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关键词： 手机动画   图像分割   数字图像处理  

摘要： 手机动漫产品的主要受众包括大中学生、在职青年等人群,他们追求时尚、新鲜,乐于亲自动手,通过易学易用的工具改变自身形象,更乐于善意地搞怪他人。文章所介绍的图像切割与粘贴自动化的方法旨在用于动漫人物的创作,以期帮助年青人实现洋溢的创作欲望,创作出众多在亲友间间流传的有趣图像。该方法的实现过程为首先对图像实施边界定位,然后将边界内部的图像进行自动分割并通过数字逻辑与另一图像进行合成操作,以获得"移花接木"的效果,最后对合成图像进行伪彩着色,从而得到一种相当新颖、别致的视觉感观。

关键词： 数字图像处理   军事地图   电子沙盘系统   非线性畸变校正  

摘要： 目前，数字图像处理技术已广泛应用于许多领域。军事地图的自动识别对国防建设有着重要的意义，帮助实现纸质地图向数字化生产的转轨，且为三维立体地图的生成提供数据。地图的自动识别一直是一个重要而又难以彻底解决的问题，它涉及学科广泛，且集理论与实践为一体。尤其军事地图自动识别更需要智能化程度高，通用性能好，在生成电子沙盘的过程中人工参与尽可能地少，构建速度尽可能地快。本文把数字图像处理技术应用于地图的识别过程中，利用模糊聚类、数学形态学等知识，研究了地图的分色和细化等算法的设计问题。最后将以上算法综合，自主开发了一个纸质军事地图生成电子沙盘系统，这既是对本文算法的检验，也为整体系统进一步开发和完善打下良好基础。\n 针对军事地形图的非线性几何畸变和旋转角度的校正问题，采用了基于栅格控制点的几何拉伸图像复原方法，该方法应用灵活，对各种不可预测的几何畸变均有良好复原效果，然后采用了双线性灰度级插补法，处理空问变换后图像中像素灰度级的赋值问题。对于非线性的畸变复原难点在于配准控制点对的选取，本文针对军事地形图的固有特点，根据网格交点计算出了配准控制点对;对于旋转角度的校正，采用了识别分类经纬度数字标注方法，获得了较好的配准效果。\n 针对军事地形图进行了空间坐标位置配准问题的研究，采用彩色特征的交互相关配准准则测评待拼接图片间的配准区域的相似程度，其中，选取含有控制点的配准区域是一个难点，本文应用一种根据含有彩色特征的频数，自动选取边缘重叠区内最大彩色特征区域作为配准区域的方法，取得了较好的效果，并且应用空间坐标配准技术，使用VC++6.0作为开发工具，运用MFC、BOOST库和ImageStone图像处理库，开发出了一个拼接软件系统，成功的实现对军事地图的自动拼接、半自动拼接和手动拼接。\n 在分色算法的研究中，首先进行色彩空间模型转换，然后提出了基于样本加权的改进FCM算法，对隶属度进行调整，将二维彩色直方图引入到加权系数中。本算法克服了已有的模糊c均值算法中的两点不足，即当隶属度相近时，分类会变得模糊，且对于不同的样本矢量，聚类效果不同。算法已用Visual C++6.0编程实现，效果比较理想。\n 在细化算法的研究中，提出了一种改进的快速并行细化算法。不但考虑到模板的对称性问题，同时还给出了删除数组，提高了算法的运行速度。本算法也是通过VC++6.0实现的，从运行结果看，没有发生骨架畸变现象，避免了过度腐蚀，具有较好的连通性。\n 在矢量化算法的研究中，提出了一种变步长的基于圆跟踪的自动适应矢量化方法。依据线条的复杂程度改变跟踪圆半径的大小，等高线变化平缓的地方，半径选取的大些，等高线变化剧烈的地方，半径选取的小些，以斜率作为半径选取的依据。变步长的方法提取具有代表性的数据点，可以更准确地保持等高线的特性。\n 采用Delaunay三角网进行三维建模，用插值算法重建数字地面模型，用OpcnGL进行三维显示来生成三维地形图，结合开发实例分析每一个步骤及相应算法，对某一军用地图进行建模和可视化，生成三维电子地图。\n 最后，结束语部分对前面所做的工作进行了总结，并对地图数字化的现状和未来的发展状况进行了阐述。

