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关键词： 理论教学   数字图像处理   团队建设  

摘要： "数字图像处理"课程具有内容宽泛、难度大、与其他课程和实际联系紧密等特点。从教学内容、教学手段和方法等方面出发,提出教改措施,结合课程特点和实际教学经验,对教学内容整合完善,传统与现代教学手段并用,多种教学方法协同互补,如启发性教学、研究性教学和讨论性教学等,经过教学实践取得了很好的教学效果。

关键词： 微光像增强器   分辨力   快速傅立叶变换   荧光屏疵点   区域生长   边缘检测   数字图像处理  

摘要： 分辨力和荧光屏清洁度是微光像增强器(像管)的重要性能参数,目前的分辨力和荧光屏清洁度测试方法是靠人眼观察,存在因人而异、工作强度大的缺点。在此背景下,本文研究了微光像增强器分辨力测试的客观评价方法,并研究荧光屏疵点检测的图像处理算法和实现技术。 本论文介绍了微光夜视的发展现状和微光夜视仪的典型功能；阐述了微光像增强器的基本结构和工作原理；对微光像增强器的各性能参数进行介绍,其中重点介绍分辨力的测试条件和测试原理；分析了像增强器荧光屏的疵点检测原理。在上述理论的基础上根据要求的技术指标,研制了微光像增强器分辨力测试系统,该系统由光学结构、机械结构、计算机和测试软件等部分组成,采用数字图像处理和数字信号处理相结合的方法对分辨力图像进行检测。采用分辨力测试系统对多种不同型号的像管的分辨力进行了客观评价,测试结果有较好的正确性和重复性。在微光像增强器分辨力测试系统的基础上通过改动设计光路,构建了微光像增强器荧光屏疵点检测的实验系统；根据荧光屏疵点的定义以及荧光屏疵点与背景的灰度特征,编写了荧光屏疵点检测软件模块,采用二值化、区域生长和边缘检测等数字图像处理算法实现疵点检测功能,并进行了像管荧光屏疵点检测实验,文中给出并分析了实验结果。

关键词： 数字图像处理   机器视觉   自动计数   自动分钢  

摘要： 莱钢棒材厂第一轧钢车间原采用人工计数的方法,工人劳动强度大,节奏慢,点数差错带来质量异议,影响企业信誉。经过研究,采用一种基于图像处理技术和机器人视觉技术的自动计数以及分钢系统,实现棒材的自动计数及分离。

关键词： 数字图像处理   视频目标跟踪   检测技术   计算机应用  

摘要： 近些年来，随着计算机应用技术的进步，视频目标跟踪系统广泛已被应用于很多领域。视频目标跟踪中的背景常常比较复杂，背景有可能也在运动或变化。比如背景中有树木存在，当树叶在摇动时，背景因此随之变化，从而对跟踪的目标产生干扰，使摄像机很可能去跟踪树叶而非原目标。在此种情况中若采用一般的目标检测方法，会将背景的运动检测成运动的目标，从而得出不正确的结果，所以，对背景运动干扰下的运动目标检测识别的研究的确有相当的必要性与价值的。尽管人们对视频目标跟踪进行了较广泛的研究，并提出了很多较为有效的方法，但是到目前为止视频目标跟踪仍然有许多没有解决的问题。本文首先阐述了视频目标跟踪研究背景和意义，分析了国内外的相关课题研究现状和趋势以及存在的问题。而后介绍了与视频图像处理有关的数字图像处理的基础知识，包括图像增强、图像滤波等。最后着重分析和研究了目标运动检测算法和目标跟踪方法。

关键词： 数字全息   全息干涉术   数字图像处理   电寻址液晶  

摘要： 随着科学技术的发展,对于三维信息的获取需求越来越多。数字全息术以其自身非接触、大景深、可获得三维图像等优点,成为三维显示和无损测量等领域中的重要方法。在深入研究相关理论的基础上,通过大量全息实验,主要完成了以下几点内容： 1、研究并完成了数字全息再现。实验中通过对几种不同光路适用条件及优缺点的比较,确定了一种简单实用的光路,应用该光路对几种不同物体均进行了成功的三维再现,并实现了由物体的微小位移及变形引起的干涉条纹的测量。 2、研究数字图像处理算法,对全息再现像及干涉条纹进行增强及去噪。分别使用拉普拉斯锐化、中值滤波和维纳滤波算法,对图像进行处理；提出了定域灰度值非线性变换法,它不仅可以消除零级衍射和背景噪声,并且能够提高干涉条纹的对比；单一的算法无法满足实验需求,为了得到更优像质并方便判读和计算,将多个算法相结合使用,应用于全息干涉测量物体微小位移实验,获得了高对比度的干涉条纹和高精度的测量结果。 3、研究并完成了数字全息光学再现。将CCD和电寻址液晶(EALCD)相结合,完成实时的全息再现,对于物体重现和由微小位移及变形引起的干涉条纹均得到了较好的再现图像。

