教学课程资源库 更多>>

关键词： 智能交通   数字图像处理   限速标志识别   广义结构元  

摘要： 智能交通系统(ITS)以交通运输、服务控制和车辆制造为研究对象,以解决交通拥堵、增强车辆安全性、提高汽车智能化为研究目的。道路交通标志识别(TSR)是智能交通系统中对于服务控制研究的重要组成部分,其研究主要需要电子信息、视频处理、数字图像处理、人工智能和模式识别等技术手段。目前,交通限速标志检测识别方法普遍存在识别正确率不理想,识别速度不够快,对于残损交通限速标志难以识别等问题。为此,本文选择对交通限速标志的检测识别方法进行研究,采用广义结构元进行标志检测,设计新的模板匹配识别算法,拟解决识别率不高、识别速度慢和对于残损交通限速标志的识别难等问题。主要研究内容如下:(1)图像预处理。比较RGB和HSI空间对于交通限速标志检测的优缺点,选用HSI空间对交通限速标志进行处理。在此空间中对图像进行直方图增强,维纳滤波,几何变换等预处理。(2)广义结构元滤波。引入广义结构元思想进入交通限速标志检测识别中,构建三个广义结构元对三种交通限速标志进行扩展形态学滤波。根据构建的广义结构元,对待识别图像分别进行红色圆形图案、蓝色圆形图案、黑色圆形图案检测。(3)数字提取。根据检测到的感兴趣区域,在此区域中通过数字提取技术,将交通限速标志的关键数字提取出来并归一化。(4)标志识别。得到归一化后的数字,根据三种交通限速标志,分别采用对应的基于16个特征分量、正确匹配数为10且对单个特征分量具有阈值限制的限速标志识别模板进行识别。(5)实验分析。采用C#语言开发实验软件,对本文算法理论进行验证。通过实验得到,本文设计的可识别残损交通限速标志的算法在对一般限速标志和残损限速标志的识别正确率上分别为91.67%和89.83%,综合识别正确率为90.80%。本文的主要创新点如下:(1)提出了利用广义结构元进行交通限速标志检测识别的方法。(2)提出了残损交通限速标志检测识别算法。

关键词： 苎麻   图像处理   颜色特征   纹理特征   诊断预测  

摘要： 数字图像处理技术已经成为精准农业的重要手段之一。本文以湖南农业大学苎麻研究所试验地一个季度苎麻盆栽叶片图像数据为基础,对苎麻幼叶、熟叶、老叶生长过程中苎麻叶片氮、磷、钾肥不同营养元素变化量与生长过程中苎麻叶片图像的颜色特征、纹理特征变化进行诊断预测研究,建立了诊断预测模型,主要工作如下：(1)根据不同的背景光照、曝光标准、清晰程度对研究基地的苎麻幼叶、熟叶、老叶三个时期的叶片图像进行数据采集。(2)使用分量法对苎麻叶片图像灰度化处理,并使用中值滤波法去除苎麻叶片图像孤立噪声点;同时提出了一种混合边缘检测与阈值分割的方法对已灰度化苎麻叶片图像进行分割处理,其分割轮廓清晰,效果较好。(3)使用RGB颜色模型对苎麻生长过程叶片图像颜色特征进行提取,并将其特征值与氮磷钾含量变化进行相关分析得到：G/(R+G+B)可以作为缺氮诊断标准,其值大于0.43时,推断苎麻生长缺氮;R/(R+G+B)可以作为缺磷诊断标准,其值大于0.34时,推断为缺磷;G/(R+G+B)和B/G可以作为缺钾诊断标准,G/(R+G+B)值大于0.31而B/G值小于0.415,诊断苎麻缺钾。另外,利用苎麻缺营养素叶片图像RGB值与灰度区间的关系,对苎麻叶片进行缺营养素类别的诊断。(4)运用小波变换和灰度共生矩阵提取不同缺素症苎麻叶片的纹理特征,对其进行苎麻缺营养素诊断;结果表明,共生矩阵法纹理诊断优于小波变换法。(5)混合运用灰度区间颜色诊断与灰度共生矩阵提取纹理特征值方法,在灰度区间进行氮钾铁缺素识别的基础上,通过灰度共生矩阵的能量和相关性反映苎麻叶片纹理特征的变化,进一步正确诊断苎麻叶片缺素类别。(6)分别建立了BP神经网络和支持向量机苎麻叶片缺素预测模型,对苎麻缺氮和缺磷进行预测。BP神经网络模型的预测误差在0.001与0.071之间,支持向量机模型预测误差在0.0275和1.2599之间,结果表明BP神经网络预测模型优于支持向量机预测模型。

