ISBN: (纸本)9787302515043

关键词： 轨道交通安全   图像处理   深度学习   图像去雪   雪情分析  

摘要： 在轨道交通场景中,冰雪灾害是导致交通事故的一个重要因素,降雪严重影响着列车运行安全,开展针对轨道沿线雪情实时监测的相关研究具有十分重要的意义。现有的雪情判断标准包括雪水当量、激光雪深测量等方式,这些传统方法均较难达到实时性监测,且装置测量误差较大,难以满足轨道沿线的监测需求。基于以上问题,论文提出基于图像处理的雪情监测方法作为解决方案,主要工作如下:从静态及动态角度对雪粒子特征进行分析,根据其高亮度、无明显纹理特征、分布不规律等成像特点,设计了适用于雪情分析的背景差分法。该方法中背景还原工作是核心所在,文章根据传统图像处理及深度学习技术,分别制定了基于改进引导滤波和基于融合卷积神经网络的背景还原方法并进行背景差分实验。最后将两种算法结果进行多层次对比,分析其优劣势及适用条件,并对算法的工程应用进行探讨。完成雪花分割后,论文对二值图像特征进行分析对比,最终确定雪花占屏面积作为全局雪情判断尺度,设计计算表达式并定义场景降雪强度指标,为轨道沿线降雪场景提供量化标准。最后,论文从系统架构角度对轨道沿线雪情监测系统进行设计,通过需求分析,从具体功能出发定义模块构成,为雪情监测系统建设提供参考。论文应用图像处理技术分割雪花,制定对应的雪情判断标准,对雪情监测系统进行设计,为雪天轨道沿线监测及预警工作提供一定的技术支持,保障雪天轨道交通系统运营的安全性。

关键词： 指纹   指纹识别   图像采集   模式匹配  

摘要： 随着时代的快速发展,我国各项领域都有着突飞猛进的发展,其中指纹识别技术尤为突出。在多种多样的需求之下,指纹识别技术已经慢慢普及到我国人们群众的生活当中,数字图像处理中的指纹识别技术其中综合着多种技术,同时也是一种较为先进的技术并且很多专业人士都在关注着这种技术。数字处理图像中指纹技术已经被社会广泛应用,比如:企业单位上下班指纹签到、公安机关录入我国人们群众指纹信息、银行指纹识别户主、用户安装的指纹防盗门、手机快捷支付等等。指纹识别技术不仅能够保障人民群众人身财产安全,还提供了更便利的使用,由此可见数字图像处理中的指纹识别技术在当今的生活中起到了至关重要的作用。本篇文章主要阐述了数字图像处理中指纹识别技术的优点和不足进行分析,为后期指纹识别技术工作提供参考。

ISBN: (纸本)9787512429321

ISBN: (纸本)9787302510482

关键词： 图像处理   混合纤维网   图像识别   纤维分布   阈值  

摘要： 混合纤维材料是由多种纤维材料组成,一般是由混合纤维网经其他加固工艺制得的,混合纤维网上纤维的分布情况往往直接影响混合纤维材料的结构与性能。传统的纤网检测方法可以检测出单种纤维梳理成的纤维网的均匀性和纤维取向等特性,但是对混合纤维网的纤维分布情况并不能很好的检测。因此,如何快速、准确地判断出混合纤维网中纤维的分布情况,对混合纤维材料的应用具有十分重要的意义。针对上述问题,本论文提出了一种基于图像处理方法的混合纤维网图像中提取纤维分布特征的方法。首先详细论述了系统的整体设计方案及系统组成,采用型号为IMX386 CMOS像素为1200万的CCD镜头进行图像采集,并在采集过程中增加补光装置;其次,采用了索贝尔滤波和加权平均值法对采集到的图像进行去噪和灰度化处理,并用多级随机共振技术对图像中目标纤维信息进行增强;然后在全局阈值法和局部自适应阂值法两种方法思路的基础上对图像切割方法进行改进,使其成功适用于本文中的图像切割,成功地提取出切割后小尺寸图像中混合纤维网中的目标纤维轮廓,并对小尺寸图像作复原和识别处理;最后根据上述实验步骤设计了4种不同纤维配比的玻璃/涤纶混合纤维和玄武岩/涤纶混合纤维的8组实验,对每组实验中每个位置采集到的混合纤维网中的图像分别处理,并分析识别出目标区域个数与采集位置及混合纤维网中纤维配比之间的关系。通过实验和分析表明,本课题所建立的检测系统能够识别玻璃/涤纶混合纤维网和玄武岩纤维/涤纶混合纤维网中玻璃纤维和玄武岩纤维的分布状况。和传统方法相比,该方法更加客观,细节突出,可重复性更好。