关键词： 土石混合体   数字图像处理   全表面变形测量系统   含石量   应力跳跃  

摘要： 土石混合体是一种特殊的地质体,在大自然中有着相当广泛的分布。随着近些年来大量的房屋建筑和公路、桥梁隧道等工程的兴建,人们开始越来越多的接触这种地质体。土石混合体具有一定的不均匀性和不确定性,而由于目前对这种地质体的特点和工程指标了解匮乏,处理的方法往往偏于保守。因此研究其物理力学性质和变形特性具有重要的理论意义和工程价值。 大连理工大学岩土与环境力学实验室自主开发研制了液压加载方式的土工动静三轴试验仪,并在前表面变形测量系统的基础上自主研发了基于亚像素角点识别的三轴试验试样全表面变形测量系统。通过增置一组平面镜,用一台数字摄像机实现了圆柱体土样360度全表面的变形测量,使后期数据处理和研究工作的拓展更加清晰和直观,为研究土体变形特点提供了一种全新、精确和有效的测量手段。 试验用混合土料由ISO标准砂和产于大连周边的石灰石矿块石混合制备而成,使用基于数字图像测量技术的动静三轴试验仪作为加载设备进行单轴剪切试验。试验设定加载速率、围压和含石量为影响因素,结果表明这三种试验条件的改变都会带来土体承载能力的改变,其中含石量还是使土体变形机理发生改变的重要原因。伴随着含石量的下降,土石混合体破坏形式会由鼓胀破坏过渡为剪切破坏。首先从细观角度分析,土石混合体由充当“骨架”的块石和充当“填充物”的砂土共同组成,具有较强的结构性。土体变形的过程实际上是颗粒排列方式不断重组的过程,在这个过程中块石和砂土各自以不同的方式承担着荷载。 本文还根据含石量的不同,将土石混合体划分为类石、类石土以及类土三种形态,并通过对比13%、14%和15%三种含石量的试验结果,提出了一种以全表面变形测量方法为基础,通过对比应力应变关系曲线确定类石土下限的界定方法。此外,应力跳跃是发生在试样破坏过程中的一种特殊现象,跳跃点出现具有随机性,没有明显预兆。通过分析试验数据指出,单位体积内存在大量的块石会导致局部应力集中现象,并且必然会出现应力跳跃现象。

关键词： 数字图像处理   经验模式分解   固有模式函数   图像增强   图像去噪  

摘要： 图像处理一般指数字图像处理.数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的二维数组,该数组的元素称为像素,其值为一整数,称为灰度值.图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分.常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等.在实际生活中,图像处理已经应用于天文,卫星遥感,产品检测以及安全检测等领域. 经验模式分解技术是信号分析学的一个重大突破,在于它可将原始信号表述为一些固有模式函数和的形式,而这些固有模式函数反映了原信号的固有物理特性.在Norden ***提出经验模式分解之后,它便成为分析非线性非稳定信号的有力工具.近期国内外的研究人员已经将经验模式分解推广到了二维.由于数字图像在计算机中表现为二维,所以二维经验模式分解被逐渐运用于数字图像处理中. 在一维经验模式分解中,信号被分解成为一系列从高频到低频的固有模式分量和一个至多只含有一个极值点的余量,而二维图像的经验模式分解将图像分解为一系列的细节信息和趋势信息.不同细节的图层代表图像不同分辨率,根据实际需要调节不同层次的细节信息,增强图像的细节,达到增强整幅图像的效果,而高频信息存在于图像的细节部分,噪声也存在是图像高频信息的一部分,因此可以用来去除某些噪声.趋势信息代表信号的整体趋势,在图像中,趋势项代表的是图像整体的亮度,因此也可以对那些比较昏暗的图像进行一个增强处理.利用二维经验模式分解和分解后固有模式函数的任何相邻分辨率在空间域上的相似性,经验模式分解同样可用来对图像进行压缩和解压缩,它避开了在离散小波变换中对小波基函数的选取问题. 本文在二维经验模式分解已有成果的基础上,对二维经验模式分解进行了一些探讨,主要内容如下： 第一章为绪论,主要介绍了本文的选题背景,研究目的和意义,并且对相关领域的研究现状进行了大体的归纳,并介绍了本文的主要工作. 第二章对一维经验模式分解及二维经验模式分解进行了比较详细的论述. 第三章介绍了图像处理中涉及的一些主要问题的相关概念及原理,以及几种常见的图像处理问题的方法. 第四章在前人对二维经验模式分解研究的基础上,提出了改进的二维经验模式分解,并将其应用于后续的图像处理.主要应用于图像增强以及图像去噪两个方向. 第五章对整篇论文进行一个总结,并且指出本论文还存在的问题以及二维经验模式分解后续工作的展望.

