关键词： IDL   数字图像处理   资源三号卫星   质量评价  

摘要： 遥感是通过传感器对远距离的物体进行探测，记录其辐射和反射特性信息，通过对物体特性信息的分析，来研究判定地物的位置、形状、性质以及周围环境相互作用的一门技术。随着社会经济高速发展遥感技术已经越来越多的应用到国土、交通、农业、林业、电力、国防等国民经济的重要行业，遥感领域的前沿技术也已经成为国内外顶尖研究院所、高等学府的重要研究方向，随着各种卫星传感器的出现，产生了海量的高光谱、多时相、多种分辨率的遥感卫星数据，由于受传感器性能限制和大气遮光的影响，获取的遥感数据难免有误差，对这些海量遥感卫星数据进行质量分析评价来检验是否满足实际应用的需要就成了科学工作者应用卫星数据的第一步，本文主要从主观质量评价和客观质量评价方法两个方面进行，主观质量分析主要取决于人眼对图像色彩、亮度、信息量、图像清晰度等感知和判别。客观质量分析法主要从方差、标准差、绝对方差、均值偏差、峰度、偏度、信息熵和信噪比等八个参数指标来判别图像的质量状况，通过研究对比资源三号卫星影像和LandSat-8卫星影像两种卫星数据的方差、标准差、绝对方差、均值偏差、峰度、偏度、信息熵数值和信噪比情况来分析图像质量的优劣。同时也对比两种卫星数据波段之间的协方差以及相关性，通过这一系列综合判定来研究图像的整体质量状况。由于获取的遥感卫星数据带有各种误差，在利用遥感卫星数据之前，必须研究各种方法、各种技术对遥感数据进行预处理。目前对卫星图像数据处理主要从大气纠正、辐射纠正、地形纠正、融合、镶嵌、典型区域增强处理、感兴趣区域提取等方面进行。考虑到目前商用软件的版权费用以及解决ZY-3卫星数据的实际需要，开发出适合ZY-3卫星图像处理分析与质量评价的软件系统成为本文研究一个重要课题。 本文利用IDL编程语言和IDL8.0平台开发出ZY-3卫星影像数据处理分析与质量评价软件，软件系统功能模块主要有影像数据的获取、预处理、感兴趣区域增强、典型特性提取，统计分析和图像质量分析。

关键词： MATLAB软件   交互界面开发   数字图像处理   人体肺CT图像  

摘要： 在现代医学领域中，医学影像处理技术随着计算机科学和影像技术的进步，已经成为医学领域重要的一个分支。室外光照度不均、CT自身空间分辨率和层厚参数、人体组织器官蠕动等诸多外界因素造成了医学X线图像具有噪声污染、细节信息隐藏、病变组织边缘模糊等问题[1]-[3]，对医生诊断和治疗的准确性构成了潜在影响。 本文以“人体肺”CT图像为研究对象，利用MATLAB GUI(Graphical UserInterface)的高度集成开发环境，对图像进行了图像增强、滤波、边缘检测、图像分割和形态学处理操作。结果证明处理后的CT图像较原图像有更好的可视度，有效地改善了图像质量，方便医务人员提取更多有价值的图像细节信息。然而直接通过Matlab软件编程实现图像处理，对于非编程专业的影像医务工作者来说这显然不是一个最佳途径。 基于弥补上述方法的局限性，使医学图像的质量能够更方便、快捷地得到改善，本文为了研究医学图像处理的相关平台与应用，用MATLAB GUI实现了数字图像处理的用户界面系统，使MATLAB软件不用编程而自动实现了X线医学图像的处理，主要内容包括对人体肺CT图像进行直方图灰度变换、边缘检测、平滑滤波和阈值分割等模块的设计。 实验结果证明，以数字图像处理技术为基础，利用MATLAB图像处理工具箱和图形用户界面开发环境开发出的系统对医学CT图像有着良好的质量改善作用，有助于提供全面的医学图像信息，识别病理信息和病灶部位，提高病理诊断的准确度。同时，对医务工作者来说，MATLAB GUI的数字图像处理系统不仅拓宽了医学图像处理途径，也为相关的图像处理算法进行研究和改进提供了参考。

关键词： 视频监控系统   模糊图像   刑事侦查   图像复原  

摘要： 随着信息化技术的飞速发展,全国各地的视频监控系统正在快速成长,在刑事侦查领域的重要性也不断提升。然而由于受外部客观因素和自身技术水平的限制,监控系统记录的视频图像信息经常出现退化,变得模糊不清,达不到理想的效果。针对视频监控系统中常见的几种模糊图像类型,本文介绍了多种模糊图像处理技术,对对比度增强、图像去雾、图像去噪、图像复原和超分辨率重建技术进行了详细的分析,并分别给出了实际处理结果,最后指出了当前模糊图像处理技术在刑事侦查应用中存在的一些问题。

