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关键词： 沥青混合料   集料   级配   数字图像处理   LabVIEW  

摘要： 我国高等级公路的主要形式是沥青混凝土路面，沥青混合料的级配关系着沥青路面的使用性能，而集料在常用沥青混合料中的比例约占整个混合料质量的90%以上，因此集料的性能在很大程度上决定了沥青混合料的性能。因此，对集料级配稳定性的严格控制，是生产符合设计要求的沥青混合料的基础，也是沥青混合料生产过程中的重要检测内容。 本文设计了一套背光采集集料颗粒图像信息的图像采集系统，避免了自然光和室内光条件下集料颗粒阴影对于后期图像处理的干扰，颗粒图像清晰准确，边界锐利，其灰度直方图表现出明显的双峰特性，减少了阈值分割过程中的处理难度，同时也提高了颗粒分析数据的精度。 本文利用数字图像处理技术与虚拟仪器技术，使用LabVIEW软件编程实现对集料颗粒数字图像的处理，并自动提取图像中集料颗粒的形态特征信息，如粒径、颗粒面积、边界周长、外接矩形、伴随直径、质心、等效椭圆与等效矩形等，通过这些形态特征信息，可以对集料颗粒的粒径、棱角性、表面纹理等进行评价。 本文通过获得的集料颗粒的形态特征信息，选择合适的表征量，用以进行粒径分级和质量计算，实现了对集料颗粒级配的检测。通过分析二维图像的特征，对可能的误差来源进行分析，并设计级配实验，验证了误差来源分析结果。设计误差修正方案。在真实级配检测实验中，验证了误差分析的准确性，误差修正结果明显，大幅提高了级配检测精度。

关键词： 沥青混合料   均匀性   数字图像处理   离散元   劈裂试验   单轴压缩   单轴贯入   单轴静态蠕变  

摘要： 沥青混合料均匀性是沥青路面早期破坏最主要的原因,决定着沥青路面的力学性能和使用寿命。沥青混合料属多相颗粒复合材料,物理力学性能十分复杂,常规室内实验与有限元等连续介质力学理论很难从本质上揭示其复杂的力学机理。本文基于数字图像处理技术,从颗粒流离散元角度探究沥青混合料均匀性对其不同力学性能的影响。 首先基于数字图像处理技术,编写了实际边界、多边形和椭圆等三种集料形状的PFC接口程序,建立了沥青混合料水平向与竖向截面的二维离散元模型。其次模拟沥青混合料低温劈裂性能,分析了集料破碎性、空隙和集料几何形状对劈裂性能的影响；基于时温等效原理建立了Burgers粘弹性离散元模型,模拟沥青混合料高温条件下单轴压缩和单轴贯入试验的力学性能,分析加载速率、粘弹性参数等的敏感性；探究了不同沥青混合料级配下集料分布状态对劈裂、单轴压缩以及贯入试验等力学性能的影响,且分别进行了上述各类虚拟数值试验对应的室内实验,验证沥青混合料均匀性对其力学性能的影响。最后基于离散元伺服原理模拟了沥青混合料单轴静态蠕变的路用性能,并探究了不同级配下集料均匀性对蠕变路用性能的影响。 研究结果表明,集料几何形状、空隙、粘弹性参数、加载速率等对沥青混合料力学性能均有显著影响。基于集料分布状态,沥青混合料的均匀性与其高低温力学性能的变异系数有很好的相关性,且级配和最大公称粒径对均匀性的影响很显著。

关键词： 道路破损   路面检测   数字图像处理   自动识别  

摘要： 随着国民经济的不断发展，我国的交通网络公路总里程的迅速增长，也使得公路后期的养护保养工作量大大增加，路面破损病害防治工作越来越受到公路养护部门的重视。而路面破损病害的及时准确的识别是路面养护工作的第一步，显然传统的人工识别检测的方法已越来越不适应道路检测的要求，利用机器视觉进行道路破损的自动识别成为国内外重点研究的对象。 本文的主要工作内容是车载式道路破损自动识别系统的设计和实现，该系统主要包括道路图像采集部分和道路裂缝自动识别部分两方面内容。论文的主要内容可以概括如下： 1.介绍国内外道路破损识别的研究现状，确定道路图像采集部分的主要硬件设备工作模式，选择图像采集设备中的各个硬件设备所使选用的具体型号及技术参数。 2.研究数字图像处理技术的方法，研究各种方法所能达到的效果及其优缺点，确定道路破损自动识别软件所应采用的处理步骤。同时根据当前人工识别方式对道路破损的分类情况来确定破损自动识别软件应该达到的目的和要求。 3.基于OpenCV（开源计算机视觉库）来进行道路图像破损自动识别软件的开发设计工作，不断完善软件代码，来实现破损区域的自动识别。 4.对于所识别到的破损区域，根据沥青路面和水泥混凝土路面破损的具体特征来实现裂缝类型的自动识别。通过破损识别区域最小包围矩形来反应面积、长度、宽度等信息，通过等效椭圆主轴与轮廓线距离来反应破损程度等。