关键词： 块度分布   图像处理   MATLAB   充填体  

摘要： 为研究某矿区胶结充填体自然冒落后的块度分布情况,以该矿区冒落胶结充填体为研究对象,提出一种基于MATLAB图像处理软件的块度测定方法,建立GUI环境图像处理模型,通过手机拍摄采集冒落胶结充填体图像样本。导入图像后依次进行灰度处理、平滑去噪、图像增强、边缘检测、梯度处理与修正、分割及连通域标注处理后统计并导出图像中胶结充填体碎块面积,根据面积得出碎块的最小边长并统计其块度分布区间,同时利用传统照相法进行块度可靠性验证。结果表明,该图像处理方法具有高效性、可靠性的特点,并得出该矿区胶结充填体的冒落块度分布为:>0.6m占28.81%,0.3～0.6m占27.01%,0.1～0.3m占20.45%,<0.1m占23.72%。

关键词： 小波分析   数字图像   处理应用  

摘要： 随着我国社会经济水平不断提高,我国现代科学技术得到了前所未有的创新发展,人类已经进入信息化时代,移动信息处理技术已经成为人们日常工作生活中不可或缺的一部分。小波分析作为现代信息数据处理的一种新兴技术,凭借自身分析全面、精准等优势在当前数字图像处理工作中得到了广泛的应用,本文主要就小波分析的基本原理进行分析,并进一步探究了小波分析在数字图像处理中的有效应用,望对未来小波分析在数字图像处理中的应用与发展提供相应借鉴。

关键词： 眼底图像   引导滤波   水平集   小波MRF  

摘要： 糖尿病视网膜病变是糖尿病最为严重的并发症之一,也是致使适龄工作人口失明的主要因素。目前,对视网膜病变的有效诊断方式是对患者的眼底视网膜进行定期的检查。然而,目前对眼底图像中相关目标的提取多数采用手动绘制的方式。这种方式无论是在精确度还是在客观性上都有着极大的局限性,并且低效率性也导致无法进行大规模的眼底普查。依托于计算机辅助诊断技术的迅猛发展,采用数字图像处理技术对眼底视网膜图像中的关键解剖结构进行自动分割,进而达到辅助眼科医生诊断的目的。在查阅了大量文献的基础上,本文针对眼底视网膜图像中关键解剖结构的精确识别进行探讨,主要研究内容是对视盘和血管的定位和分割。根据这两大解剖结构的分割图,不仅方便展开后续病灶提取的工作,而且其自身分割出的网络结构信息也提供了诊断依据。本文所展开的探究内容主要分为三块部分:(1)彩色图像的预处理。基于彩色眼底图像的不同解剖结构在RGB各个通道呈现出的特点,本文在对图像预处理的时候,有针对地选取其中一个通道对另外两个通道进行改善,从而实现彩色图像的增强。(2)视盘的定位和精确分割。为了满足临床实际中的要求,在视盘的检测时候需要精确分割出轮廓。本文所采用的水平集方法是建立在Chan-Vese模型的基础上,相较于传统的活动轮廓模型,该模型能够处理更为复杂的拓扑结构。(3)血管的分割。针对血管分割中常常出现的断线断点的问题,本文采用小波域MRF的模型进行分割。该模型结合了图像的先验知识,提供像素间的约束信息,提高了分割的精确度。在模型参数的估计上,采用期望最大化EM算法,一定程度上提高了参数估计的收敛效率。本文所提出的分割算法最终在DRIVE、STARE和FIRE三个权威的数据集上进行了测试。测试结果表明,无论在主体血管还是细微血管上都有很好的分割效果,由此验证了算法可靠性。

关键词： 机器视觉   CCTV   激光成像   神经网络  

摘要： 本文以燃气管道内壁探伤为研究出发点,首先研究了燃气管道功能性缺陷与结构性缺陷的定量化特征,确认了燃气管道内壁探伤的涵盖范围与缺陷特性;其次针对上述缺陷识别算法与识别模型进行了优化设计,并给出了缺陷识别优化的预测结果;最后选型搭载闭路电视系统(CCTV,Closed-Circuit Television)与激光成像系统的管道机器人,融入本文所提缺陷识别优化算法与识别模型,进行了实地测试与效能分析。本文主要研究成果如下:(1)对基于中值滤波法的燃气管道CCTV图像局部增强方法的改进。针对传统中值滤波算法边缘还原不清晰、噪点多的缺点,本文提出了一种针对功能性缺陷的中值滤波优化算法,该算法采用扰动因子定义弱光照强度,实现对光强信息的动态适配,最终给出了实验室条件下的轮廓提取优化的全局结果。(2)提出了一种基于BP模糊神经网络的管道功能性缺陷特征模式识别机制。针对燃气管道功能性缺陷特征参数多、海量噪声适配困难的问题,本文将圆形度、变形度和边界离心率三大功能性缺陷特征进行适配后导入BP神经网络,并设计了特征向量过滤器,最终通过改进退火算法实现了实验室条件下的测试,明确了有损燃气管道与无损燃气管道的缺陷识别比对结果。(3)结合三维激光成像技术进行燃气管道结构性缺陷识别。由于CCTV检测技术检测全景展开图上深度信息存在困难,本文针对诸如管道形变、异物渗入、附着沉积物等结构性缺陷进行了特征定义,并引入空间坐标归一化的数学模型进行识别度转化,迅速提取燃气管道内部三维结构,弥补CCTV检测误报率高的不足,针对结构性缺陷检测具有较强的针对性。