要有三种高频荧光灯光纤卤素灯LED(发光二极管)照明 •高频荧光灯使用寿命约1500-3000小时优点:扩散性好、适合大面积均匀照射缺点:响应速度慢,亮度较暗 •光纤卤素灯使用寿命约1000小时优点:亮度高缺点:响应速度慢,几乎没有光亮度和色温的变化•LED灯使用寿命约10000-30000小时可以使用多个LED达到高亮度,同时可组合不同的形状响应速度快,波长可以根据用途选择三、LED光源的优势•可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;•可根据需要制成各种颜色,并可以随时调节亮度;•通过散热装置,散热效果更好,光亮度更稳定;•使用寿命长(约3万小时,间断使用寿命更长);•反应快捷,可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度;•电源带有外触发,可以通过计算机控制,起动速度快,可以用作频闪灯;•运行成本低、寿命长的LED,会在综合成本和性能方面体现出更大的优势;•可根据客户的需要,进行特殊设计。四、 LED光源的颜色•主要颜色红色蓝色绿色白色•其他颜色橙色红外紫外五、 照明技术的基础知识1、照射光的种类(1)直射光主要来自于一个方向的光,可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。(2)漫射光(扩散光)各种角度的光源混合在一起的光。日常的生活用光几乎都是扩散光。(3)偏振光在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿某一个固定方向振动的光。通常是利用偏光板(片)来防止特定方向的反射。(4)平行光照射角度一致的光。太阳光就是平行光。发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 2、六种照明技术通用照明,背光,同轴(共轴),连续漫反射,暗域及结构光。 (1)一般目的的照明通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头上,可给漫反射表面提供足够的照明。(2)背光照明:背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候,物体表面特征可能会丢失。例如,可以应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。(3)同轴照明:同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮,因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头,从而造成表面较暗。连续漫反射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。(4)暗域照明:暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内,如果在视野内能看见光源就认为使亮域照明,相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的,暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。(5)结构光:结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光(如线形、圆形、正方形)。典型的结构光涉及激光或光纤。结构光可以用来测量相机到光源的距离。多轴照明:在许多应用中,为了使视野下不同的特征表现不同的对比度,需要多重照明技术。3、选择光源应考虑的系统特性(1)亮度当选择两种光源的时候,最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时,可能有三种不好的情况会出现。第一,相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够,图像的对比度必然不够,在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次,光源的亮度不够,必然要加大光圈,从而减小了景深。另外,当光源的亮度不够的时候,自然光等随机光对系统的影响会最大。(2)鲁棒性测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时,结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源,增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性,这不利于后面的特征提取。在很多情况下,好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果。好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显,除了是摄像头能够拍摄到部件外,好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了,剩下来的工作就容易多了!机器视觉应用关心的是反射光(除非使用背光)。物体表面的几何形状、光泽及颜色决定了光在物体表面如何反射。机器视觉应用的光源控制的诀窍归结到一点就是如何控制光源反射。如何能够控制好光源的反射,那么获得的图像就可以控制了。