关键词： 光流   变分方法   通用模型   鲁棒性   医学图像  

摘要： 光流不仅包含了物体或场景的运动参数，还携带了丰富的结构信息，是计算机视觉和图像处理等领域的重要组成部分。在主流的几类光流计算方法中，变分光流算法具有统一的能量泛函模型和高精度的光流场，发展最为迅速、完整，但是算法的鲁棒性分析常常采用实验验证的方法，缺乏理论的支撑。本论文主要针对变分光流算法的鲁棒性进行研究，并将变分光流算法应用于医学图像处理中。 本文从变分光流理论知识出发，系统地分析了构成数据项的几种常见的守恒假设和平滑策略，并对它们的适用范围、优缺点进行分析，然后简要描述了三种常用的变分光流计算方法。 分析算法的整个实现过程，提出了一种具有通用性的鲁棒性分析方法。选取一种鲁棒性的变分光流模型进行分析，凸性的能量泛函确保了该模型有唯一极小值，并且采用标准的凸优化技术始终可以得到全局最优解。在能量泛函对应的扩散反应方程的线性化和离散化过程中，结合多分辨率分层策略防止了局部最优解。利用线性方程组系数矩阵表达式的线性代数性质，证明了系统线性方程组SOR迭代算法收敛，并且根据特殊矩阵的性质得到迭代法的误差界，同时在一定条件下系统线性方程组SOR迭代算法是数值稳定且线性方程组是“良态”的。通过对比分析常用数据项的迭代表达式和五种平滑项对应的扩散项的表达式可知本文的鲁棒性分析方法具有一定的通用性。 采用五组不同类型的图像序列进行实验，对比分析四种变分光流算法的实验数据，验证了鲁棒的变分光流算法能较好地处理多种类型的图像序列。通过对输入图像添加高斯白噪声，然后对比分析实验数据得出鲁棒的变分光流算法具有较好的抗噪能力和鲁棒性。 选取高精度的变分光流算法计算MR图像序列、CT图像序列、视屏图像序列和显微镜下的视屏图像序列的光流场，验证了变分光流算法能够动态分析多种类型医学图像序列。

关键词： 混凝过程   混凝效果   MATLAB   图像处理   矾花  

摘要： 针对现阶段大多数水厂混凝效果检测滞后问题，提出一个新检测方法：用CCD电子摄像装置采集水厂混凝过程中各个阶段的水样图片，利用MATLAB软件进行一系列相关的图像处理，分析水样中矾花的总个数、总面积、最大粒径、平均粒径、最小粒径随时间的变化规律，寻找矾花个数分布规律、面积分布规律与粒径分布规律。根据这些规律找到相关的关系，可以提前快速准确地检测出混凝效果的好坏。 在实验研究中，对唐山市北郊净水厂一期混凝阶段12个混凝反应池进行采样，用简易的实验装置进行现场拍照。之后，对这些照片剪裁有用的部分进行MATLAB图像预处理。经过预处理之后的图像，就可以利用MATLAB软件来进行数据分析，得到相应的实验结果与相关的曲线图。 通过实验结果表明：每组混凝过程矾花的总个数与总面积曲线都有相似之处，即两者之间总趋势基本保持一致，其变化趋势大致都呈先升高再降低的趋势，只是变化范围并不相同，必然存在最大值与最小值，且初始值与结束值大都相近；每组混凝过程矾花的平均粒径也存在一定的规律性。实验中，利用矾花的特征可以较好地检测混凝效果，具体的检测过程为利用MATLAB软件可以得出关于矾花特征的数据，通过数据分析得到特征曲线的趋势，以此趋势进行权重打分来达到检测混凝效果的目的。说明该方法可以快速准确地检测出一种混凝剂混凝效果的好坏，这对日后水厂的自动化控制提供了一定的参照。

ISBN: (纸本)9787302366645

摘要： Multi-scale problems appear in many contexts. In this thesis, we study two dif- ferent subjects involving multi-scale problems: (i) collective dynamics, and (ii) image processing. For collective dynamics, we concentrate on flocking models, in particular, Cucker-Smale and Motsch-Tadmor systems. These models characterize the emergent behaviors of self-organized dynamics. We study flocking systems in three different scales, from microscopic agent-based models, through mesoscopic kineitc discriptions, to macroscopic fluid systems. Global existence theories are developed for all three scales, with the proof of asymptotic flocking behaviors. In the macroscopic level, a critical threhold phenomenon is addressed to obtain global regularity. Similar idea is implemented to other fluid systems as well, like Euler-Poisson equations. In the kinetic level, a discontinuous Galerkin method is introduced to overcome the numerical difficulty due to the precence of δ -singularity. For image processing, we apply the idea of multi-scale image representation to construct uniformly bounded solutions for div U = F. Despite the fact that the equation is simple and linear, it is suprisingly true that its bounded solution can not be constructed through a linear procedure. In particular, the Holmholtz solution is not always bounded. A hierarchical construction of the bounded solution of the equation is proposed, borrowing the idea from image processing. We also present a numerical implementation to deal with the highly nonlinear construction procedure. Solid numerical result verifies that the constructed solution is indeed uniformly bounded.

