高速等比例图像采集处理系统设计
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遥感图像处理系统ENVIENVI(The Enviro mentfor Visual izing Images)是美国著名的遥感科学家用交互式数据语言IDL(Intera ctive Data Langua ge)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件,能够有效地从遥感影像中提取各种目标信息,可用于地物监测和目标识别;IDL也使得ENVI具有其它同类软件无可比拟的可扩展性,全模块化的设计使得软件易于使用,操作方便灵活,界面友好,广泛地应用于地质、环境、林业、农业、军事、自然资源勘探、海洋资源管理等多个领域,并在2000、2001、2002年连续三年获得美国权威机构NIMA遥感软件测评第一。
1、ENVI功能体系ENVI包含齐全的遥感影像处理功能,包括数据输入/输出、常规处理、几何校正、大气校正及定标、全色数据分析、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量分析、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影像图生成、三维景观生成、制图等;这些功能连同丰富的可供二次开发调用的函数库,组成了非常全面的图像处理系统。
1.1数据输入/输出1972年美国发射了第一颗地球资源技术卫星ERTS-1。
从那时起,一些国家和国际组织相继发射各种资源卫星、气象卫星、海洋卫星以及监测环境灾害的卫星,包括我国发射的风云系列卫星和中巴地球资源一号卫星(CBERS-1),构成了对地观测网,多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种空间分辨率的遥感影像数据,以惊人的数量快速涌来。
把同一地区各类影像的有用信息聚合在一起,将有利于增强多种数据分析和环境动态监测能力,改善遥感信息提取的及时性和可靠性,有效地提高数据的使用率,为大规模的遥感应用研究提供一个良好的基础,使花费大量经费获得的遥感数据得到充分利用。
工业互联网平台设备数据采集与监测解决方案第一章设备数据采集概述 (3)1.1 设备数据采集的意义 (3)1.2 设备数据采集的方法 (3)第二章设备数据采集系统设计 (4)2.1 系统架构设计 (4)2.1.1 总体架构 (4)2.1.2 系统架构模块划分 (4)2.2 关键技术选型 (4)2.2.1 数据采集技术 (4)2.2.2 数据传输技术 (5)2.2.3 数据处理技术 (5)2.3 系统功能模块设计 (5)2.3.1 数据采集模块设计 (5)2.3.2 数据传输模块设计 (5)2.3.3 数据处理模块设计 (6)2.3.4 数据应用模块设计 (6)第三章传感器与执行器选型与应用 (6)3.1 传感器选型原则 (6)3.1.1 功能匹配性原则 (6)3.1.2 精确度与稳定性原则 (6)3.1.3 抗干扰性原则 (7)3.1.4 实时性原则 (7)3.1.5 可靠性与经济性原则 (7)3.2 执行器选型原则 (7)3.2.1 功能匹配性原则 (7)3.2.2 精确度与稳定性原则 (7)3.2.3 抗干扰性原则 (7)3.2.4 实时性原则 (7)3.2.5 可靠性与经济性原则 (7)3.3 传感器与执行器的集成 (8)3.3.1 接口匹配 (8)3.3.2 信号处理 (8)3.3.3 联调测试 (8)3.3.4 故障诊断与维护 (8)3.3.5 安全防护 (8)第四章数据传输与存储 (8)4.1 数据传输协议 (8)4.1.1 传输层协议 (8)4.1.2 应用层协议 (9)4.2 数据存储方案 (9)4.2.1 关系型数据库存储 (10)4.2.2 非关系型数据库存储 (10)4.2.3 分布式数据库存储 (10)4.3 数据加密与安全 (10)4.3.1 数据加密 (10)4.3.2 数据安全 (10)第五章数据预处理与清洗 (11)5.1 数据预处理方法 (11)5.2 数据清洗策略 (11)5.3 数据预处理与清洗工具 (11)第六章设备状态监测与评估 (12)6.1 设备状态监测方法 (12)6.2 设备故障诊断与预测 (13)6.3 设备功能评估与优化 (13)第七章数据分析与挖掘 (14)7.1 数据分析方法 (14)7.2 数据挖掘算法 (14)7.3 数据分析与挖掘应用 (14)第八章设备维护与管理 (15)8.1 设备维护策略 (15)8.1.1 维护策略概述 (15)8.1.2 预防性维护 (15)8.1.3 预测性维护 (15)8.1.4 故障维护 (15)8.2 设备生命周期管理 (16)8.2.1 设备生命周期概述 (16)8.2.2 设备采购与选型 (16)8.2.3 设备运行与维护 (16)8.2.4 设备报废与更新 (16)8.3 维护成本分析与优化 (16)8.3.1 维护成本分析 (16)8.3.2 维护成本优化策略 (16)第九章平台集成与兼容性 (17)9.1 平台集成策略 (17)9.2 兼容性问题与解决方案 (17)9.3 平台互联互通技术 (18)第十章项目实施与运维 (18)10.1 项目实施流程 (18)10.2 运维管理策略 (19)10.3 项目评估与改进 (19)第一章设备数据采集概述1.1 设备数据采集的意义工业互联网的快速发展,设备数据采集在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
特别策划·京沪高铁智能化提升高速铁路无砟轨道车载检测图像异物识别方法杨怀志1,刘洪润2,宋浩然3,顾子晨4,王浩然5,王乐3,杜馨瑜3,戴鹏3(1.京福铁路客运专线安徽有限责任公司,安徽合肥230031;2.京沪高速铁路股份有限公司,北京100089;3.中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所,北京100081;4.北京铁科英迈技术有限公司,北京100081;5.中国铁道科学研究院,北京100081)摘要:针对高速铁路实际运营中易出现的无砟轨道异物问题,提出一种高速铁路无砟轨道异物图像识别方法。
该方法基于改进的DeepLab无砟轨道异物语义分割模型,利用该模型对轨道图像的分割结果,可准确获取异物的像素级信息。
为提高异物检出率和精确率,在模型的主干网络中引入通道注意力机制,用于关联图像上下文信息,实现模型对待识别区域的加权约束。
在此基础上,针对无砟轨道异常检测中样本类别分布不平衡影响模型的问题,对模型的损失函数进行类别分配占比均衡的改进。
试验结果表明,该方法可在像素级别上实现对于多种类型无砟轨道异物的识别,在测试集上检测精确率达到90%,检出率保持在95%以上。
关键词:高速铁路;无砟轨道;轨道异物;图像识别;异常检测;语义分割;注意力机制;损失函数中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1001-683X(2024)04-0008-07 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2024.03.11.0020 引言我国铁路线路里程长、空间跨度大、情况复杂多变,对铁路基础设施的高效安全运营维护提出了更高要求。
为保障高速铁路高效安全运行,需要采用先进的技术手段,对铁路基础设施进行智能化的监测、分析、预警和维修,提高运营维护的效率和质量,降低运营维护的成本和风险。
在高速铁路实际运营中,无砟轨道附近极易出现断裂的零件或外来异常物体,由于列车高速行驶的强气流可能带起异物,造成异物与车辆的撞击,导致列车结构性损坏。
医学影像系统PACSPACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写,中文可译为"图像存档与通信系统"。
它是将占医院全部医疗信息量80%以上的医学影像信息实现网络化管理的一项信息工程,代表着国际医院影像信息建设的发展方向。