关键词： 数字图像处理   彩色标记区域   信息提取   文档图像   二值化   边缘检测  

摘要： 随着办公自动化、电子政务等实际需求的发展,文档资料的处理逐渐由纸质文档手工处理向数字文档图像自动化处理发展。数字图像处理技术的发展为其提供了有效的技术支持。研究文档图像的自动化处理技术有着重要的现实意义。\n 本文的研究目的是提取文档图像中的彩色标记区域,以实现文档图像中的信息提取。论文对数字图像处理技术在文档图像处理中的应用进行了深入研究,首先分析了数字图像处理和文档图像处理的一般步骤和经典算法。在此基础上,将彩色标记区域提取分成三步:文档图像预处理、彩色区域提取与表示、特征值计算与区域识别。然后从这三个步骤入手,根据文档图像中彩色标记区域的特殊性质,设计出适用于各类文档图像的彩色标记区域提取的方法。\n 1.文档图像预处理:着重解决文档图像的二值化问题,主要包括图像缩放、彩色图像的灰度化和文档图像的二值化。通过对全局阈值和局部阈值二值化方法的对比分析,提出了一种改进的基于全局阈值的二值化方法:首先利用彩色图像中的颜色信息对图像进行分割,得到彩色区域图像和非彩色区域图像;然后利用全局阈值法对分割得到的两类图像进行二值化。\n 2.彩色区域提取与表示:着重解决彩色区域的提取和直角多边形表示。通过对连通区域提取相关算法的研究,提出了两种彩色区域提取方法:基于区域标记的方法和基于边缘检测的方法。基于区域标记的提取方法,先将彩色区域分割成一个个线段区域,然后利用区域标记思想提取线段区域,最后将各个线段区域合并成直角多边形。基于边缘检测的提取方法,则是利用Rafael的直线检测算法获取区域的边缘线段,然后将这些线段合并成一个个线段区域,最后将各个线段区域合并成直角多边形。\n 3.特征值计算与区域识别:着重解决彩色标记区域和彩色图片区域的识别问题。通过分析彩色标记区域和彩色图片区域的不同特征,提出了两种分别基于颜色特征值和像素密度的标记区域识别方法。前者计算HSV和RGB两个颜色空间的颜色特征值,并利用各个子区域的颜色特征值的方差大小,来区分标记区域和图片区域。后者计算彩色标记像素密度、区域内文本像素密度和子区域彩色像素密度,并结合区域几何信息来识别彩色标记区域。\n 最后,为了验证本文提出的彩色标记区域提取方法的有效性,从文档图片库中选取了大量图片进行实验,并将实验结果与Scale Saliency算法进行了对比。结果表明,本文提出的提取方法效果要优于Scale Saliency算法。进一步的测试表明,本文提出的方法能够适用于大多数文档图像,基于区域标记的提取方法比较适合于含有虚线标记区域的文档图像,而基于边缘检测的方法更加适合于含有彩色图片的文档图像,两种方法具有一定的互补性。\n 本文研究得到了某高科技研究开发中心的研发项目“数字文档系统”的支持。

关键词： 卷烟纸   罗纹强度   图像工程   数字图像处理  

摘要： 烟草行业中,卷烟包装纸张相关参数的检测是烟草标准化的重要工作内容。其中,卷烟纸直接与消费者接触,其外观参数如罗纹强度、白度、均匀度等是影响卷烟质量和等级的重要指标。长期以来,罗纹强度的检测都由目测完成,人为误差大,无法作为有效的标准化指标。\n 本文从图像工程理论基础出发,研究如何使用数字图像处理、图像分析等方法识别和分析卷烟纸的罗纹并计算其强度。分别研究了纹理分析方法中统计法、结构法、频谱法的应用,并综合以上各种方法的特点提出了投影法来识别和分析罗纹。硬件设计方面,设计了适合本应用的环形低角度光源结构,并使用光学模拟软件验证了该光源的合理性,制作了LED光源及其驱动电路,选择了工业相机和工业镜头。软件设计方面,使用工业相机厂商提供的SDK开发包实现了卷烟纸图像的获取和图像的前处理,提供了数字图像处理接口,使用MATLAB和OpenCV实现了卷烟纸图像处理和罗纹分析算法,在Visual C++中完成了整个系统软件的编写。\n 使用所设计的检测系统和卷烟纸生产企业联合开展了多项实验,验证了本仪器的稳定性和准确性,并与国外同类仪器进行了对比,测得罗纹强度相关性极高。实验结果表明该检测方法合理有效,检测系统稳定可靠,能快速准确的检测出卷烟纸的罗纹强度。

