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关键词： 智能手机   植物叶片   数字图像处理   测量  

摘要： 叶面积是衡量植物生长状况和作物产量的重要参数，它直接反映了作物的受光量，因此，能高效、准确地测量出植物叶面积大小显得十分重要。目前，有很多种传统的测量叶面积的方法，其中图像处理法和面积仪法测量结果准确、操作方便，但是他们成本高、不易携带，因此，本文提出了一种基于智能手机的叶面积仪测量软件，该测量方法具有成本低廉、极易携带、精度高、操作方便等优点，本论文详细描述了该叶面积仪的开发与实现过程，主要内容包括： 1.系统阐述了当前常用的叶面积测定方法，并对每种测量方法的优缺点进行了简要介绍，随后，在叶面积测量方法、iOS编程、数字图像处理等技术整理和分析的基础上，提出和实现了一种新的植物叶面积测量方案，该方案实现了在智能手机平台上测量植物叶片参数的功能。图像处理部分由自行编写的高效的图像处理算法函数和调用OpenCV库函数实现；图片显示、数据存储、数据查询均由iOS系统实现。 2.提出了一套完整的软件测试与出错处理方案，以使该软件能正常运行，也能有很好的用户体验；本论文从测量误差、叶片形状差异、四种测量方法结果比较三个方面进行了大量的实验，并对这些测量数据进行了数学分析，结果表明本方案有良好的稳定性和重复性，变异系数为0.5%；测量准确度较高，各种叶片的测量结果误差均在2%以内，能满足科研和实际测量要求。 最后指出了本方案在设计和实现上存在的不足之处，这些不足需要在今后的学习和实验中不断地加以完善，以期能达到商业化的要求，尽快推入市场，为农业自动化的发展做贡献。

关键词： 《数字图像处理》课程   教学改革   创新实验  

摘要： 《数字图像处理》课程是高校信息电子类专业的核心专业课,在农业信息处理领域有着广泛应用。针对该课程理论知识与实践操作结合紧密、传统教学方法和模式难以改进二元式授课状态这一现状,从教学内容、方法、实践等方面对课程教学改革进行探讨。在教学中将基础理论与学科前沿知识相结合,开阔学生视野;在实验课上,提出以项目为主导的思想,培养学生的创新思维、团队意识与合作精神,使学生由传统的知识接受者变为知识的探索者。经过近三年的改革实践,有效激发了学生的学习兴趣,培养了学生的自主学习和实际动手能力,对农业院校培养学生自主创新能力具有借鉴意义。

关键词： 拉丝模具   孔径测量   光电式测量   数字图像处理  

摘要： 随着机械行业的高速发展，孔类零件的加工和测量所要达到的要求变得越来越高，而如何精密地测量孔径也一直都是个困难的课题。拉丝模孔的精度直接影响着拉丝品质的好坏，所以，较高精度的孔径测量系统对拉丝模具的生产来说显得非常重要。 本文针对现有的几种孔径测量方法及其原理做出了研究和比较，在此基础上设计了一种新型的孔径精密测量系统。选用光学镜头作为光电检测器件，以运动控制卡控制步进电机，使用数字图像处理方法，实现拉丝模孔径精密测量。本文所研究的测量系统拥有自动测量的功能，运作速度快，工作效率高，测量结果较为精确，误差小，能够满足拉丝模具制造中的各种要求。 本课题的研究工作主要包含了以下五个方面的内容： 首先，介绍了拉丝模具的概念，并列举了现有的几种孔径测量的方法和原理，分析国内外孔径测量仪器的发展趋势，在此基础上提出本课题产生的背景； 其次，针对孔径测量的目标特点和测量要求，设计出一种光电式孔径测量仪器，并结合其工作原理，设计了测量系统总体方案，并确定了所用的仪器和设备的种类； 再次，详细描述了测量系统机械结构所需要的合适的设备和仪器，包括它们的选取、特点和连接方式，然后设计了测量系统的控制功能和程序； 还有，选择合理的数字图像处理方法，包括图像的边缘提取和畸变校正方法，来对测量中的图像进行分析和处理，以得到清晰和精确的测量结果； 最后，对系统进行调试和运行，了解其功能性、准确性和可靠性，检测可能出现的误差并提出相应的校正方法，然后对测量所得的结果进行显示，并分析其中数据的含义。