PACS工程的实施,将会确立医院医学影像存储与传输的数字化、信息化管理模式,使医学影像资源得到最充分的利用,提高全院医生的综合诊治水平,使医院各种影像设备本应发挥的社会效益和经济效益得到最大化发挥。
PACS系统实现了无胶片的电子化医学图像的管理,解决了迅速增加的医学影像的存储、传送、检索和使用问题;利用计算机对图像进行处理,为计算机辅助诊断敞开了大门;并可接入远程医疗系统实现远程会诊;分布式医学图像数据库便于实现医学数据共享,从而提高医院的工作效率和诊断水平。
近十年来,PACS在欧美国家的医院信息化建设中已被广泛应用,并投巨资加以实施。
医院信息系统全面解决方案在我国,传统的手工保管影像资料的方式仍占主要地位,胶片容易污损、丢失的问题始终困扰着每一位医生,由于许多重要的影像信息没能得到很好的保存和利用,给临床、教学和科研造成很大的损失;病人影像资料在影像科室与临床科室之间的传递完全由病人或病人家属、护士来回奔跑完成,工作效率低下,无法做到影像资料的真正共享。
实施PACS会彻底改变这种状况,为我们带来许多意想不到的方便。
(1).对医院管理者实施PACS,能最大限度减少胶片使用量及洗片费用、存片空间等,为医院节约大量开支;提高工作和管理效率,确切掌握医院影像设备的使用情况。
(2).对放射科医生随时获取图像,节约工作时间,提高工作效率;可以在任意地方阅片(而不是仅在阅片室),便于科室医生会诊;迅速获取病人历史资料以及参考病历,辅助准确诊断;通过网络可以得到或提供临床专家服务,实现远程影像会诊。
(3).对临床医生更快、更便捷获取病人影像信息;随时了解病人各方面病情情况。
运营维护车组运行故障图像检测系统(Trouble of moving EMU Detection System,TEDS)是动车组运用安全保障的重要辅助设备,利用轨边高速摄像头对运行动车组车体底部、侧部裙板、车端连接及转向架等部位进行图像采集,通过数据传输、集中处理、自动识别等信息化技术手段,将动车组检测图像数据实时传输至铁路局监控中心[1],进而对动车组底部及侧下部运行技术状态进行实时检查分析,对异常情况进行及早判断并处理。
1 TEDS设备组成TEDS由探测站设备、监控复示中心设备和网络传输设备3部分组成,其设备组成示意见图1。
1.1 探测站设备探测站设备主要包括轨边设备和机房设备。
(1)轨边设备分别安装于轨道轨内及轨外,用于对动车组运行信息及图像进行采集,结构布置示意见图2。
动车组通过时,由高速摄像头对动车组车底及两侧进行图像采集,工作示意见图3。
(2)机房设备安装于轨旁机房内,主要用于对轨边设备采集的图像进行识别、增强及处理工作,形成动车组两侧及底部检查图像信息、过车信息和检测设备本身状态信息等(见图4)。
1.2 监控复示中心设备监控复示中心设备安装于铁路局动车(车辆)段监动车组运行故障图像检测系统(TEDS)运用研究与思考刘彬(中国铁路总公司,北京 100844)摘 要:动车组运行故障图像检测系统(TEDS)是动车组运用安全保障的重要辅助设备。
介绍TEDS设备特点及具体联网技术方案,从设备自身方面和现场运用方面具体分析TEDS存在的问题,并提出下一步工作建议。
关键词:动车组;TEDS;故障检测;故障报警中图分类号:U279.2 文献标识码:A 文章编号:1001-683X(2017)12-0061-05DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2017.12.061动图1 TEDS设备组成示意图作者简介:刘彬(1981—),男,工程师。
监控复示中心动车运用所机房内设备轨边机房网络传输设备轨边设备动车组运行故障图像检测系统(TEDS)运用研究与思考 刘彬控中心,通过网络传输设备将探测站采集、处理数据传输至监控复示中心运用管理平台,分析人员通过对所辖TEDS监控图像数据进行人工分析判别,并将经复核确认的异常问题通过系统向上级部门报告并进行处置。