关键词： 数字图像处理   教学改革   方法探讨  

摘要： 数字图像处理是我校计算机和通信类专业的必修课程。针对这门课的特点和我校的实际情况从理论和实验教学两个方面对“数字图像处理”的教学方法改革进行了实践探讨。教学实践表明这项改革对于学生更好地掌握数字图像处理技术，提高综合素质和培养创新能力起到的积极作用。

关键词： 数字图像处理   边缘增强拉普拉斯算法   峰值信噪比   均方误差  

摘要： 近年来，随着计算机技术的飞速发展以及在生活工作中的普及，数字图像处理技术的应用领域也随之越来越大，对数字图像处理技术的研究也成了国际上的热点。基于对数字图像处理的兴趣，对数字图像处理的基础知识进行了系统的学习，在学习的基础上，选择了数字图像处理技术中的经典算法，拉普拉斯算子法进行研究。在学习和研究的过程中，了解到拉普拉斯算子法应用多年，基于其基础上的研究更是多不胜数，可纵观以往的研究却发现传统拉普拉斯算子法本身存在方向性信息丢失，常产生双像素，对噪声有双倍加强作用等缺陷，这些缺陷导致传统拉普拉斯算子法处理的图像精度不够，甚至有些基于拉普拉斯算子法的后续研究也同样有这样的问题存在。有鉴于此，若能对传统拉普拉斯算子法进行改进，提高其图像处理的精度，即可同样影响那些基于拉普拉斯算子法的相关研究。本文即是对于传统拉普拉斯算子法进行改进的研究。\n 本文从研究的背景及意义开始介绍，说明了现阶段该领域的同类相关研究的状况以及发展情况，阐述了传统拉普拉斯算子法的优缺点以及其处理图像的原理，总结了传统拉普拉斯算子法存在的问题。为了提高传统拉普拉斯算子法处理的图像精度，设想将其核心3×3核心矩阵进行加强，以高阶矩阵代替，从而提高图像加强的效果。因此参考LOG算法，通过此LOG函数选取不同的σ值从而得到最优的5×5矩阵，用该5×5矩阵取代传统拉普拉斯算子法中的原3×3核心矩阵，以及该5×5矩阵拉普拉斯算子法的实现的步骤和其程序设计思想，并根据其步骤完成了5×5矩阵拉普拉斯算子法的程序设计，从而对前述内容进行具体实际验证，说明实验环境，列出实验用原图，给出传统拉普拉斯算子法和5×5矩阵拉普拉斯算子法分别对原图进行处理后的结果，并对该算法改进后的实际效果分别使用峰值信噪比、均方误差和平均绝对误差三个评价标准进行了分析。随后介绍了该算子法在遥感数字图像增强中的应用，对遥感图像分别用三种算子法进行图像边缘增强的处理，并对处理结果进行了系统的分析，从定性和定量两个角度进行了诠释和验证，最后，证明了5×5拉普拉斯算子法可行性和有效性。\n 经实际验证，证实改进的拉普拉斯算子法可以使用，比传统拉普拉斯算子法对图像处理的效果更好。从图像处理的精度、可用度的整体效率来说，改进的拉普拉斯算子法比原方法效率更高，对图像背景的提取更好，图像处理精度更高。

