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关键词： 数字图像处理   混凝土裂缝   滤波   对比度增强   阈值分割  

摘要： 在建筑工程当中,由于设计施工和使用等原因,会使得混凝土建筑结构产生裂缝,这些裂缝会对混凝土建筑结构的安全性、耐久性和美观性带来不利影响。在裂缝宽度值达到结构最大限值时,会使得建筑结构遭到破坏。大量的科研和实验证明混凝土建筑结构会不可避免的出现裂缝,大部分的混凝凝土建筑结构都是带裂缝工作的。因此基于这个特点,我们可以通过混凝土结构中出现的裂缝的形态、长度、宽度、深度等特征信息,从而可以判断建筑结构的工作状态和安全状态。科学合理的分析建筑结构裂缝,对建筑结构评价、安全监测、修复加固等过程具有极为重要的意义。本文通过对混凝土表面裂缝进行图像采集,获得裂缝数字图像,然后对数字图像进行滤波降噪、增强对比度、阈值分割等处理,获得较为清晰地混凝土裂缝图像。本文采用的是基于数字图像处理技术对混凝土表面裂缝进行识别提取的过程,并对混凝土裂缝特征信息进行分析与计算。通过对混凝土表面裂缝进行图像采集,获得裂缝数字图像,然后对数字图像进行滤波降噪、增强对比度、阈值分割等处理,获得较为清晰地混凝土裂缝图像。本文提出了一种基于灰度图二值化的阈值分割算法,并采用Canny边缘检测方法为后续处理提供了高清晰度的图像。得到混凝土裂缝边界曲线之后,采用像素计算方法对提取到的边缘进行裂缝宽度计算。对最大裂缝宽度和平均裂缝宽度的检测精准度分别为 95.81 %和 92.81%最后,本文利用Matlab开发平台,采用面向对象的编程设计方法,该数字图像裂缝检测系统结合图像采集系统,可以实现自动化实时处理过程可以较好地提高混凝土裂缝检测效率。具有传统检测手段不具备的优势,结合了计算机图像处理技术,可以实现数字图像处理技术的优势。基于数字图像技术的裂缝检测方法还可应用于国防、航空航天、机械制造等其他领域中。

关键词： 数字图像处理   浮雕   CAD/CAM   SFS   三维直线   差分插补理论  

摘要： 淄博质恒工贸有限公司为满足市场对浮雕产品日益增长的需求,委托数控技术与装备课题组开发图像浮雕CAD/CAM软件和三轴数控雕刻机。文章对图像浮雕CAD/CAM、三轴数控雕刻机的关键环节做了详细的研究,具体研究内容如下:1、选用深度灰介图作为浮雕CAD/CAM处理的数据源,并对其做了预处理。为了满足精细浮雕加工要求,对细节模糊的图像运用高反差保留与双边滤波算法对图像进行了细节增强。采用CB形态学滤波、高斯滤波、线性光混合等实现保留图像细节的滤波,可使浮雕产品表面变得比较光滑。运用最邻近插值算法、双线性插值算法或三次卷积插值算法实现图像的缩放,以与加工幅面进行匹配。2、引入灰度心理学公式获取图像像素点灰度。将图像灰度数据与加工深度要求作线性或非线性(幂指)映射,得到浮雕模型高度数据。3、为得到局部表面光滑且更符合实际物体高度情况的浮雕模型,使刀具可以柔顺的在工件表面运动,引入SFS算法,根据图像强度得到图像像素点高度。将RGB颜色空间转换为LUV颜色空间获取像素点亮度值,用亮度代替强度,用线性化方法求解SFS问题。4、由于图像处理涉及庞大的数据量,CAM模块的数据处理舍弃了传统的数据结构形式,选用操作文档的方式。针对图像灰度数据、高度数据、刀路数据等建立相应文档,通过自定义数据格式存储、读取方式来进行数据通讯。文章采用直接法和7次Bezier曲线拟合方法得到浮雕数控加工代码。5、文章重点研究了开放式数控雕刻机系统的五层架构方式和数控加工程序的解释和执行。用软件总线将数控系统模块与操作系统分开,使功能运行简洁有效。建立中间过渡文件,改变传统数控加工程序的解释和执行过程,将数控加工程序的预处理和插补过程分开执行,提高了机床运行效率和机床稳定性。并对数控雕刻机系统的其他关键部分做了详细研究。例如PCI数据卡的操作、运动轴电气设计、机床安全环节设计、主轴电气设计、图形显示设计、多任务实时处理设计等。6、介绍了差分原理和二维数控差分插补。在二维数控差分插补的基础之上研究了三维空间直线数控差分插补理论。对插补误差做了详细研究,得出误差不超过0.707个脉冲当量。同时也研究了插补过程的加减速控制和插补效率,并对插补算法进行了模拟实验,实验取得了良好的效果。7、研制了三轴数控雕刻机和浮雕CAD/CAM软件,通过五角星、空间斜面汉字和图像轮廓的加工实验验证了三维空间直线的差分插补算法的准确性和数控雕刻机的稳定性。通过加工实验验证了基于灰度-高度模型的浮雕CAD/CAM算法和基于SFS获取高度模型的浮雕CAD/CAM算法的准确性和鲁棒性,并且对两种方法进行了比较,得出后者优于前者。