关键词： 数字图像处理   Visual C++6.0   Matlab  

摘要： 数字图像是由矩阵表示并以像素为基本元素的图像。随着当今社会科技的快速发展,计算机的使用贯穿于人类生产生活中,利用它对数字图像进行处理以达到人类需求的数字图像处理技术应运而生,并己在各领域得到广泛使用。因此,各式各样的图像处理软件也随之出现,但这些软件中有些操作复杂,有些使用对象具有针对性,不利于数字图像处理的初学者使用。针对现有系统存在的问题,本文基于Visual C++6.0和Matlab设计了数字图像处理系统。系统实现了数字图像处理中基本的文件操作以及经典算法,具有很好的可移植性与可操作性。此外,系统还增加了“添加新算法”这一功能,用户可将一些新的算法增加到系统中,或者与系统中其它经典算法进行比较,有效提高了本系统的可扩展性。同时,本系统利用Visual C++6.0设计了友好的用户界面,对某些算法,系统设置了相关的参数设置窗口,便于用户操作,具有良好的交互性。本系统能够帮助用户很好的学习并掌握数字图像处理技术中基本的算法,直观的观察每种算法的运行结果,并对实现同一功能的不同算法进行直观的比较分析。系统的易操作性,更使得该系统适合于初学者的使用,系统很好的交互性也方便了研究者调整相关算法的参数,从而更好地研究该算法,而系统的可扩展性使得用户可以将自己的算法导入到系统中并执行,将自己的算法与系统中已有的算法进行比较分析。总之,本系统为学习者及研究人员提供了一个非常好的数字图像处理平台。

关键词： Computer Science  

ISBN: (数字)9781482247336 ISBN: (纸本)9781482247329

摘要： Highly Regarded, Accessible Approach to Image Processing Using Open-Source and Commercial SoftwareA Computational Introduction to Digital Image Processing, Second Edition explores the nature and use of digital images and shows how they can be obtained, stored, and displayed. Taking a strictly elementary perspective, the book only covers topics that involve simple mathematics yet offer a very broad and deep introduction to the *** to the Second EditionThis second edition provides users with three different computing options. Along with MATLAB®, this edition now includes GNU Octave and Python. Users can choose the best software to fit their needs or migrate from one system to another. Programs are written as modular as possible, allowing for greater flexibility, code reuse, and conciseness. This edition also contains new images, redrawn diagrams, and new discussions of edge-preserving blurring filters, ISODATA thresholding, Radon transform, corner detection, retinex algorithm, LZW compression, and other ***, Practices, and ProgrammingBased on the author’s successful image processing courses, this bestseller is suitable for classroom use or self-study. In a straightforward way, the text illustrates how to implement imaging techniques in MATLAB, GNU Octave, and Python. It includes numerous examples and exercises to give students hands-on practice with the material.

关键词： 枪口火焰   闪烁频率   特征点   数据压缩   数字图像处理   探测准确度  

摘要： 在研究设计武器和测试武器性能时,需要对武器进行多个参数的测试,而在测试这些参数的同时,需要对所有测试参数的测试设备进行同步触发,为了获取所需要的同步触发信号,就要对枪口火焰进行测试,获取枪口火焰的方式有许多,大多采用的是光电探测器进行探测,将火焰信号进行A/D转换,然后通过设定阈值判定。这类方法现如今应用广泛,设计方法也有许多,通常都能够满足判定火焰的需要。本文的研究对象是枪口火焰,以研究火焰的特征为重心,分析了火焰在燃烧时辐射的光谱能量特性以及火焰目标的物理特性,提出了以研究火焰燃烧时闪烁的频率的特征为依据来判定是否为所需火焰。设计了采集火焰信号的探测试验,得到分析所用的火焰原始的时域信号,在将时域信号转换为频域信号之后,以本文所提出的两种方案（三种算法）进行计算,分别为通过进行实时数据压缩以获取特征点的计算方法,以及结合数字图像处理技术对得到的火焰频率信号波形图进行特征的提取的计算方法。分别用两种方式进行计算并分析结果。论文基于提高火焰信号探测的精确度以及提高探测实时性等方面,对火焰燃烧时闪烁频率进行了分析,试验了通过提取火焰闪烁频率的特征值,对提取不同种类火焰闪烁速率特征进行了仿真和测试,测试结果表明,文章中的算法完全可以提出火焰燃烧时闪烁频率的特征点。

关键词： 独立成分分析   数字图像处理   图像降噪   水印提取   盲信号处理   小波分解  

摘要： 独立成分分析（ICA）是盲信号处理中的一种重要的方法。它的提出本是为了解决“鸡尾酒会”的问题，但随着研究的深入和ICA自身的优点，使得它被运用到更多地领域当中，例如：图像处理，无线通信，金融数据分析等等。ICA的特点表现为：其一，ICA假设各源信号为统计独立的，在大多数的现实应用中这个假设是可以成立的;其二，与ICA类似的方法，如：主成分分析（PCA）,去相关和白化等通常只能估计模型的某一方面，ICA则可以对模型的多方面进行估计。　　结合ICA的特点，本文将ICA应用在数字图像处理中，主要对图像降噪和水印提取两个方面进行研究。在图像降噪方面，本文对 ICA，中值滤波，自适应维纳滤波，小波分解进行图像降噪性能的比较，通过在多种噪声环境下的实验，验证了ICA在多种噪声环境下具有稳定的降噪性能，这为复杂噪声背景下的图像降噪提供了一种有效的解决方法;在水印提取方面，本文提出了一种基于 FastICA和小波分解的数字水印技术（ICAW），并将其和最不显著位法（LSB）在无攻击和有攻击的情况下进行对比，从而验证了ICAW技术在多种攻击环境下具有较强的鲁棒性，这为图像版权的鉴定和版权所有者权利的保护提供了一种可行的技术方案。