关键词： 固态物的溶出   全息干涉   边界动力学   拉氏变换   数字图像处理  

摘要： 固态物的溶出规律是地矿、化工、药剂学的经典课题。它一般涉及到溶质在固液界面的溶解和溶质在液体中的扩散。为了研究固态物质溶出的普遍规律,本文利用全息干涉具有非入侵、高精度和实时显示浓度分布的优点,采用实时全息干涉实验研究了苯甲酸在200℃下的一维浓度分布。为了准确获取实验数据,使用图像加强、图像识别、特征提取等手段对记录的干涉条纹进行分析。实验结果表明,浓度的时空分布用现有的简化模型都不能得到合理的解释。为此,本文提出边界浓度指数增长型的边界条件,根据拉普拉斯变换法求解一维扩散方程,得到解析形式的级数解。利用Matlab软件将提取的实验数据与理论做对比,得到较好的结果。改进了的理论模型对化工和生物工程中的扩散和药物的控释释放有一定指导意义。

关键词： 数字图像处理   断纱检测   机器视觉   自动化   整经  

摘要： 在国内，纺织业既是传统产业，也是优势产业，为国民经济做出了巨大的贡献。然而，从全球角度来看，我国纺织工业仍然大幅度落后于世界先进水平，特别在企业信息化程度上的劣势尤为明显。目前纺织业中所应用的纱线检测手段存在可靠性差、灵敏度低等问题，为此，本文提出了一种新型的数字化智能检测手段，将精密的CCD图像传感器和日趋成熟的数字图像处理技术有机地结合在一起，旨在精确地判断出纺纱过程中出现的多纱、少纱，尤其是断纱的情况。 智能纱线检测系统利用线性CCD动态地采集高分辨率的图像数据，经过图像处理模块对数据进行分析运算，根据当前经过的纱线数量与基准纱线数量进行比较，经判断，若发生多纱、少纱、断纱问题，则由通信控制模块停止整经机的运作同时显示故障发生的位置。我们采用的线性CCD横向分辨率高达4800dpi，拍摄的一副纱面图像横向像素点达20400个，图像处理部分先对数据进行预处理，包括灰度化、去噪、对比度拉伸等，核心算法采用“单行高频”处理手段，将某一行的所有像素点进行分析，利用二次差分取得极大值并进行筛选及修正，采用一维Otsu自适应方法进行阈值分割及数学形态学处理，最后将统计出的极大值与基准纱线数目对比，若与基准数不符合，通过单片机控制板发出停机指令，从而实现自动化检测的目的。 实际应用中，大量数据表明，该系统与其他检测手段相比，具有较高的可靠性和灵敏度，能够有效地提高纺织效率，提升产品品质。

关键词： 粘性土   微观结构   SEM   数字图像处理   三维重构  

摘要： 土体的微观结构与其强度等宏观力学性质有着密不可分的联系。在实际工程中，人们往往十分关注土体所变现出来的宏观性质而忽视了土体微观结构对其物理力学性质的影响。本文以长春地铁二号线建设层粘性土为研究对象，以试验为主要手段，对长春粘性土固结前后微观结构变化规律进行研究。本文主要结论如下： （1）根据X射线衍射（XRD）试验、X射线荧光衍射（XRF）试验，土样中主要矿物成分为石英、长石、高岭石、伊利石、绿泥石，不同埋深土样化学成分差异较小。 （2）利用扫描电镜（SEM）对原状土样的微观结构进行定性研究，结果表明固结前土样颗粒大多呈片状结构，以边-边、边-面为主，孔隙明显，固结压力作用后，颗粒以边—面、面—面接触为主，接触更加紧密。 （3）结合扫描电镜（SEM）试验、压汞试验和数字图像处理技术对固结前后土样微观孔隙结构进行定量研究。固结前土样以小孔隙为主，在固结压力作用下，土样中大孔隙减少，小孔隙增多，孔径分布范围减少，孔隙半径趋于均一化。水平切面土样和竖直切面土样均表现出相似的变化规律，但水平切面土样孔隙半径、孔隙数量以及孔隙面积变化更快，变化趋势更加明显，土样在孔隙分布上表现出各向异性。 （4）基于SEM图像建立土样三维模型，并计算其三维孔隙率。分析可知，在固结压力作用后，土样孔隙率减小，土颗粒接触更加紧密。随着固结压力的增加，土样的孔隙率迅速减小，原始结构体系迅速发生破坏，形成更加稳定的新结构。SEM图像分析与压汞试验相结合，能够更好的揭示土样在固结过程中微观结构变化规律。