关键词： C++语言   数字图像处理   算法  

摘要： 随着科技的不断发展,尤其是近年来,数字信息技术在人们日常生活与工作中使用的概率越来越高。其中,数字图像处理技术俨然成为了当代网络信息技术中极为重要的一部分,且为了保证计算机图像信息的传输效率及准确率更高,该技术在传输前会先将图像信息整合成压缩编码,其次再将编码进行传输,这样一来不仅提高了图像信息的传输速率,还保证了信息的精确程度,同时更适用于大量图像信息的传输,极大的方便了人们工作与生活中图像信息的传输与保存。那么本文便以C++语言作为研究基础,初步分析了数字图像处理技术的运算方法及优势,如下文所示。

ISBN: (纸本)9787302473510

关键词： 图像亮度计   数字图像处理   数码相机   坏点去除   照明检测  

摘要： 亮度是当前照明检测与控制行业当中一个重要的参数指标，实时探测空间亮度在照明控制领域有着重要的应用。现有的测量设备在亮度测量的过程中存在诸多的局限性，从而导致未能得到普及和推广。光学技术和电子技术的飞速发展，推动了数码相机制造技术的不断完善，在这个阶段数字图像处理技术也有了很大的进步。在这些关键技术的推动下，使得利用经亮度计标定后的数码相机来获取目标区域的亮度成为一种可能。　　本设计以数码相机为图像采集设备，利用亮度标定法得到亮度测量参数，并通过软件计算得到实时亮度。依据数码相机的光学原理和数字图像处理技术，确定了数码相机的标定方法;根据实际需要,确定了数码相机的选型，并对选取的相机性能进行了检测和分析;然后在均匀性检测的基础上进行了坏点去除，以此提高亮度测量的精度;以数码相机亮度标定方法为理论对选取的数码相机进行亮度标定实验并分析了实验结果,在测量结果的基础上,对亮度与灰度之间的函数进行了分段处理，以此进一步提高亮度测量的精度;根据亮度标定的需求，编写了图像数据处理的GUI软件，包括人机互动界面。　　最后，本文利用设计的智能型图像亮度计对环境进行了实际亮度测量。通过对测量数据的处理与分析，结果表明该亮度测量系统具有较高的准确性，测量误差可以控制5%以内，满足亮度测量系统的国标要求。同时，该亮度计具有测量精度高、成本低、测量时间短等优势,因此该系统有着十分广阔的发展空间。

关键词： 数字图像处理   直线轨道   帧差法   异物检测   背景减除法  

摘要： 随着铁路的高速发展和列车提速,列车的安全行驶也日益重要。而铁路异物入侵是造成铁路安全事故的一个重要原因,因此实现对入侵异物的精准检测成为了文章的主要目的。实现铁路异物入侵智能检测的方法主要是依靠数字图像处理算法,因此本文深入学习了各种图像处理知识并且研究了许多异物入侵检测算法,尤其对运动目标检测这部分做了深入研究,实现了对铁路入侵异物的精准检测。以下是本文的主要研究内容:首先,分析了国内外铁路运营安全保障系统中存在的问题,说明了智能识别异物入侵对铁路安全具有重大意义,并且设计了一套基于智能监控的铁路异物入侵识别的方案,该方案主要对轨道识别和异物检测两个部分做了重点研究。其次,对图像处理中常用的相关知识,如图像滤波、边缘处理、形学处理进行介绍,并对常用算法做了实验仿真。为后续论文撰写和仿真提供了理论基础。再次,研究了Hough变换和Radon变换两种常用的直线检测方法,以及两种方法在直线轨道识别方面的应用,分析了不同方法在直线轨道识别方面的优缺点,提出了改进的基于Radon变换的直线轨道识别算法。该算法通过阈值筛选边缘点,并利用直线角度差和直线的平均距离识别出钢轨边缘直线。仿真实验表明改进算法在直线轨道识别方面比传统方法速度更快和精度更高。轨道识别目的是确定检测边界线,为后续异物入侵检测提供基础条件。最后研究了背景差分法、帧差法和光流法三种最基础的运动目标检测算法的理论知识,根据三种算法的实际适用范围可知光流法不适用于本文中的异物检测,而背景差分法和帧差法可以被采用。然后根据帧差法、背景减除法的理论知识进行了实验仿真,通过仿真实验说明了这两种算法的优缺点,并提出了采用Sobel算子对背景减除法的结果进行处理,实验仿真结果证明了采用Sobel算子处理后的背景减除法结果更加清晰和精确,并且能起到一定阴影去除效果。在此基础上提出了基于三帧差分法和背景减除法的融合算法,通过实验仿真可以看出融合算法在运动目标检测方面效果非常好。最后通过相关经验知识,判断检测出来的运动目标是否是火车,如果不是则进行报警,铁路部门根据实际情况做出相应对策。