关键词： 图像处理   实时处理   图像平滑   图像锐化   现场可编程门阵列  

摘要： 随着计算机技术和互联网的发展,数字图像处理技术已经渗透到各个科技领域,在现代社会生活中人类已经离不开图像处理。目前数字图像处理技术大多采用早期的专用处理芯片,其处理速度和性能越来越难以满足人们的发展需求。基于FPGA的数字系统在处理数据时具有很强的实时性,并且本身拥有强大的逻辑资源,因此在数字系统设计中具有显著的优势。本文结合FPGA的并行特性以及流水线操作,选择Altera公司的Stratix IVGX系列芯片DE4作为整个图像处理系统硬件平台。首先介绍了整个实时图像采集和显示系统的硬件构架设计,主要包括摄像头接口的配置、摄像头时序控制、数据采集、格式转换、存储器控制,DVI视频信号的合成,以及灰度显示,另外分析了DDR2 SDRAM的工作原理以及FIFO存储器设计。其次,分析和研究了常用图像预处理算法的实现原理。去除噪声方面,在介绍了传统中值滤波算法冒泡法和一般快速中值滤波算法的实现原理基础上,提出开关快速中值滤波算法。图像锐化方面,介绍了最常用的锐化处理算法-微分法,在此基础上提出拉普拉斯锐化算法,介绍了模板中心为5的拉普拉斯算法硬件实现。最后,将预处理算法模块嵌入到整个实时显示系统中,完成调试。本课题在有关FPGA的实时图像处理领域做了一些探索性工作,对该领域的研究具有积极参考价值。

ISBN: (纸本)9787560638010

ISBN: (纸本)9787118101263

关键词： 可见光通信   视觉MIMO   数字图像处理   数字信号处理  

摘要： 近几年来，随着经济和科技的发展，人们对信息获取渠道的即时化和多元化需求日益增加，对通信的方便性和灵活性也不断提出更高的要求。与此同时，阵列显示发光设备和光学成像设备也成为了我们生活中触手可及的日常用品：电子广告牌、电脑显示器、移动显示屏等发光设备随处可见；手机、笔记本电脑和手持游戏机等产品也普遍集成了摄像功能。这些显示设备和成像设备可以提供安全、直观、易于实现的通信接口，从而构成一种新型的低成本可见光通信链路，即视觉MIMO通信链路。 视觉MIMO系统利用阵列显示设备上的多个发光元件为光发射器，光学成像系统成像平面上的多个传感器像素作为光接收机，产生多个并行信道，实现可见光多输入多输出的通信链路。视觉MIMO的阵列信号以图像形式传输，接收端以光学成像的方式完成光信号到数字信号的直接变换，系统具有与传统通信截然不同的特性和实现方法，同时也引入了新的技术难点，如信号图像识别、几何失真、同步、高频衰减干扰、高阶调制等问题。如何确定一套行之有效的视觉MIMO系统的收发端数据处理框架，提高视觉MIMO系统的性能和标准化程度，就是本文的主要工作。 首先，本文阐述了基于阵列显示和光学成像系统的视觉MIMO通信系统的基本构成。对收发机所实现的功能、优势及存在问题进行了分析。对光学成像系统的透视失真、同步和高频衰减问题建模，理论分析了视觉MIMO系统的信道特性。 其次，介绍了与信号图像识别相关的图像处理技术和算法。论述了现有的视觉MIMO系统采用的特征检测技术的原理，提出了利用特征匹配算法和图像跟踪算法的视觉MIMO系统的目标图像识别技术。通过图像分割和图像几何校正精确识别和提取光学成像系统接收到的目标图像。 再次，介绍了相关数字信号处理算法。针对视觉MIMO通信系统的特性，接收端从目标图像中提取数字信号后，利用信号模糊评估算法完成过采样信号的选择和判决。并利用LMS算法均衡高频衰减造成的系统码间干扰。在视觉MIMO系统的利用高阶调制扩容时，又提出用图论分析反馈信号的优化方案。 最后，构建显示屏—摄像头的实验通信系统，将数字图像处理算法与数字信号处理算法相结合，通过JAVA语言和matlab2010b编程实现发送端与接收端各部分功能。实验结果显示，传输速率423kbit/s时，该系统发送的测试文件解码正确率99.8%，可以完整恢复原文件信息；以彩色条码流形式传递的信息可以被基于特征匹配和光流跟踪的图像处理算法精准识别；经过均衡后信号识别正确率有了明显提高，冗余校验后信号误码率可降低至104级别；依据信道反馈信息计算出的可选色阶也使四阶强度调制、传输速率可达829.5kbit/s的信号误码率降低了一半以上，为视觉MIMO系统的容量扩展做出了新的探索。