关键词： 智能图像处理   云计算   HY公司  

摘要： 伴随城市安全需求的不断提高，政府对公共安全防护投资规模逐步提升，在智慧城市建设浪潮的推动下，智能安防成为必不可少的组成部分。十一五期间，国内平安城市项目的大力建设，使公共区域监控覆盖率有了极大的提升。然而，面对海量图像数据难以提取有效信息，图像利用率持续低下也成为了迫切需要解决的问题。 HY公司拟投资建设智能图像处理云项目以提高图像使用效率，填补该领域国内市场空白，真正意义上促使监控图像成为有效信息，为公安、司法等政府部门提供线索和依据。从市场需求来看，该投资项目有着广阔的投资前景。但是，智能图像处理云项目作为新兴领域投资项目，充满着不确定性风险。为了降低投资风险，必须针对投资项目进行科学的决策分析。 本文以HY公司投资智能图像处理云项目为研究对象，结合投资项目评价理论，对该投资项目进行了投资决策分析，为公司决策者提供有力依据。通过对HY公司外部环境和内部环境的分析，明确HY公司项目投资的动因和投资必要性与紧迫性。通过对该项目包括市场、技术、财务、不确定性和风险在内的各个环节进行了详细分析，分析发现，HY公司具有自有知识产权的专有技术，技术成熟、可靠，所有经济指标均领先于行业基准投资指标，投资风险较低，经济效益显著，具有较大的可行性。 本文通过对HY公司智能图像处理云项目的投资决策分析，不仅为本公司决策者提供了有力依据，而且为其他同样面临新兴领域项目投资问题的国内企业，在进行投资决策分析时提供了相关参照。

关键词： 图像处理   轨迹图像法   图像恢复   颗粒粒度   颗粒速度  

摘要： 在燃煤火力发电中，煤粉的燃烧效率直接影响着火力发电的效率和成本，煤粉粒度大小不合适或速度过高过低都会造成煤粉燃烧效率下降，因此，煤粉颗粒参数测量就显得尤为重要。目前基于图像处理的颗粒检测方法得到了发展，但这主要应用于静态颗粒测量，对处于流动状态的颗粒无法直接进行测量。本文在对静态颗粒图像处理算法研究的基础上，研究了动态颗粒模糊图像的颗粒参数测量方法。 在处理静态颗粒图像方面，首先对颗粒图像进行预处理及二值化处理，然后对二值化后的颗粒图像进行形态滤波、孔洞填充、边界颗粒去除及边缘检测，并提出了改进的边缘检测算法；最后对存在粘连问题的颗粒，采用改进的分水岭算法进行了有效分割。以上静态颗粒图像处理的工作为动态颗粒图像处理提供了必要的前提。 在处理动态颗粒图像方面，从运动模糊颗粒图像和离焦模糊颗粒图像两方面进行了研究。首先基于运动模糊图像的成像原理上，分析了运动颗粒图像的灰度特性和频谱特性；然后研究了两种运动模糊颗粒测量方法，一种是基于颗粒轨迹图像的颗粒参数测量，另一种是基于图像恢复的颗粒参数测量，这两种方法为动态颗粒测量提供了依据；最后对离焦模糊颗粒图像进行了研究，给出了过渡区域的灰度分布规律。 最后，对静态煤粉颗粒进行了粒径、面积及周长测量，给出了颗粒参数分布表和粒度分布图；对运动模糊颗粒进行了模糊轨迹长度和宽度测量，根据轨迹图像法的测量原理，计算出了颗粒的运动速度，并对测量结果造成误差的诸多因素进行了分析。这就为实现动态煤粉颗粒的在线测量提供可靠方案。

关键词： COM   无缝集成技术   LabVIEW   MATLAB  

摘要： 图像处理是计算机信息处理的重要内容，随着计算机技术和数字影像处理方法的日益成熟，人们对于图像信息处理的有效性和便捷性提出了新的要求。它也促进了图像处理技术在智能控制，模式识别等领域得到了越来越广泛的应用。不同领域的图像处理软件开发需求使得软件数量越来越多，虽然大多数软件都有例如数据操作、用户管理、图表展示等基本功能，但在不同平台下由不同语言开发的软件间很难做到代码共享。在本文中，采用程序设计的方法，以模块化组件化为基本思想来解决这一问题，在完成软件开发的基础上保证其高效性。 MATLAB由MathWorks公司生产，它支持大量的科学计算和可视化数据，并可与许多仪器控制工具箱通信，在进行图形信息处理方面具有很大优势。但是MATLAB不能脱离其环境运行，且程序的执行速度较慢，这就在一定程度上限制了其程序的可移植性和高效性。LabVIEW利用图形化的G语言编写程序，具有强大的图形化测试、控制和测量能力。LabVIEW在数据采集中具有硬件配置简单和采集速度高效的优势，但在数据处理操作中的效率较低。因此有必要把MATLAB和LabVIEW二者无缝地集成起来，取长补短，将各自的优势发挥出来。 本文以COM组件作为纽带，以LabVIEW作为界面进行开发，进而实现LabVIEW和MATLAB的无缝集成技术。并将其应用在岩心图像处理、抽油机检测、车牌识别等具体图像信息处理中，验证其适用性和高效性，达到开发出高质量，高性能的图像处理软件的目的，实现在单一图像处理软件中无法实现的视觉功能。