1、第一節圖像分析在點鈔機、清分機領域的具體應用紅外穿透檢測紅外穿透的工作原理是利用人民幣的紙張比較堅固、密度較高以及用凹印技術印刷的油墨厚度較高，因而對紅外信號的吸收能力較強來辨別鈔票的真假。人民幣的紙質特征與假鈔的紙質特征有一定的差異，用紅外信號對鈔票進行穿透檢測時，它們對紅外信號的吸收能力將會不同，利用這一原理，可以實現辨偽。需要注意的是，油墨的顏色與厚度同樣會造成紅外穿透能力的差異。因此，必須對紅外穿透檢測的信號進行數學運算和比較分析。 光譜圖像檢測點驗鈔時，對紙幣進行一個波段或兩個（含）以上波段獨自全幅成像、采集、分析、記錄而實現紙幣的真偽鑒別，橫、縱向分辨率均在25dpi（含）以上，包

2、含紫外圖像分析鑒別技術、白光圖像分析鑒別技術、紅外圖像分析鑒別技術、多光譜圖像分析鑒別技術等。多光譜檢測以不同波長的LED顆粒排列成矩陣而成的多光譜光源、透鏡陣列、圖像傳感器單元陣列、控制和信號放大電路以及輸入輸出接口；多光譜光源和透鏡陣列形成光路系統，用于發射光線并將人民幣上的反射光聚焦到圖像傳感器單元陣列上，運用多光譜圖像傳感器圖像分析功能,對鈔票進行真偽鑒別。第三節南理工的學術資源老師講座 圖書館書本資源 電子數據庫資源 學生素養 學長學姐碩士答辯1。人體機器人 裝有攝像機 考慮系統誤差 圖像噪聲誤差 考慮數據集對標定精度的影響 對運動的估計 通過陀螺儀的應用 在圖像預處理方面運用橢圓擬

3、合及快速測距 不足：沒有預測跟蹤的詳細說明 研究定位有誤 參考文獻過時 排版有瑕疵2.飛行吸附機器人 概念創新 運用自主控制技術 研究靜電吸附等多種吸附方式 參考借鑒國外同類產品 最終采用微型真空泵 以及控制飛行及非飛行狀態下切換工作等來使吸附功率優化 研究阻抗控制 系統控制 模擬仿真結果 不足：文獻參考 摘要不夠簡明3.醫學圖像分割有限分割模型 采用混合密度估計 只考慮統計層次 無空間層面分析 采用高斯模型成像傳感器1。CCDCCD是應用在攝影攝像方面的高端技術元件，CMOS則應用于較低影像品質的產品中，它的優點是制造成本較CCD更低，功耗也低得多，這也是市場很多采用USB接口的產品無須外接

4、電源且價格便宜的原因。盡管在技術上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大，只是CMOS攝像頭對光源的要求要高一些，但現在該問題已經基本得到解決。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的為好。圖像傳感器又叫感光元件。應用CMOS圖像傳感器像傳感器，或稱感光元件，是一種將光學圖像轉換成電子信號的設備，它被廣泛地應用在數碼相機和其他電子光學設備中。早期的圖像傳感器采用模擬信號，如攝像管（video camera tube）。隨著數碼技術、半導體制造技術以及網絡的迅速發展，目前市場和業界都面臨著跨越各平臺的視訊、影音、通訊大整合時代的到來，

5、勾劃著未來人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應用，無疑要屬數碼相機產品，其發展速度可以用日新月異來形容。短短的幾年，數碼相機就由幾十萬像素，發展到400、500萬像素甚至更高。不僅在發達的歐美國家，數碼相機已經占有很大的市場，就是在發展中的中國，數碼相機的市場也在以驚人的速度在增長，因此，其關鍵零部件圖像傳感器產品就成為當前以及未來業界關注的對象，吸引著眾多廠商投入。以產品類別區分，圖像傳感器產品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。本文將主要簡介CCD以及CMOS傳感器的技術和產業發展現狀。歷史感光器件是工業攝像機最為核心的部件，圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。CCD特有的工