基于机器视觉的零件尺寸检测系统设计与实现随着制造业的发展和现代工业生产的复杂性增加,对零件尺寸的精确检测要求也越来越高。
传统人工检测的局限性和效率问题引发了机器视觉技术在零件尺寸检测中的应用。
本文将介绍一种基于机器视觉的零件尺寸检测系统的设计与实现。
一、引言机器视觉技术是指模仿人眼视觉系统的感知、识别和判别能力,通过相机、图像采集卡、计算机等设备,对图像进行采集、处理和分析的技术。
在制造业中,机器视觉技术已经得到了广泛应用,其中之一就是零件尺寸的检测。
二、系统设计1. 系统硬件设计基于机器视觉的零件尺寸检测系统的硬件设计包括相机、光源、图像采集卡和计算机等设备。
相机是将被检测零件的图像采集下来的关键设备,其选型应根据零件的特性和检测要求来确定。
光源的选取也至关重要,应以保证零件表面被光照亮且不产生阴影为原则。
图像采集卡负责将相机采集到的图像数据传输到计算机上进行处理和分析。
2. 系统软件设计基于机器视觉的零件尺寸检测系统的软件设计通常包括图像预处理、特征提取和尺寸计算三个主要步骤。
图像预处理是对采集到的图像进行噪声去除、平滑处理和图像增强等操作,以提高后续处理的准确性和稳定性。
特征提取是基于处理后的图像,通过算法提取图像中与零件尺寸相关的特征信息,如边缘、角点等。
常用的特征提取算法有Canny算法、Sobel算法等。
尺寸计算是根据所提取到的特征信息,结合已知的标定参数和尺寸测量原理,进行尺寸计算并给出结果。
常用的尺寸计算方法有比例尺寸计算法、基于几何关系的尺寸计算法等。
三、系统实现1. 硬件搭建在系统实现过程中,首先需要根据硬件设计的要求,搭建相应的硬件平台,包括安装相机、配置光源、连接图像采集卡和计算机等设备。
确保硬件设备的稳定性和可靠性。
2. 软件开发基于机器视觉的零件尺寸检测系统的软件开发需要根据所选用的开发平台和编程语言进行。
可以选择常见的开发平台,如OpenCV、MATLAB等,以及常用的编程语言,如C++、Python等。
目录1 航摄新技术应用 (2)2 DMC特点与技术优势 (3)2.1DMC系统介绍 (3)2.2DMC全数字航摄仪的主要技术性能 (4)2.3采用DMC相机基本作业流程 (5)2.4利用DMC相机航摄比例尺选取 (6)2.5可提供的成果类型 (7)2.6与传统航摄相机的比较 (7)2.7选用DMC全数字航摄仪所具备的优势 (12)1 航摄新技术应用北京国遥新天地信息科技有限公司是国内唯一同时拥有LIDAR和DMC两种设备的公司。
公司于2003年率先在国内引进第一台DMC全数字航摄仪,目前已完成多个不同比例尺的航摄项目,拍摄航摄数码照片10万余张,覆盖范围近50万平方公里,具有丰富的数码航摄经验。
公司目前拥有3台DMC全数字航摄仪和1台从加拿大OPTECH 公司引进的ALTM3100机载激光三维测高系统,其设备和技术在数码航摄领域处于国内领先地位。
国遥新天地公司近年来承担的主要项目情况如下:2 DMC特点与技术优势2.1 DMC系统介绍数字航摄相机(DMC)系统是一个专门用于航空摄影测量的高分辨率和高精度数字摄影系统,它的设计思想基于取代传统的胶片式航摄相机,从美国Z/I公司引进,其设备、软件组成如下:DMC地面后处理系统Ground-based postProcessing system1 美国/Z/I公司DMC图像数据复原系统Ground-based missondata receiveal system1 美国/Z/I公司DMC图像转换应用软件Turnkey past-processingAppsication1 美国/Z/I公司作为航空摄影仪,其经历了如下发展过程:1918年:手持式航摄相机 1922年:RMK C1 1956年:RMK1989年:RMK TOP 2001年:DMC2.2 DMC全数字航摄仪的主要技术性能(1)基于面阵CCD的设计Z/I公司研制DMC的目标是取代传统的胶片式光学航摄相机,为了达到胶片分辩率的水平,DMC系统必须同时适合大比例尺和小比例尺测图要求,这一新的相机系统用较长的曝光时间来适应各种不同的照相条件。