教学课程资源库 更多>>

关键词： OCR软件   数字图像处理   证件识别   tesseract  

摘要： 证件的识别这个事务出现在日常生活中的各个场合，例如在入住酒店时需要使用身份证实名认证，交警在处理交通事故的时候也需要对驾驶员的身份证和驾驶证进行核对，确认当事人的身份。 因为要进行OCR识别，原图片的获取可以说是基础的一个要素。最理想的输入设备应该是扫描仪。扫描的输入最为纯净，没有附带的背景，并且能保持图像的正面成像，还能给与较高的分辨率和色彩还原度。但是扫描仪并不是常备的设备，更多时候的图像采取可能需要手机的摄像头，显然通过这样的方式获取到的原图像质量会比较低。可能遇到的问题有，光线的不均匀造成的失真，拍照时没法拍到正面而产生的透视形变，之后即便再高级的摄像机由于光学的成像原理在边缘处都会有一些形变而造成失真。为了解决这些问题本文提到了一系列图像处理的方法来提升原图像的质量，进而提升识别的精确度。 在修正图像的透视形变这方面本文介绍的较为详细。从透视产生的原理，到解决透视问题的数学方法。以及在实现上为了快速开发而使用的OpenGL库，或者是为了在移动端进行扩展而采用优化过的快速反透视变换算法。结合这些技术可以使得在照相机上获取的带有透视形变的证件快速还原成其原始的形态，再按证件的格式分析送入实验中的证件识别器。 本文针对特定格式的类身份证性质的证件，通过对图像源的预处理，给予特定样本的训练，实现一种基于Tesseract-ocr的包含不同字体汉字数字的证件格式化OCR识别系统。Tesseract是一个开源的OCR引擎，支持汉字等等绝大多数文字的识别，并且提供了一系列训练的方式，可以自行训练出需要的训练集。针对不同的场合进行优化。也支持大量的参数调优，例如行距，字距等等信息。 在本文的实验中通过一些技术，使得TesseractOCR的识别效率以及识别的精确度大幅提升，分析的过程大致是通过证件的固有格式进行区域的划分而在对不同区域的识别上采用不同的参数以及不同的训练集。例如对性别的识别，所采用的训练集在训练时只训练了两个字男和女，这样的训练结果虽然带有一些局限性，但是应用于大多数的场合都是能提升一定的效率和准确性。 本文的创新之处就是在于摆脱了价格高昂的商用OCR软件，而采用了开源的TesseractOCR可以降低整套系统的成本并且在效果上满足需求。

关键词： 图像处理   教学改革   研究生教学  

摘要： 本文首先介绍了数字图像处理的学科特点和知识内涵,强调了该学科的研究重点;随后针对性地指出了在进行研究生阶段《数字图像处理》课程授课时,必须以科学研究为导向和灵魂;最后列举了以科研为中心进行相关学科教学的具体措施。

关键词： 视觉MIMO   无线光通信   计算机视觉   数字图像处理  

摘要： 视觉MIMO是利用发光阵列上的多个发光元件为光发射器,利用数码摄像机图像传感器上的多个像素点为光接收器,产生多个并行信道,进而实现多输入多输出的通信系统。它与射频无线通信的MIMO思想相近,但是本质上有很大的差别。由于光波的高度定向性,视觉MIMO系统可以避免射频通信中的同信道干扰以及易被窃听等问题。而且由于摄像机自身的大视场,与传统的无线光通信相比,视觉MIMO还可以满足移动通信的需求,因而具有重大的研究意义及广阔的发展空间。本文利用视觉MIMO技术来实现动态隐藏信息传递,它是将要发送的信息嵌入到电子显示屏的图像中,使其对人眼不可见,而通过摄像机拍摄,经图像处理后,可以提取出发送的信息。这样就可以在不改变电子显示屏原有用途的基础上,增加其通信的功能,使电子显示屏具有双重职能。这样就可以大大减少在通信设备上的资金投入,降低开销。其中如何实现动态隐藏信息的嵌入与提取,就是本文的主要工作。首先,根据视觉MIMO技术的原理,建立了简单的计算机显示屏——数码摄像机通信系统。并且详细介绍了在数字图像处理过程中需要应用到的计算机视觉算法,其中包括多分辨率分析、特征检测与匹配、图像分割和图像几何校正。其次,在发送端,通过拉普拉斯金字塔分解将原始图像分成四个子图像,将要发送的信息通过乘法运算嵌入到顶层子图像中。由于顶层子图像为低频信息,人眼对其不敏感,这样可以保证在经过拉普拉斯金字塔重构后,嵌入的信息对人眼不可见,并通过帧序列的形式播放重构图像,实现动态隐藏信息的发送。再次,在接收端,通过数码摄像机拍摄电子显示屏,在获得的帧图像中就包含发送的信息。由于拍摄到图像中包括电子显示屏的背景图案,所以需要通过图像分割技术,将目标图像从观测图像中分割出来。同时由于摄像机拍摄的角度与位置关系,得到的观测图像会存在几何失真,所以在提取信息前需要对图像进行几何校正。最后,将校正后的图像再进行拉普拉斯金字塔分解,从顶层子图像中提取出发送的信息。通过将提取信息与发送信息进行对比,证实该系统实现了信息的有效传递。