ISBN: (纸本)9787513031660

关键词： 遥感数字图像处理技术   地热资源   地热预测   目视判读   无损平移双向对比度拉伸  

摘要： 目前，经遥感数字图像处理技术得到的地热预测图像仅作为地热资源勘查时的参考，并没有用遥感数字图像处理技术直接进行地热资源填图。在参考的过程中也存在许多问题。例如，商业软件和相关方法在进行遥感数字图像预处理时，存在像素灰度丢失等问题，造成图像原始信息无法完整被提取，最终影响到地热资源预测的实施和可信度；过度依赖热红外遥感波段图像，忽视了遥感波段图像的组合对地热资源特征的呈现；非地热异常干扰因素排除效果不理想等。这些问题都会导致在地热资源预测区域圈定时出现较大的偏差，最终影响到地热资源预测的效率和质量。 本文通过研究遥感数字图像波段的选取对地热异常信息的呈现效果，发现研究区域的纬度高低、地表植被覆盖和地表水系多少、岩石裸露情况等因素，直接影响波段组合的选择。基于这些综合因素，本文提出了如何选取合适的波段组合来呈现预测区域的岩石特性及地质构造特征的方法，并总结了如下规律：高纬度、低植被覆盖、少地表水系和岩石裸露区域，适合选取ETM+5、4、3波段来做假彩色合成；低纬度、高植被覆盖、多地表水和岩石少裸露区域，适合选取ETM+7、4、1波段来做假彩色合成；并借助ETM+61波段图像对假彩色合成波段选取进行了验证。其次，本文尝试提出一种在假彩色合成增强时尽量减少像素灰度丢失的算法即无损平移双向对比度拉伸(LPBCS)算法，对以往的遥感数字图像合成增强进行了改进，为后续地热资源预测工作提供完整的数据基础；然后，通过研究主成分分析法，尝试对造成地表热异常的干扰因素进行去除；最后，通过研究离散哈尔小波变换得到的边缘检测图像，尝试圈定地热异常区域，并与传统地热图对比，通过实验证明本文预测方法的可行性。 运用遥感数字图像处理技术直接进行地热资源预测和填图仍然是世界性难题。既然不能完全用计算机技术来代替地面勘探，那就更好的提高预测的准确性，圈定地面工作区域，尽可能的减少地面勘探范围和工作量。本文仅选取地热资源较丰富的美国黄石公园区域和云南省瑞滇-腾冲-梁河区域为实验及方法有效性验证对象，尝试做出自己的研究贡献。

关键词： AUV   前视声纳   数字图像处理   扫描匹配   概率迭代最近点算法  

摘要： 对水下机器人技术的研究程度和应用水平是衡量一个国家在海洋开发利用方面综合实力的重要依据。在复杂的水下环境中，自主式水下机器人（AUV）要实现高层次的自治，首先必须具备独立的视觉系统与自定位系统。声纳传感器在水下与其他设备相比有无可比拟的优越性，因此成为构建AUV“声视觉”系统的重要组成部分。 本文首先针对所使用的852型前视成像声纳重点介绍其工作原理和回波信息，包括具体参数和数据格式等。在充分了解这些信息后介绍回波数据从采集、解析到可视化的详细流程。 其次，在对原始声学图像处理方面，首先分析图像存在的主要问题，即包含噪声较多和会因漂移产生畸变。针对高噪声的特点本文采取直接处理单个波束数据的方法最大限度保留信息完整，然后通过二值化等图像增强手段降低背景噪声，结合边缘检测技术对满足阈值要求的数据点进行筛选，最后得到清晰准确的轮廓图像。 然后，为了减小图像畸变对后续扫描匹配的影响，本文尝试在声纳成像过程中引入航位推算技术。利用卡尔曼滤波不断更新DVL和AHRS等设备提供的位姿变换估值，以提高对AUV航迹估测的准确性，并在传统声纳成像方法中将机器人位移纳入考虑，最终得到畸变较低的扫描图像方便后续配准。 最后详细介绍了扫描匹配中应用最广泛的ICP算法原理及特性，本文使用的概率迭代最近点算法也是ICP算法在统计学上的扩展。讨论算法在AUV领域适用性后论述算法流程与迭代步骤，并对标准数据集进行仿真，从时间耗费和误差等方面验证算法可行性。

关键词： 缺陷识别分类   不变矩算法   支持向量机   数字图像处理   玻璃缺陷  

摘要： 随着社会的发展和科技水平的提高,人们对玻璃制品的质量要求也越来越高,传统的人工检测方法和识别分类模式已经不能适应玻璃制品的在线检测和对其质量的要求。玻璃缺陷在线检测系统是提高玻璃品质量、降低玻璃废品率、提高效率的重要手段。本文设计了基于数字图像处理的玻璃缺陷在线检测系统,提出改进的不变矩算法与径向基核函数的支持向量机算法相结合,对玻璃缺陷的特征向量进行提取并且对其进行识别分类。首先,本文对基于数字图像处理的玻璃缺陷在线检测系统的总体方案进行了设计,并对各模块的组成及作用进行了详细的介绍。其次,对于传统的玻璃缺陷特征提取算法进行了研究,根据玻璃缺陷的特征,提出了改进的不变矩算法,并利用该算法进行玻璃缺陷特征提取和缺陷匹配实验,结果表明该算法可以精确地与目标图像匹配,并能准确地显示目标图像的坐标位置,匹配精度可达98%,与传统的算法相比,效率提高了 34%,可以满足玻璃缺陷在线检测的要求。最后,提出了利用径向基核函数支持向量机算法对玻璃缺陷进行识别分类。实验结果最后表明,该算法在准确率和效率上都高于现行的分类算法。通过对比实验,径向基核函数支持向量机算法的识别率明显高于其他核函数算法,其整体的识别率也达95%,能够达到玻璃缺陷在线识别分类的需要。