6、藝，具有低照度效果好、信噪比高、通透感強、色彩還原能力佳等優點，在交通、醫療等高端領域中廣泛應用。由于其成像方面的優勢，在很長時間內還會延續采用，但同時由于其成本高、功耗大也制約了其市場發展的空間。1CCD與CMOS在不同的應用場景下各有優勢，但隨著CMOS工藝和技術的不斷提升，以及高端CMOS價格的不斷下降，相信在安防行業高清攝像機未來的發展中，CMOS將占據越來越越重要的地位。CCD（Charged Coupled Device）于1969年在貝爾試驗室研制成功，之后由日商等公司開始量產，其發展歷程已經將近30多年，從初期的10多萬像素已經發展至目前主流應用的500萬像素。CCD又可分為線

7、型（Linear）與面型（Area）兩種，其中線型應用于影像掃瞄器及傳真機上，而面型主要應用于數碼相機（DSC）、攝錄影機、監視攝影機等多項影像輸入產品上。特點一般認為，CCD傳感器有以下優點：2高解析度（High Resolution）：像點的大小為m級，可感測及識別精細物體，提高影像品質。從早期1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸，像素數目從初期的10多萬增加到現在的400500萬像素；低雜訊（Low Noise）高敏感度：CCD具有很低的讀出雜訊和暗電流雜訊，因此提高了信噪比（SNR），同時又具高敏感度，很低光度的入射光也能偵測到，其訊號不會被掩蓋，使CCD的應用較不受

8、天候拘束；動態范圍廣（High Dynamic Range）：同時偵測及分辨強光和弱光，提高系統環境的使用范圍，不因亮度差異大而造成信號反差現象。良好的線性特性曲線（Linearity）：入射光源強度和輸出訊號大小成良好的正比關系，物體資訊不致損失，降低信號補償處理成本；高光子轉換效率（High Quantum Efficiency ）：很微弱的入射光照射都能被記錄下來，若配合影像增強管及投光器，即使在暗夜遠處的景物仍然還可以偵測得到；大面積感光（Large Field of View）：利用半導體技術已可制造大面積的CCD晶片，目前與傳統底片尺寸相當的35mm的CCD已經開始應用在數碼相機中

9、，成為取代專業有利光學相機的關鍵元件；光譜響應廣（Broad Spectral Response）：能檢測很寬波長范圍的光，增加系統使用彈性，擴大系統應用領域；低影像失真（Low Image Distortion）：使用CCD感測器，其影像處理不會有失真的情形，使原物體資訊忠實地反應出來；體積小、重量輕CCD具備體積小且重量輕的特性，因此，可容易地裝置在人造衛星及各式導航系統上；低秏電力不受強電磁場影響；9.電荷傳輸效率佳：該效率系數影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不佳，影像將變較模糊；10.可大批量生產，品質穩定，堅固，不易老化，使用方便及保養容易。根據In-Stat在2001時對全球圖像

10、傳感器的研究報告中指出，CCD產業前七大廠商皆為日系廠商，占了全球98.5%的市場份額，在技術發展方面，目前較有特色的主要廠商應為索尼、飛利普和柯達公司。2。CMOS特點CMOS傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點，最近幾年在寬動態、低照度方面發展迅速。CMOS即互補性金屬氧化物半導體，主要是利用硅和鍺兩種元素所做成的半導體，通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現基本的功能。這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。在模擬攝像機以及標清網絡攝像機中，CCD的使用最為廣泛，長期以來都在市場上占有主導地位。CCD的特點是靈敏度

11、高，但響應速度較低，不適用于高清監控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式，因此進入高清監控時代以后，CMOS逐漸被人們所認識，高清監控攝像機普遍采用CMOS感光器件。CMOS針對CCD最主要的優勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時，由于電流變換過于頻繁而過熱，暗電流抑制的好就問題不大，如果抑制的不好就十分容易出現噪點。目前已經研發出720P與1080P專用的背照式CMOS器件，其靈敏度性能已經與CCD接近。與表面照射型CMOS傳感器相比，背照式CMOS在靈敏度（S/N