关键词： 药瓶   机器视觉   封装缺陷检测   模板匹配   数字图像处理  

摘要： 在药品包装过程中,会出现瓶体与瓶盖封装不严的情况,因此药品包装的质量检测已成为制药行业生产过程中的一个关键环节。本文设计了一套基于机器视觉的药瓶检测系统,完成了药瓶包装过程中瓶盖与瓶体封装缺陷的检测任务。本论文的研究工作和主要成果包括以下几个方面：1.在总结国内外成果的基础上,结合药瓶检测的总体功能要求和性能指标,成功搭建了满足要求的硬件实验平台。同时,论文对平台所用硬件的选择原则和最终参数都做了逐一说明。2.由数字图像处理的概念出发,研究了待检药瓶图像处理的相关算法。首先,应用MATLAB软件对采集到的图像进行了一系列处理,包括图像灰度化、图像去噪、图像增强、图像分割和形态学操作;接着,采用8-方向链码法对药瓶目标图像进行边界提取;然后,由得到的链码序列对药瓶目标进行了像素统计,计算其相关特征值;最后,采用基于模板匹配中的最小距离法对缺陷进行了识别。此外,论文对系统缺陷识别方案进行了改进,增加了图像配准和差影操作,从而使检测准确率达到了95%。3.论文采用MATLAB编程语言对软件进行了设计,实现了良好的人机交互界面。其中,软件的主界面采用MATLAB GUI加以完成。用户可以非常直观和容易的实现人与计算机的交互。论文通过理论分析和大量实验证明了所提出的基于机器视觉的药瓶封装缺陷检测系统的有效性和可行性,解决了实际应用中的大部分问题,为进一步药瓶检测系统的研究开发奠定了坚实的基础。

关键词： 数字图像处理   直线度   边缘检测   加权马氏距离判别分析  

摘要： 电脑横机移圈针结构细小复杂,尺寸精度要求高,检测难度大。对其进行自动精确检测可以提高分拣效率,显著降低生产成本。围绕着如何实现电脑横机移圈针一致性的快速检验,本研究在总结了国内外检测技术的发展及研究现状以及综合比较各种检测方法的优缺点的基础上,提出了基于数字图像处理的电脑横机移圈针一致性在线检测系统的方案。该方案对采集到的移圈针图片进行图像处理,得到移圈针各处的特征信息,从而精确快速的计算出移圈针有效部分的直线度,判断出被检测织针是否为合格产品。针对基于图像处理的在线检验系统所需要解决的难题,主要完成了以下工作:(1)零件位置的重复性问题。为了解决织针在镜头下位置的重复性问题,研究设计了一套专门用于织针运送的送针机构,并将其各个工位与CMOS相机外触发装置进行了有效的匹配;(2)图像去噪算法的适应性。通过分析了所搭建系统采集图像噪声特点和来源,给出了一种自适应的中值滤波算法,通过与其他算法在PSNR、运行时长以及主观评判等方面的比较,得出本文提出的算法具有很好的针对性;(3)目标图像轮廓的定位。利用Canny算子在像素级大致确定目标图像的轮廓边缘,然后利用二次多项式插值法在亚像素级别精确定位目标图像轮廓边缘;(4)检验指标和评判模型的建立。通过分析移圈针一致性的特点提出了将移圈针导针口至针钩处的针后背的二维投影的直线度作为其一致性的评价指标,并通过比较分析选择利用最小包容法构造理想直线,再利用点到直线的距离算出直线度指标。对于评判模型,提出了基于加权马氏距离判别分析法,利用阈值选择的有效度指标、织针位置指标和直线度指标,对零件合格与否进行分类判别分析。