关键词： 数字图像处理   相机处理算法   自动曝光   白平衡   DSP  

摘要： 近年来，随着图像传感器工艺的发展和数字图像处理技术的进步，对于数字高清相机应用需求也越来越迫切。图像处理对数字高清相机的图像质量起到至关重要的作用。在这个背景下，对于基于DSP高清相机处理算法的研究具有重要意义。 本文中主要研究相机处理算法并给出基于DSP的实现。相机的图像采集系统选择FPGA+DSP结构，此结构能够充分利用两种处理器的特点。首先，本文研究了相机中的自动曝光算法。其次，本文在研究大量自动白平衡算法基础上，提出了一种改进的自动白平衡算法，该算法结合了几种典型白平衡算法的优点。最后，论文给出了自动曝光算法和自动白平衡算法在TMS320DM6467平台上的实现。在实际相机上的应用表明本文算法可实现，并能达到理想效果。

关键词： NOMEX蜂窝芯   圆形铣刀   磨破损   数字图像处理   软件开发  

摘要： 随着复合材料在各个领域的广泛应用，人们对复合材料的产品品质提出了更严格的要求，复合材料中使用最为广泛并且主要应用于航空、航天领域的NOMEX蜂窝芯在生产加工过程中的品质保证显得尤为突出。然而NOMEX蜂窝芯在加工过程中刀具的磨破损状况直接影响着NOMEX蜂窝芯的加工精度，并决定了产品的品质是否符合设计要求，针对上述出情况的出现，刀具检测系统的引入就具有了重要意义。由于NOMEX蜂窝芯超声精加工方法研究起步较晚，目前还没有针对此种加工方法的刀具检测系统，考虑到国内外在刀具检测领域设备价格昂贵，检测方式也不适于NOMEX蜂窝芯超声精加工圆形铣刀的磨破损检测。本文所研究的在线检测系统就是为实现NOMEX蜂窝芯超声精加工圆形铣刀磨破损检测而研发的。 本文根据NOMEX蜂窝芯超声精加工过程中刀具磨破损的特点，以计算机数字图像技术为基础，分别对图像检测系统的方案设计、硬件、图像检测算法进行了深入研究，在此基础上进行了软件的编程开发，实现了检测系统的基本功能，并满足系统的实时性要求。 本文主要分为六个章节：第一章介绍了课题的研究背景和意义、刀具检测技术的分类、基于数字图像处理的刀具检测技术的国内外研究现状以及发展趋势，提出本文主要研究内容。第二章介绍了系统的设计方案，根据NOMEX蜂窝芯超声精加工工艺的特性提出检测系统的实现方法，并对系统总体功能进行了描述。第三章介绍了检测系统的硬件组成和选型，实现检测系统硬件平台的搭建。第四章对图像处理的算法进行研究，根据系统需求对图像滤波和边缘提取等算法进行研究与分析，并进行特征信号的提取与统计。第五章介绍了检测系统软件的设计与实现，并在实现软件的基础上进行了实验验证，对系统运行进行展示。第六章将论文所做工作进行总结与并提出了改进的方向，为下一步研究工作提出切入点。 本文所研究的NOMEX蜂窝芯超声精加工圆形铣刀磨破损在线检测系统在NOMEX蜂窝芯超声精加工过程中刀具检测应用性研究中具有很强的指导意义，提高了生产效率，节约了劳动成本，有利于NOMEX蜂窝芯超声精加工的自动化；同时，也丰富了在线监测领域的检测手段。

关键词： 射频传输   数字图像处理   JZ4755  

摘要： 目前,由于频段资源的紧缺,现无线传播中干扰大,采用普通无线视频系统,传输时会出现较为严重的干扰,还需要占用较宽的频段资源,视频图像质量不高,并且整套系统价格也贵,不满足现在使用的要求。本系统成功搭建了基于JZ7455平台的无线视频系统,本课题分析了无线视频系统的国内外发展趋势和应用领域,完成了从系统框架设计到不同的功能模块的设计与实现。最终实现了射频传输、摄像头视频采集、视频图像处理与存储等相关功能。并且在各模块的选择等方面,具有比较高的可行性和优势性。按照项目功能需求搭建的软件系统,设计的各模块经得起多方面的功能比较,也可以根据实际场景再进行平台的再次设计,将各自的功能发挥到了最好。本论文符合性价比、可靠性和兼容性等方面的考量,各子系统模块以及整体具有较高的可移植性。本文首先对课题背景及相关的图像处理基本以及无线技术做了基本介绍;其次,通过分析需求,进行系统的总体设计,完成了硬件和软件设计,并对各个功能模块的设计与实现进行了详细阐述,以及对系统做了相关的测试工作。