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关键词： 裂纹检测   数字图像处理   标定   Haar特征   Adaboost算法  

摘要： 刹车盘是列车制动系统的核心,高铁的制动性优劣的评定标准之一是刹车盘性能和状态的好坏,故保证高铁运行安全,对其刹车盘进行行之有效的检测具有重要意义,而衡量列车刹车盘安全性的一项重要指标是刹车盘裂纹数目和长度。我国对刹车盘裂纹检测技术发展较为滞后,传统人工巡检和利用小型仪器测量的方法效率低、劳动强度大、错误率高,已不再适应大规模检测的需求,因此研究一套快速准确的刹车盘裂纹检测系统是十分有必要的,随着数字图像处理技术的不断发展,为刹车盘的裂纹检测提供了新的思路,在此背景下本课题应运而生。本文在对数字图像处理相关技术做了深入研究后,根据高铁刹车盘裂纹检测的软硬件需求,设计开发了一套完整的刹车盘裂纹检测系统。本系统主要分为硬件系统和软件系统,对系统的硬件只做了简要介绍,重点对软件系统的实现进行了论述。软件系统主要有两部分,一部分为处理检测,另一部分为系统管理。系统管理主要实现了工人的登录注册,刹车盘型号的录入与对应历史检测记录的查询,系统管理员对工人和刹车盘信息的管理。文中重点论述了处理检测的部分,主要分为四大模块：标定模块、图像预处理模块、裂纹检测模块、裂纹统计模块。本文的创新之处在于针对高铁刹车盘利用了数字图像处理的检测方式。对于检测过程中的标定部分,利用图像的边缘检测技术,结合硬件设计,提出了一种无参照物的标定方法,简化了实际检测流程,并利用机器视觉中经典的相机标定技术对初步得到的结果进行了校正,保证了标定精度；通过分析裂纹图片噪声,选择合适方法对图像进行一系列预处理,并利用人工合成图像进行分割算法的定量评价,选出最优方法对采集的裂纹图像进行分割；在裂纹检测部分,通过Forward-Backward模型评估了不同图像特征算子的效果,选择了Haar特征作为检测识别的特征依据,并基于提取的Haar特征构建了Adaboost分类器的训练,有效提高了检测精度。同时提出了针对裂纹可能的场景进行模型单独的训练并根据得到的特征打分来检测的思想。本课题来源于北交大信息科学研究所开发项目,作者完成了文章所有的软件系统的开发工作,由于此方案中硬件系统还未加工成品,故软件系统仍处于模拟实验阶段,目前还未实际应用,可能还存在一些需要完善的地方,但是相对于传统的检测方法,本方案是一次创新型的尝试,且明显提高了检测效率和精确度,同时也对未来该领域同类系统的研发起到了一定指导意义。

关键词： 印刷墨斑   预测模型   数字图像   小波分析  

摘要： 印刷墨斑是在印刷业中出现的常见缺陷,是影响印刷质量的因素中至关重要的一个,印刷墨斑的出现严重影响产品包装的外观,也使其印刷品的质量大打折扣,提供一个好的印刷墨斑预测模型是非常有必要的。本课题主要是基于数字图像处理技术的印刷墨斑评价方法的研究。首先分析影响印刷墨斑模型的重要因素。主要包括三个方面:人眼视觉系统、纸张性能和图像噪声。其次基于传统的IGT印刷适性仪的印刷墨斑测试实验,具体介绍视觉主观评价方法。与传统方法构建印刷墨斑的数学模型比较,提出基于扫描仪的印刷墨斑测量方法,构建新的印刷墨斑模型。基于小波分析构建印刷墨斑的评价模型,主要是小波去噪理论和小波细节能量理论两种方法,通过Matlab仿真,结合人眼评价体系对构建的上述印刷墨斑的模型进行验证,分析其可行性与正确性。基于扫描仪的印刷墨斑测量系统,探究其测量原理,研究喷墨打印纸的墨斑情况。同时,研究新闻纸、双胶纸、铜版纸和喷墨纸等不同类型纸张的印刷墨斑情况,同一种纸在同一波长范围内相同方向上,采用改进型变异系数(Mod Co V)值更能反映相互之间的差异性。在研究印刷墨斑取向情况时,同一种纸,在不同波长和不同取向下,印刷墨斑水平也有差异,Mod Co V值更能反映出这种不同方向上墨斑的差异性。基于小波去噪理论分析印刷墨斑的方法,选择bior2.4小波基在四级分解水平上去噪效果最好。使用基于小波去噪理论的墨斑评价方法,最优参数是sym5小波基二级分解。在相同条件下,在整个波长范围内,使用该方法能得到理想的结果,但是,针对一个较短的倍频带所得的结果不是很理想,尤其是较大的波长。基于小波细节能量理论分析印刷墨斑的方法,使用的12种小波基,在一级~五级分解情况下,都能达到高度相关,在六级和七级分解情况下,相关性稍微差一些。最优参数是db2小波基五级分解。在相同条件下,使用基于小波细节能量理论的墨斑评价方法,在整个波长范围内,使用该方法能得到理想的结果,针对一个较短的倍频带范围内所得的结果相比使用基于小波去噪理论的方法所得的结果更为理想。结果发现:基于小波细节能量理论构建的印刷墨斑是最佳的。