因此,在机器视觉应用中,当光源入射到给定物体表面的时候,明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。(3)光源可预测当光源入射到物体表面的时候,光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收(黑金属材料,表面难以照亮)或者被部分吸收(造成了颜色的变化及亮度的不同)。不被吸收的光就会被反射,入射光的角度等于反射光的角度,这个科学的定律大大简化了机器视觉光源,因为理想的想定的效果可以通过控制光源而实现。物体表面:如果光源按照可预测的方式传播,那么又是什么原因使机器视觉的光源设计如此的棘手呢?使机器视觉照明复杂化的是物体表面的变化造成的。如果所有物体表面是相同的,在解决实际应用的时候就没有必要采用不同的光源技术了。但由于物体表面的不同,因此需要观察视野中的物体表面,并分析光源入射的反映。(4)控制反射如果反射光可以控制,图像就可以控制了。这点再怎么强度也不为过。因此在涉及机器视觉应用的光源设计时,最重要的原则就是控制好哪里的光源反射到透镜及反射的程度。机器视觉的光源设计就是对反射的研究。在视觉应用中,当观测一个物体以决定需要什么样的光源的时候,首先需要问自己这样的问题:“我如何才能让物体显现?”“我如何才能应用光源使必须的光反射到镜头中以获得物体外表?” 影响反射效果的因素有:光源的位置,物体表面的纹理,物体表面的几何形状及光源的均匀性。(5)光源的位置既然光源按照入射角反射,因此光源的位置对获取高对比度的图像很重要。光源的目标是要达到使感兴趣的特征与其周围的背景对光源的反射不同。预测光源如何在物体表面反射就可以决定出光源的位置。(6)表面纹理物体表面可能高度反射(镜面反射)或者高度漫反射。决定物体是镜面反射还是漫反射的主要因素是物体表面的光滑度。一个漫反射的表面,如一张不光滑的纸张,有着复杂的表面角度,用显微镜观看的时候显得很明亮,这是由于物体表面角度的变化而造成了光源照射到物体表面而被分散开了。而一张光滑的的纸张有光滑的表面而减小了物体表面的角度。光源照射到光源的表面并按照入射角反射。(7)表面形状一个球形表面反射光源的方式与平面物体不近相同。物体表面的形状越复杂,其表面的光源变化也随之而复杂。对应一个抛光的镜面表面,光源需要在不同的角度照射。从不同角度照射可以减小光影。(8)光源均匀性不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。第一,对于视野,在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说,图像中暗的区域就是缺少反射光,而亮点就是此处反射太强了。不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀(假设物体表面的对光的反射是相同的)。均匀的光源会补偿物体表面的角度变化,即使物体表面的几何形状不同,光源在各部分的反射也是均匀的。(9)光源技术的应用:光源技术是设计光源的几何及位置以使图像有对比度。光源会使那些感兴趣的并需要机器视觉分析的区域更加突出。通过选择光源技术,应该关心物体使如何被照明及光源是如何反射及散射的。六、如何选择光源1、 背光——测量系统的最佳选择2、 亮场——最直接的照明3、暗场——适合光滑表面的照明4、结构光法——最简便的三维测量5、彩色的考虑——三原色。光的三原色:红、绿、蓝;色彩三原色:青、紫、黄•世界上所有颜色都是由三原色按不同比例组合而成•三原色的色光叠加为白光。如:日光•三原色的色彩叠加为黑色•红、绿、蓝三色为互补色。光照在物体上,物体只反射与自身颜色相同的色光;不同色光照在互补色物体上完全不反光。如:红光照红色物体,黑白相机成象物体为白色;红光照绿色物体,黑白相机成象物体为黑色 本文来自CSDN博客,转载请标明出处:
机器视觉光源一般都配合镜头和相机一起使用,根据需求特性、相机、镜头特点,选择合适的光源。如果单在这里说某个光源的特点,很难全面化,当然了您可以先在机器视觉商城了解下不同种类光源的大体特性,然后再根据需求选择合适的一款。
光源选择应注重以下几点:
1、 对比度好的光源应该要保证将物体的特征明显的表现出来,易于与其他物体形成对比。那么,怎么用光源来检测图像的对比度呢?可以使用相同颜色的光源照射物体,看看是否有部分变亮;或是采用相反颜色的光源照射物体,看是否有部分变暗;或是采用不同的波长照射物体,物体穿透能力越强,波长则越短。
2、适应性好的光源应该能够做到在实验中和实际中的效果一致,要拥有良好的适应环境的性能。
3、均匀性光源在使用的时候要保证均匀性,要保证整个系统的正常运行
4、可维护性
可以了解下51camera自主研发的机器视觉光源
ZQA-3000W 为51camera自主研发,专为复杂环境下视觉照明使用的光源。具有照射范围大,亮度高,亮度稳定等优点。在高速频闪的工作模式下可以精准控制点亮时刻及点亮时间;可以在高速、远距离、大范围、危险环境、高温、光线干扰等各种环境下为视觉系统提供可靠的照明。
ZQA-3000W 选用超高品质材料,瞬间亮度超高、稳定性好。在指定大小区域内,可以达到 1000000Lux 以上瞬间亮度。产品可无衰减点亮 10^8 次以上。
ZQA-3000W 采用独有技术,可瞬间增量至普通光源的十倍以上。 驱动电路为自主研发电路,点亮时间可做 us 级调节,可提供反接保护,过载保护等。
应用场景:公路智能交通轨道交通隧道检测大型工件定位及检测机器人抓取安全与监控医药生产化学生产高温状态下物体检测
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