关键词： 计算机   数字图像   处理技术   发展  

摘要： 随着互联网信息科技发展速度的加快,我国计算机数字图像处理技术,也开始迈入新的发展阶段.数字图像处理技术是将模拟信号转换为数字信号,并在屏幕中进行图像显示的技术.本文主要探讨计算机数字图像处理技术的发展现状,并对其未来发展提出了相应的设想与尝试.

关键词： 色空间   数字图像处理   现场可编程门阵列  

摘要： 由于硬件对于图像处理具有良好的加速性能,因此国内外近年来更多地采用了可编程逻辑门阵列(FPGA)作为图像处理系统的芯片。CMOS图像传感器的使用降低了数码相机的成本和体积,传感器采集到的数据通过插值,得到的每个像素点由红、绿、蓝三个分量组成。色空间转换是指把一个色彩空间中的颜色数据转换或表示成另一个色彩空间中的相应数据,其目的是为了将图像中的色调、饱和度等色彩分量区分处理。论文首先介绍了数字图像预处理的国内外研究现状,详细分析了几种色空间转换的基本原理。然后,对几种色空间转换算法进行了研究,并对比分析了算法的性能。论文重点研究了 RGB色彩空间转换成HSI色彩空间算法的硬件实现及优化,以满足实时性的要求。论文采用自顶向下的设计方法。使用VerilogHDL完成了除法器、三输入最小值模块、RGB转换YCbCr色彩空间设计、RGB转换HSI色彩空间等关键模块的RTL设计。使用Modelsim软件完成了各个模块和系统的功能仿真,并给出了对应的仿真结果。通过Vivado软件进行了设计综合、布局布线,给出了 RTL结构图和逻辑资源使用情况。功能仿真和FPGA验证结果表明,本文设计的色空间转换算法的功能正确。最后,论文总结了设计中的不足并提出了今后进一步的研究方向。

关键词： matlab   拉普拉斯   同态滤波  

摘要： 本文主要介绍了MATLAB在图形处理方面的常用函数和其对图像的处理效果,并比较其综合处理能力.

关键词： 轮胎模具   机器视觉   字符检测   数字图像处理   图像拼接   图像定位  

摘要： 轮胎模具是轮胎生产线上的硫化成型装备,模具上的字符携带产品的信息,对轮胎生产厂家而言非常重要。在模具生产过程中,如果存在字符漏印、多印和错印等错误情况,影响模具质量,将带来严重的经济损失。目前,行业内对轮胎模具字符检测主要依靠人眼。但是,人工检测法判断标准因人而异,不同个体检测结果可能不一样。而且,长时间工作容易会造成人员视觉疲劳,检测效率和可靠性将大大下降。近年来,随着人工智能的发展,机器视觉越来越多地应用于工业检测,并取得了良好的效果。为了实现轮胎模具表面字符自动化检测,本文提出一种基于机器视觉的轮胎模具表面字符检测方法。根据轮胎模具特点,设计了一种基于机器视觉的自动化检测装置。设计了相应的图像处理方法,包括图像预处理、图像拼接、图像定位及字符检测等步骤。图像预处理主要包括将所采集的轮胎模具图像的CAD的外轮廓拟合为两个圆的弧,并根据拟合得到的参数对采集的轮胎模具图像和CAD进行极坐标变换。然后,本文提出一个新的框架,以将采集的图像定位到CAD的相应位置。最后,通过基于神经网络的字符识别方法和字符串匹配方法来提出字符缺陷检测方案。在图像定位和字符检测的阶段,同时进行对采集的轮胎模具图像进行梯度直方图(HOG)特征的图像拼接,最终拼接结果用于标记轮胎模具的缺陷。实验结果表明,设计的系统可在短时间内完成模具表面字符检测,并具有高准确率,能够有效克服人工对轮胎模具字符缺陷检测的不足。通过进一步调整摄像机的高度和系统内已设置好的参数,有望应用于其他类型轮胎模具的检测。