12、）上具有很大優勢，顯著提高低光照條件下的拍攝效果，因此在低照度環境下拍攝，能夠大幅降低噪點。雖然目前以CMOS技術為基礎的百萬像素攝像機產品在低照度環境和信噪處理方面存在不足，但這并不會根本上影響它的應用前景。而且相關國際大企業正在加大力度解決這兩個問題，相信在不久的將來，CMOS的效果會越來越接近CCD的效果，并且CMOS設備的價格會低于CCD設備。安防行業使用CMOS多于CCD已經成為不爭的事實，盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優于CMOS傳感器，但如果不考慮尺寸限制，CMOS在量率上的優勢可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難，這樣CMOS在更高分辨率下將更有優勢。另外，CMOS響應速度比

13、CCD快，因此更適合高清監控的大數據量特點。3.CT 成像原理CT是用X線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X線，轉變為可見光后，由光電轉換變為電信號，再經模擬/數字轉換器（analog/digital converter）轉為數字，輸入計算機處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若干個體積相同的長方體，稱之為體素（voxel）。掃描所得信息經計算而獲得每個體素的X線衰減系數或吸收系數，再排列成矩陣，即數字矩陣（digital matrix），數字矩陣可存貯于磁盤或光盤中。經數字/模擬轉換器（digital/analog converter）把數字矩陣中的每個數字轉為

14、由黑到白不等灰度的小方塊，即像素（pixel），并按矩陣排列，即構成CT圖像。所以，CT圖像是重建圖像。每個體素的X線吸收系數可以通過不同的數學方法算出。 圖像特點CT圖像是由一定數目由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構成。這些像素反映的是相應體素的X線吸收系數。不同CT裝置所得圖像的像素大小及數目不同。大小可以是1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；數目可以是256×256，即65536個，或512×512，即262144個不等。顯然，像素越小，數目越多，構成圖像越細致，即空間分辨力（spatial resolution）高。CT圖像的空間分辨力

15、不如X線圖像高。CT圖像是以不同的灰度來表示，反映器官和組織對X線的吸收程度。因此，與X線圖像所示的黑白影像一樣，黑影表示低吸收區，即低密度區，如含氣體多的肺部；白影表示高吸收區，即高密度區，如骨骼。但是CT與X線圖像相比，CT的密度分辨力高，即有高的密度分辨力（density resolution）。因此，人體軟組織的密度差別雖小，吸收系數雖多接近于水，也能形成對比而成像。這是CT的突出優點。所以，CT可以更好地顯示由軟組織構成的器官，如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。X線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒有量的概念

16、。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低，還可用組織對X線的吸收系數說明其密度高低的程度，具有一個量的概念。實際工作中，不用吸收系數，而換算成CT值，用CT值說明密度。單位為Hu（Hounsfield unit）。水的吸收系數為10，CT值定為0Hu，人體中密度最高的骨皮質吸收系數最高，CT值定為+1000Hu，而空氣密度最低，定為-1000Hu。人體中密度不同和各種組織的CT值則居于-1000Hu到+1000Hu的2000個分度之間。CT圖像是層面圖像，常用的是橫斷面。為了顯示整個器官，需要多個連續的層面圖像。通過CT設備上圖像的重建程序的使用，還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像，可以多角度查

17、看器官和病變的關系。3.熱像儀 工作原理紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。儀器應用編輯熱像儀的應用非常廣泛，只要有溫度差異的地方都有應用。比如：在建筑領域，檢查空鼓、缺陷、瓷磚脫落、受潮、熱橋等；在消防領域可以查找火源，判定事故的起因，查找煙霧中的受傷者；公安系統可以找夜間藏匿的人；汽車生產領域可以檢測輪胎的行走性能、空調發熱絲、發動機、排氣喉等性能；醫學