关键词： 裂缝检测   数字图像处理   中值滤波   阈值分割  

摘要： 在世界各地，桥梁坍塌事故时有发生，造成了严重的人身伤害和经济损失。据统计，90%以上的混凝土桥梁损伤都是裂缝引发的，故裂缝是桥梁检测的重点。而目前国内外还是普遍采用人工检测的方法来检测桥梁裂缝，存在劳动强度大、检测效率低、费用高、安全性低等缺陷。为了改善当前桥梁裂缝检测现状，本文提出了一种基于数字图像处理技术的混凝土桥梁底面裂缝检测方法，能有效地检测出裂缝目标。 本文先简要介绍了课题的研究背景，并通过分析桥梁裂缝检测的国内外研究现状，介绍了利用数字图像处理技术来检测桥梁裂缝的优势。在采集桥底表面的图像时，采用四轮底盘与导轮导轨相结合的运动方式，并在运动装置上搭载工业CCD相机来扫描桥梁底面，通过图像采集卡对图像进行A/D转换、压缩编码，再经PCI总线传输至计算机。然后结合图像处理的基本算法在计算机端开发了裂缝的智能识别软件，对桥底图像进行分析处理，识别是否含有裂缝，并记录裂缝的参数，评估桥梁的裂缝损伤情况。 由于桥梁底面状况较复杂且采集图像时容易受到桥底光照条件的影响，故采集到的图像中可能会包含很多干扰物，从而影响裂缝检测的准确性。针对这些问题，本文先对原始图像进行预处理，包括图像灰度化、灰度修正，改进中值滤波、边缘检测、自适应阈值分割、形态学处理等，得到效果较好的裂缝二值图像;然后再对裂缝二值图像进行分析，通过对特征值的统计分析，并结合裂缝目标的特点，实现裂缝的提取;再对提取到的裂缝片段进行连接，还原裂缝的概貌，并进行特征测量，方便后期对桥梁进行裂缝损伤评估及维修。最后，基于Visual C++6.0平台开发了一套混凝土桥梁底面裂缝的检测软件，并对该软件进行了实例验证。 和传统的检测方法相比，本系统提高了桥梁底面裂缝检测的效率及精度(可达0.1mm)，降低了检测的人工费用，缩短了检测时的桥梁封航时间，同时保证了检测人员的安全，提高了工程检测的质量，促进了社会经济的发展。

关键词： COM   无缝集成技术   LabVIEW   MATLAB  

摘要： 图像处理是计算机信息处理的重要内容，随着计算机技术和数字影像处理方法的日益成熟，人们对于图像信息处理的有效性和便捷性提出了新的要求。它也促进了图像处理技术在智能控制，模式识别等领域得到了越来越广泛的应用。不同领域的图像处理软件开发需求使得软件数量越来越多，虽然大多数软件都有例如数据操作、用户管理、图表展示等基本功能，但在不同平台下由不同语言开发的软件间很难做到代码共享。在本文中，采用程序设计的方法，以模块化组件化为基本思想来解决这一问题，在完成软件开发的基础上保证其高效性。 MATLAB由MathWorks公司生产，它支持大量的科学计算和可视化数据，并可与许多仪器控制工具箱通信，在进行图形信息处理方面具有很大优势。但是MATLAB不能脱离其环境运行，且程序的执行速度较慢，这就在一定程度上限制了其程序的可移植性和高效性。LabVIEW利用图形化的G语言编写程序，具有强大的图形化测试、控制和测量能力。LabVIEW在数据采集中具有硬件配置简单和采集速度高效的优势，但在数据处理操作中的效率较低。因此有必要把MATLAB和LabVIEW二者无缝地集成起来，取长补短，将各自的优势发挥出来。 本文以COM组件作为纽带，以LabVIEW作为界面进行开发，进而实现LabVIEW和MATLAB的无缝集成技术。并将其应用在岩心图像处理、抽油机检测、车牌识别等具体图像信息处理中，验证其适用性和高效性，达到开发出高质量，高性能的图像处理软件的目的，实现在单一图像处理软件中无法实现的视觉功能。