关键词： 金属带锯床   机器加工   锯切加工   锯切面   截面质量   数字图像处理  

摘要： 工件表面质量直接影响到机器和仪表的使用性能和寿命，随着现代工业生产和科学技术的发展，人们对工件表面质量提出了越来越高的要求，与传统的接触式测量相比，非接触式的基于图像处理技术的表面质量检测是目前正在兴起和研究的一个新技术。而对于机器加工中的锯切加工来说，锯切过程工件表面检测与分析几乎还未有过。因此，研究锯切加工中锯切面截面特点，对于提高锯切的加工精度，减少二次加工量和节约材料，提高生产效率，具有重要意义。\n 本文从考虑锯条的寿命出发，采用基于DSP和数字图像处理技术的锯切面图像处理系统来快速、准确、经济高效的检测锯切面表面质量和截面面积，以便后期根据不同材料和锯齿形状的锯条能够锯切的面积来估算锯条寿命，从而做到锯条还未而即将磨损时，就可以及时调整或更换锯条，提高锯切加工过程中工件表面的质量。\n 本文首先介绍课题研究背景和国内外研究现状，分析了锯切加工过程及锯切面截面质量特点，在此基础上搭建了锯切面检测平台。采用数字图像处理技术对锯切面截面图像进行灰度变换、图像滤波、阈值分割和截面轮廓提取等处理。根据锯切面截面特征对相关算法进行分析比较，选取图像的纹理和粗糙度等特征对锯切面截面质量进行描述，同时参考国家标准对锯切面截面粗糙度和轮廓进行提取，并对锯切面截面面积进行了初步探讨计算。最后提出了一种在线检测分析锯切面的硬件系统。文中相关算法在MATLAB平台下实现。实验结果表明，文中所选取的算法能有效提取锯切面截面特征，并能很好的描述锯切面截面质量，达到了预期的效果。

关键词： 交流电晕   紫外成像   数字图像处理   电脉冲   相关性  

摘要： 针对传统电晕检测方法存在难以准确定位放电位置且在现场应用易受干扰等问题,笔者采用数字图像处理算法提取了电晕放电紫外图像的光斑面积,并将其作为量化放电强度的参数,在实验室利用棒—板间隙研究了极不均匀电场中的电晕放电的紫外成像特征,分析了正、负电晕放电时的最大脉冲幅值、累积放电量参数与光斑的面积之间的关系,并对上述关系进行了讨论。研究表明,对于负半周的放电,脉冲峰值与光斑面积存在明显的非线性关系,但半周内的累积放电量与光斑面积有着近似的线性关系;对于正半周的放电,光斑面积与电脉冲的最大值和半周内的放电量都有着近似的线性关系,因而采用紫外成像法的紫外光斑面积的大小可以用于评估放电的发展阶段和趋势,并对放电的脉冲峰值以及放电量进行近似的量化分析。

关键词： 视觉导引   AGV导引技术   数字图像处理   图像识别   路标识别   计算机视觉  

摘要： 本研究课题的来源是自由研究，来自于北京邮电大学自动化学院物流工程实验室的一个自由研究方向。AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引小车)是自动化生产运输系统的重要组成设备。随着物流自动化程度的提高和自动化技术的发展，AGV在物流和生产系统中的作用越来越明显，AGV技术在我国工业生产和销售领域的发展与应用是必然趋势。\n 在众多\n 中，视觉导引技术以其成本低、准确度高、应用简易等优点，成为了未来导引技术的主流研究方向。本文主要研究了主要应用于工厂流水线生产的视觉导引AGV的图像处理与识别技术，优化了路标识别的算法，目的是提高视觉导引AGV路标识别的稳定性和实时性。\n 本文主要的研究内容有以下方面：\n ***所采集图像的处理：图像在采集以及处理过程中会受到噪声干扰，在进行进一步处理前可使用中值滤波等方法消除噪声，提高图像质量。为了简化图像，减少图像信息以提高运算效率，还要图像色彩空间的转换。图像分割是将图像按照一定的特征分割成不同的区域，确定感兴趣区域，以便于对图像进行分析和处理。\n 2.图像特征提取：特征提取是指图像物体的特征(如颜色、点、线等)提取出来。为了更好地实现路标识别，本文研究了将路标的颜色特征、点特征以及面特征结合识别的模板匹配算法，根据具体的路标图案特点设计特定的匹配方法。\n 3.路径识别：视觉导引AGV的路径识别是正确控制AGV行驶过程重要环节，本文设计了基于路径边缘灰度突变点特征的模板匹配算法，准确实时地完成了路径识别。\n 4.控制标识符和数字工位符的识别：视觉导引AGV中的控制标识符和数字工位符丰富了AGV的操作。利用控制标识符AGV可以完成加速、减速、停止、充电等操作，加上数字工位符标注的生产线上工位位置，执行装卸货操作，组成一个固定流程的生产线的物流子系统。\n 5.视觉导引AGV的路标识别系统设计：设计了路标识别系统的硬件系统的硬件和软件体系，把硬件接口程序和视觉导引AGV的图像识别程序相结合，组成整个视觉导引AGV路标识别系统，并进行实验验证和分析。