18、可以檢測針灸效果、早期發現鼻咽癌、乳腺癌等疾病；電力檢查電線、連接處、快關閘、變電柜等。電力設備的故障有多種多樣，但大多數都伴有發熱的現象。從紅熱像儀外診斷的角度看，通常分為外部故障和內部故障。眾所周知，電力系統運行中，載流導體會因為電流效應產生電阻損耗，而在電能輸送的整個回路上存在數量繁多的連接件、接頭或觸頭。在理想情況下，輸電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連導體部分的電阻，那么，連接部位的損耗發熱不會高于相鄰載流導體的發熱，然而一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良，造成接觸電阻增大，該部位就會有更多的電阻損耗和更高的溫升，從而造成局部過熱。此類通常屬外部故障。 目標檢測與跟蹤

19、1.激光雷達在美國靶場已廣泛使用。現役的有兩種激光設備：激光測距跟蹤電影經緯儀和激光精密跟蹤雷達。已有多種型號的激光雷達布署在靶場，用于空間技術領域，主要包括導彈發射初始段測量、巡航導彈跟蹤測量、高精度衛星測距、目標飛行姿態測量、飛船交會和制導、反導識別和再入段跟蹤測量。1991年美國陸軍實現的紅外圖象識別跟蹤系統，就采用灰度、形狀等多個特征，其ERIS攔截器可快速識別真假來襲的導彈。美國國防部于1992年提出的“有識別能力的攔截彈”也是一種具有智能的對多特征進行信息融合處理的識別跟蹤系統，它要求實現邊識別邊跟蹤的功能。2. 在安防及交通監控系統中的應用、 異常動作檢測 交通流量檢測3生產線上

20、具有簡單視覺系統的工業機器人系統4. 移動機器人導航5. 醫療診斷6. 遙感勘察第四節CIS（接觸式圖像傳感器）CIS（Contact Image Sensor） CIS的中文名稱是接觸式圖像感應裝置。它采用觸點式感光元件（光敏傳感器）進行感光，在掃描平臺下1mm2mm處，300600個紅、綠、藍三色LED（發光二極管）傳感器緊緊排列在一起，產生白色光源，取代了CCD掃描儀中的CCD陣列、透鏡、熒光管和冷陰極射線管等復雜機構，把CCD掃描儀的光、機、電一體變成CIS掃描儀的機、電一體。用CIS技術制作的掃描儀具有體積小、重量輕、生產成本低等優點，在傳真機、掃描儀、紙幣清分兌零等領域應用非常廣泛

21、。但CIS技術也有不足之處，主要是用CIS不能做成高分辨率的掃描儀，掃描速度也比較慢。如何采集到多光譜圖像CIS主要由光源、柱狀透鏡、玻璃、外殼及感光電路組成。光源發出的光線透過玻璃達到被掃描的物體上（文件、圖像等），隨著被掃描物體的明暗程度的不同，光線被部分或全部反射到柱狀透鏡上，光線經透鏡聚焦后，照射到感光電路板成像陣列上，成像陣列由若干個光敏元件組成，明暗程度不同的光信號由光敏元件轉變成電壓幅值大小不同的電信號，然后通過移位寄存器將信號送至運算放大器，信號經放大后傳送到連接器，用戶通過連接器可得到經光電轉換后的圖文信號。實用新型專利硬幣圖像識別方法及裝置WO 2011127808 A1摘

22、要說明 （OCR 文本中可能有錯誤）硬幣圖像識別方法及裝置 技術領域本發明涉及硬幣圖像識別的技術領域，特別涉及采用圖像模式匹配技術對處于動態的 硬幣圖像進行識別的方法和裝置。 背景技術國內現有投幣自動售貨機和軌道交通自動售檢票系統中自動售票機的硬幣處理模塊 的核心單元是硬幣鑒別器， 而硬幣鑒別器的主要識別指標是： 直徑、 材質和厚度等。 近年 來市場上出現了一種材質、 大小和重量與人民幣硬幣非常接近或相同， 但是外觀明顯不一 致的游戲幣、假幣等異幣。 使用目前的硬幣鑒別器可準確識別材質不同但外觀相似的假硬 幣， 但對于材質、 外型接近的游戲幣、 假幣等識別有困難。 針對此情況， 對硬幣鑒別器進