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   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： 数字图像处理   X光医学图像   图像降噪   图像增强   噪声分析  

摘要： X光透射成像因成本低、速度快、可靠性高的特点使其一直是常规、重要的身体检查手段。但由于人体组织的复杂性以及X射线散射和机器噪声的影响,通过传感器直接采集得到的X光医学图像信噪比低、对比度低,必须经过图像处理才能供医生作为诊断参考。 常规的X光医学图像降噪算法没有考虑噪声类型和人体不同检查部位的图像差异,降噪的同时易模糊有用信息；在图像增强方面也缺乏对人体结构的复杂性和人体不同部位的结构和密度特性的考虑,处理效果对特殊对象或图像还很不理想,降噪和图像增强算法都还有待进一步改善。本文结合国产X光医学影像设备研制中的图像处理研发,对降噪、图像增强、灰度变换进行了研究和软件开发。 首先结合X光机的研制,通过在X光机上的实验和研究,详细分析了X光医学原始图像噪声的产生原因以及类型,研究了噪声的分布,并根据噪声的分布情况分析判断X光医学图像的噪声类型,从而更有针对性地进行降噪处理。 然后针对X光医学图像不同噪声类型设计了三种降噪改进算法。针对椒盐噪声的改进中值滤波算法首先区分出信号点和噪声点,只对噪声点进行排序中值滤波处理而不破坏信号点。针对高斯噪声的改进均值滤波算法采用分段统计的方法,只取中间段参与处理以减小图像的模糊效果。对于量子噪声采用小波阈值滤波算法,并结合软硬阈值两种方法进行处理,取得了更有效的降噪效果。 结合X光医学检查对不同人体部位的成像特点和兴趣点要求,本文对X光医学图像增强处理设计了结合不同检查部位的自适应参数设置方法。结合对比度增强、边缘及细节增强,改善原始图像对比度低、细节模糊的不足。在对图像进行调窗处理时,对人体不同部位的窗宽窗位范围值不同。本文提出了在X光医学图像中运用自适应增强方法进行处理,考虑了X光医学图像中针对人体不同部位密度不同的图像增强处理,自适应调整调窗处理参数,得到了更好的增强效果。 最后,对设计的X光医学图像降噪和图像增强方法进行了实验和结果分析。实验结果表明,设计的改进算法无论是从主观评价还是客观指标都取得了更好的处理效果。本文研究的算法已在新研制的国产X光医学影像设备中进行了软件开发应用,取得了较好的X光医学图像处理效果。

关键词： 非饱和土   土体颜色   饱和度   基质吸力   数字图像处理  

摘要： 降雨是非饱和土坡产生滑坡的主要诱发因素,由于降雨入渗使得边坡非饱和带的土体基质吸力下降,导致抗剪强度降低,故准确测量与分析土体吸力具有重要的工程与学术意义。但是,由于试验技术手段的限制,目前针对非饱和土基质吸力的量测方法耗时费力,因此如何快速测量基质吸力成为现阶段非饱和土领域的首要研究课题之一。本文主要通过试验研究以土体饱和度为中间变量寻找砂土及粉土土体颜色与基质吸力的关系变化规律,利用土体的色彩值相关指标来预测吸力大小,以期达到快速测量基质吸力的目的。首先,运用微波法烘干饱和土样,在微波炉烘干过程中拍摄不同时间点的土体颜色图像并测量土体的含水量,利用MATLAB数字图像识别技术,提取土体颜色图像的数字信息,对应同一时刻土体的饱和度,以此确定土体减湿过程中土体颜色与饱和度的变化规律。其次,通过自行设计的试验装置对干燥的土样进行增湿试验,以与减湿试验相同的处理方式得到土体颜色与饱和度的对应关系,以此揭示土体增湿过程中土体颜色与饱和度的变化规律。对比土体减湿过程与增湿过程对土体颜色与饱和度关系曲线的影响规律,发现与土水特征曲线脱水吸水曲线的滞回现象有相似的规律性。最后,运用土水特征曲线压力仪测得的试验数据,拟合得到砂土和粉土的土水特征曲线的减湿曲线,联立土体减湿试验得到的色彩值与饱和度的关系曲线,得到土体颜色与基质吸力的对应关系。由试验分析结果发现土体的色彩值与基质吸力的大小有直接关系,并且二者存在一定的变化规律。