关键词： 图像识别   火焰特征分析   火焰检测  

摘要： 近年来火灾一直频繁发生，并且火灾破坏性大，不易救援，尤其对人生命财产危害极大。本文旨在通过数字图像技术处理图像，将摄像头拍摄的图像进行一系列的技术处理，从中分析出是否发生火灾，及时有效的判断火灾源并以此来减小火灾带来的损失。

关键词： 遥感数字   图像处理   技术分析  

摘要： 我国地域辽阔,不同区域之间地质情况都有着很大的差别,地质勘查工作涉及到的专业知识较多,工作难度也比较大.目前,遥感数字图像处理技术被越来越多的应用到地质学领域,尤其是在地质填图上,发挥着非常重要的作用.科技发展为遥感数字图像处理提供了动力和支持,我国在这方面的研究也一直没有间断过,因此,本文基于以上情况,对遥感数字图像处理技术进行了研究和分析,希望能够促进地质工作更好更快的发展.

关键词： 光子学报   征稿简则   学术论文   稿件   快报   数字图像处理   图像处理   研究简报   创新性研究   编辑部  

摘要： 一、征稿范围1、研究论文:以光子学、光学及其相关理论技术为主体、具有领先水平或创新意义的学术论文,具有数据详实、结果可信且有实用意义的实验报告,具有国内外先进水平的应用技术文章、阶段性科研成果的研究简报、快报等。英文研究论文不受出版周期限制,录用后将优先发表。本刊综述性以及数字图像处理类的文章。

关键词： 数字图像   压缩   加密   篡改   编程  

摘要： 在科技进步的推动下,数字图像处理技术在公安侦查领域占有的分量越来越大,但是也存在很多问题,例如数字图像被篡改或窃取、图像内存大、处理图像复杂等问题,它们都会给公安侦查中图像处理工作带来许多影响。本文针对这几类问题做了系统的分析,并提出相应的解决措施。

关键词： 模糊核估计   图像复原   反卷积   盲源运动去模糊   数字图像处理  

摘要： 随着时代的进步与发展，图像中所包含的信息已经日渐受到人们的重视，在现代化的城市建设中占据着举足轻重的地位。然而，由于相机的抖动或者在拍摄的过程中相机与场景的相对运动，而使图像在方位向发生移位和模糊。运动模糊图像的修复问题已经是计算机视觉和数字图像处理研究的重要课题，在OCR识别、医疗图像、道路交通影像、遥感图像以及工业控制等领域都发挥着重要重要作用。　　针对强边缘的大尺度模糊核的运动模糊图像，本文提出了一种有效而快速的基于多尺度框架的两阶段交替迭代法去模糊模型。该模型使用交替迭代的去模糊方法依次估计潜在清晰图像和运动模糊核，并针对大的模糊核使用了多尺度框架分解，使得模糊核估计更加精细准确。首先，充分利用一个接近L0范数的最优化函数估计潜在清晰图像，该函数能够从单一的模糊图像中保留图像的清晰边缘。其次，为了减少算法的运行时间，在核估计阶段使用快速傅里叶变换（FFT）以加速对模糊核的估计，为了能对本文所提出算法进行工程化应用，这里引入了嵌套并行优化，将图像进行分块处理，使得本文所提算法的实时性得以提高。实验结果表明，由于引入了多尺度框架下模糊核精细以及图像分块并行优化，因此本文的方法和其他的方法相比不仅在时间而且在去模糊结果质量上都有很好的竞争性。