23、 行改進， 調整識別參數， 假硬幣的識別率可達約 90%, 但同時因識別的過程中硬幣處于運 動狀態， 增加了識別的難度， 真幣的拒收率也上升了約 2%左右， 這樣仍不能完全解決假硬 幣的誤收問題。圖像匹配技術是近代信息處理， 特別是圖像信息處理領域中極為重要的技術。 圖像匹 配就是要根據參考圖像和實時圖像來選定某些特征、 相似性準則及搜索策略進行相關運 算， 以確定匹配的最佳空間對應點。 在圖像匹配技術中， 特征空間、 相似性度量和搜索策 略是三個主要研究問題， 圖像匹配關鍵是要確定有效的匹配方法， 要求匹配概率高、 誤差 小、速度快且適時性好。 圖像匹配的方法一般分為基于灰度的匹配方法和基于

24、特征的匹配 方法兩大類。灰度匹配的基本思想就是以統計的觀點將圖像看成是二維信號，釆用統計相關的方法 尋找信號間的相關匹配。 利用兩個信號的相關函數， 評價它們的相似性以確定同名點。 最 經典的灰度匹配法是歸一化的灰度匹配法，其基本原理是逐像素的把一個以一定大小的實 時圖像窗口的灰度矩陣， 與參考圖像的所有可能的窗口灰度陣列， 按某種相似性度量方法 進行搜索比較的匹配方法， 從理論上說就是采用圖像相關技術。特征匹配是指通過分別提取兩個或多個圖像的特征（點、 線、 面等特征）， 對特征進行 參數描述， 然后運用所描述的參數來進行匹配的一種算法。 常見的特征包括點特征、 邊緣 特征和區域特征等。比較

25、上述兩種圖像匹配方法： 灰度匹配的計算量較大； 特征匹配的計算量較小， 對位 置變化敏感， 可大大提高匹配的精確程度， 特征點的提取過程可以減少噪聲的影響， 對灰 度變化、 圖像形變以及局部遮擋等都有較好的適應能力。 在實際應用中， 應根據具體情況 選擇其中一種方法或者兩者結合的方法。鑒于硬幣鑒別器不能完全解決假硬幣識別問題， 因此， 在原有硬幣鑒別器識別的基礎 上增加圖像識別裝置， 專門用于區分材質、 重量和大小相同而外觀明顯不同的假硬幣， 具 有廣泛而重要的應用前景。 權利要求 （OCR 文本中可能有錯誤）權利要求1、 一種硬幣圖像識別方法， 其特征在于， 該方法包括如下步驟：(1) 提取

26、硬幣圖像特征， 獲取模板庫；( 2 ) 導入模板到圖像識別裝置中并進行預處理；(3) 采集圖像并傳輸圖像數據；(4) 提取并計算圖像中的硬幣外輪廓圓直徑；(5) 判斷提取的硬幣外輪廓圓直徑是否在允許的直徑范圍內， 若在給定范圍內， 則 認為符合硬幣基本特征， 直接進入步驟 （6) 若不在給定范圍內， 則認為是假硬幣， 進入 步驟 （12) ；(6) 提取目標圖像的感興趣區域；(7) 幾何特征模板匹配；(8) 判斷幾何特征匹配是否成功， 若匹配成功則直接進入步驟 （11) ， 若匹配不成 功則進入歩驟 （9) ；(9) 灰度特征模板匹配；(10) 判斷灰度特征匹配是否成功；(11) 判斷硬幣的面值， 并依面值的不同進行統計；(12) 保存識別結果。2、 根據權利要求 1所述的硬幣圖像識別方法， 其特征在于， 所述模板庫按以下方法 提取：分別提取人民幣硬幣的正反面的幾何特征；通過掩膜技術忽略次要特征 ·，構建幾何特征模板；根據硬幣材質不同構建灰度特征模板；分別制作硬幣的外輪廓圓幾何特征模板。3、 根據權利要求 1所述的硬幣圖像識別方法， 其特征在于， 所述的導入模板到圖像 識別裝置中并