ISBN: (纸本)9787121238871

关键词： 冬小麦   数字图像处理   病害识别   Matlab  

摘要： 本文从农业实际生产出发，围绕冬小麦叶部主要病害的快速诊断，将冬小麦病害识别的专家知识与数字图像处理技术、模式识别相结合，综合运用Matlab和Java Web技术，研究实现了冬小麦叶部主要病害图像的诊断识别。研究的主要内容及取得的进展主要有以下几个方面： 1、在病害图像增强方面，比较了直方图均衡化、维纳滤波及中值滤波3种增强算法的效果与差别，结果表明直方图均衡化处理效果不佳，而维纳滤波和中值滤波可以对图像的边缘及细节信息得到较好的保留，增强效果较为满意，其中中值滤波运算简单，对椒盐噪声特别有效，因此在系统的实现过程中采用中值滤波对病害图像进行增强处理。 2、在图像的病斑分割方面，比较了阈值化分割、形态学梯度及选取ROI分割3种算法的效果与差别，结果表明阈值化分割方法较依赖用户的主观评判，且由于多数图像的直方图是离散不规则的，因此对阈值的选取存在较大分歧，而选取ROI分割方法比其他2种方法具有更好的直观性和简单性，可以直接实现对彩色图像分割，且分割效果较好，准确率达96%，因此在系统的实现中选用选取ROI分割方法进行图像的病斑分割。 3、在特征提取及识别方面，主要对病斑图像进行颜色、形状及纹理特征的提取，并将提取的特征值按训练集的格式保存在文本文件中，特征向量中主要包括3种颜色特征、5种形状特征和5种纹理特征，图像识别主要是采用最大似然分类和支持向量机分类算法，两者对识别病斑叶片的正确率达89.7%、87.7%，其中对白粉病的识别正确率最高，达到98.9%、99.3%。 4、构建了一个基于B/S（浏览器/服务器）、J2EE三层架构开发模式、MVC（模型、视图、控制器）及其Struts实现的冬小麦叶部主要病害诊断系统，该系统主要借助Matlab图像处理工具箱中的相关处理函数及MyEclipse集成开发环境，采用MySQL数据库、Tomcat6.x服务器进行开发并完成。该系统主要包含图像处理、病斑识别及标准病斑图像库3个模块，实现用户上传病害图像，并进行图像增强、分割等处理，其次提取上传图像中的病斑信息，结合数据库中的病斑信息进行分类，得出上传图像的病害归属，同时可以查询该病害的相关病情及防治措施。此外，系统后台建立的数据库包含大量的标准病斑图像，用户也可以通过查看标准病斑库，了解各类病害图像的相关信息。

关键词： 数字图像处理   图像识别   交通流信息   Matlab  

摘要： 视频检测技术在交通检测系统中有着很广阔的应用前景。在一个功能完善的交通参数和事件自动检测系统中，行车检测是最关键的环节。目前传统的方法在许多方面都还不尽人意，而基于视频识别的交通信息检测法相对于其它的检测方法有很多优点，例如操作简单、维护方便、检测范围较大和信息丰富等。随着计算机技术的不断发展，基于视频图像的识别方法也越来越受到关注，已成为智能交通监控系统的发展趋势。 本文主要研究了一种较为实用的视频交通流检测算法并进行优化，该算法利用编制软件来实现图像处理，从而完成对交通流信息的采集。相对于以往传统的硬件检测方法,基于视频检测技术的监控系统只需要对监控视频流进行加载分析就可以实现多车道的全路段监控,覆盖范围大，检测准确,设备简单,成本低,且便于维护和更新。 本篇论文首先对数字图像处理的常用技术进行了分析，然后在此基础上结合应用方面的具体要求，对系统关键算法研究进行了总体设计，其中对该系统重要功能的实现原理进行了较为详细的推演，同时对交通流量，密度及速度的检测方面进行了验证。软件方面使用Matlab作为分析工具针对视场中的运动目标采用图像平滑、背景提取、图像分割等技术对交通流量检测问题作了研究，并对处理效果进行了验证，完成交通参数与事件检测系统的综合性验证。最后通过系统测试结果表明本系统设计基本上可以满足设计要求。

关键词： 数字图像处理   教学改革   课程资源  

摘要： 针对"数字图像处理"教学过程中出现的问题,从教学内容、课程资源建设、教学方法、考核方式、师资培养等方面进行了研究与改革,实践表明提出的改革措施提高了学生的学习热情,增强了他们的动手能力,实现了教学相长的目标。