关键词： 光子学报   文章   英文   研究论文   征稿简则   学术论文   稿件   快报   数字图像处理   图像处理   研究简报   创新性研究   编辑部   退稿  

摘要： 一、征稿范围1、研究论文:以光子学、光学及其相关理论技术为主体、具有领先水平或创新意义的学术论文,具有数据详实、结果可信且有实用意义的实验报告,具有国内外先进水平的应用技术文章、阶段性科研成果的研究简报、快报等。英文研究论文不受出版周期限制,录用后将优先发表:不刊综述性以及数字图像处理类的文章:

关键词： 裂缝   交通标线   网络高清摄像机   云计算与云存储   数字图像处理  

摘要： 近年来,我国公路网络日益发达,对现有道路的养护变得越来越重要,特别是承载着大部分车流量的城市道路,但是现有的路面检测方法越来越难以满足道路发展的需求。通过与现有道路路面检测方式对比分析,本文基于城市道路检测的需求设计了一套新的城市道路路面破损智能检测系统。该系统基于城市智能高清视频监控系统,互联网,云计算与云存储平台,数字图像处理技术设计而成。它的算法核心为城市道路路面裂缝检测和路面交通标线破损检测。在路面裂缝检测子系统中,样本图像依次经过了灰度变换、滤波和改进最大熵法分割预处理、数学形态学处理、骨架和连通区域的提取和标记以及几何特征计算等处理过程。本文提出了基于均值和中值自适应加权滤波算法用于对图像滤波。与其他算法对比,该算法可以在保存图像细节特征的同时得到更好的噪声滤除效果;同时提出了改进的像素标记法,用于裂缝长度、宽度和面积的计算。与现有检测方式相比,该方法计算精度更高。在路面交通标线破损检测子系统中,样本图像依次经过了灰度变换、高斯低通滤波和PCNN(脉冲耦合神经网络)算法分割预处理、数学形态学处理以及图像纹理特征提取和计算。本文提出了基于图像纹理特征理论的图像对比法,用于判断交通标线是否发生严重破损。该方法以两幅图像欧式距离差为主要判定依据,以图像直方图方差和黑白像素比为辅助判定依据,来判断检测图像相对于标准图像纹理特征的变化量,当超过一定阈值时,则断定该路面交通标线发生严重破损,实验结果表明该方法具有较高的可靠性。

关键词： 真空开关   熄弧阶段   数字图像处理   阴极斑点  

摘要： 真空开关是电力系统中的一种控制和保护设备,具有易于维护、体积小、使用寿命长、质量轻、适用于频繁操作等优点,因此得到了广泛的应用。随着制造技术及理论研究水平的不断提高,目前真空开关正朝着高电压、大电流、小型化、智能化的方向发展。如何保证真空开关能够成功开断并不产生重燃现象是研究的热点问题之一,对电弧特性深入的研究是解决该问题的关键。真空开关电弧燃烧过程中特性变化对真空开关综合特性有着重要的影响,其中熄弧阶段的电弧特性是对真空开关能否可靠的熄灭电弧有着决定性作用。本文以熄弧阶段电弧特性作为主要研究内容,通过高速CMOS相机对熄弧阶段电弧图像进行采集,结合图像处理技术实现了熄弧阶段电弧周长、面积几何特征的提取。通过比较不同电压及开距下的面积变化对其特性进行分析,并对熄弧阶段面积扩散速度进行研究。介质恢复强度对熄弧阶段有着重要的作用,本文对介质恢复阶段的影响因素包括触头材料、金属蒸气密度、开断电流及电极几何尺寸等进行了研究。本文对熄弧阶段阴极斑点进行了特征提取,主要通过边界提取,确定图像圆形目标,最后求出提取出的圆形目标的面积,进一步推进了真空开关熄弧阶段的研究。利用MATLAB软件开发设计了一个熄弧阶段电弧特性研究的GUI界面,包括去噪处理、增强处理、边缘检测、电弧面积周长特征提取等功能。最后对真空开关重燃现象加以研究并设计了一种判定重击穿的方法。本文所做工作旨在更为深入的研究电弧熄弧阶段特性,以促进对真空介质恢复阶段及重燃机理的研究。