关键词： 数字图像   图像处理   模糊技术   灰度化   反差调整  

摘要： 数字图像处理，即用计算机对图像进行处理，从广义上可看作各种图像加工技术的总称。本论文结合数学知识，成功地从一系列连续图像中分离出物体运动轨迹，研究了一个简易便捷式图像处理系统。 本论文首先介绍了图像处理系统以及系统设计的原则，描述了本系统开发相关的技术，如嵌入式开发、***编程等；随后，研究了图像处理相关算法及应用，如图像模糊处理、图像处理算法、图像灰度化算法、反差调整算法、图像显示等；最后分析、设计与实现了图像处理系统。 论文首先研究与设计了图像管理功能，包括了图像的查询、修改、删除与添加功能；然后重点分析、设计与实现了静态图像与动态图像的处理算法，静态图像处理算法包括图像数据读取、中值滤波、灰度化、梯度获取、图像匹配与去离散点操作；动态图像处理包括物体区域定位、图像二值化、图像膨胀、边缘求取与细化以及运动轨迹的绘制，最终成功实现了图像处理系统。

关键词： 数字图像处理   大米虫蚀   边缘提取   Fisher分类   贝叶斯分类  

摘要： 大米是我国重要食粮之一。大米在储藏过程中，品质容易受到各种因素的影响，由于虫蚀会造成大米的损失，虫蚀后遗留物也会污染大米。因此虫蚀粒是大米的重要质量指标。传统虫蚀粒的检测是靠肉眼观察，具有主观性，检测效率低。基于图像处理的大米虫蚀粒检测技术具有速度快、能大批量同时检测等优点，应用前景广阔。 本论文提出了一种基于图像处理的大米虫蚀粒识别新方法，通过求取图像边界坐标点值，以不同步长求这些点组成的向量角度值，计算其统计值作为特征参数，输入分类器，实现虫蚀粒的识别。 检测时，首先，对采集到的大米虫蚀粒图像进行个体提取，使用多种传统阈值计算方法对大米虫蚀粒图像进行阈值分割，通过对比分析得到最适合的二值化方法；采用形态学方法对二值化图像进行去噪，去除冗余信息，然后使用形态学腐蚀方法提取虫蚀粒边界，并沿freeman链码方向取边界坐标值，在不同步长条件下，使用角度计算公式计算边界坐标点组成的向量角度值序列，统计它们的特征：均值、方差、三阶矩、熵等；最后使用Fisher分类器和贝叶斯分类器对输入测试样本的上述特征进行分类识别，并对比分析两种分类器分类识别效果。在此基础上，本文还对Fisher分类器判别点的选取方法进行改进，然后与传统的分类器识别效果进行比较，并对比分析了不同步长条件下的分类效果。实验结果表明，改进后的Fisher分类器在步长为2时，虫蚀粒的正确识别率可以达到95.65%。

关键词： 活性碳纤维   数字图像处理   活动轮廓模型   切线方向的边界跟踪   圆拟合   分水岭变换  

摘要： 活性碳纤维(Activated Carbon Fibers, ACF),也被称作纤维状活性碳,是一种性能优于普通活性碳(Activated Carbon, AC)的高效活性吸附材料,同时也是一种出色的环保工程材料。 本文所研究ACF材料图像是由SEM (Scanning Electron Microscope)即扫描电子显微镜采集到的,因此图像具有光照不均匀,目标与背景对比度不明显等特点。本文从图像的预处理方法、目标边缘检测、孔洞目标分割、特征参数提取等各个环节对ACF材料图像进行深入的分析和研究。 本文首先介绍了常用的图像预处理方法。针对ACF材料图像的特点,使用滤波算法、边缘细化算子和图像锐化算子等增强算法对图像进行预处理,为后续的分割以及边缘检测提供基础。基于预处理的结果上,使用轮廓模型对目标进行边缘检测并且与曲线拟合的方法进行对比,然后计算出孔洞的特征参数。本文还提出了一种基于边缘切线方向的边界跟踪方法,该方法针对图像中目标边缘有明显突变的情况。在寻找到精确切点后,通过提出的边缘连接、似圆度计算等方法获得图像中孔洞的尺寸分布。对于轮廓模型法和切线方向法不适用的图像,采用结合多阈值分割以及Hough变换的圆拟合方法,该方法的能检测出大部分的孔洞。最后,针对图像中孔洞粘连的情况,使用基于距离变换的分水岭算法、基于图像梯度的分水岭算法和基于控制标记符的分水岭算法对图像进行分割,比较了各个算法获得的结果。