教学课程资源库 更多>>

关键词： 动态目标检测   边缘检测   数学形态学处理   人数统计  

摘要： 从视频截取的图象中统计人数,一直是图象处理领域的一个前沿课题,在交通监控、客流量统计、运动分析、虚拟现实、智能建筑视频监控等领域都有很高的实用价值。本文以视频截图中的“人”为目标,采用轮廓提取和数学形态学膨胀,最后进行连通域处理的方法,达到了检测智能建筑内部人数统计的目的。 动态目标检测是本文人数统计的前提,通过研究不同的动态目标检测算法,本文提出了一种基于改进的高斯背景模型的背景差分法,对动态目标的检测具有更好的效果。 图像预处理几乎是所有数字图像处理的必经步骤,本文主要应用了图像灰度变换和图像滤波。通过对原始图像进行灰度直方图均衡化和灰度直方图规定化来改善原始图像的质量。比较了均值滤波,中值滤波和高斯滤波等方法的优劣,并根据不同的噪声选择不同的去噪方法对原始图像进行了处理。 边缘检测一直是图像模式识别的基本问题,同时也是最难的问题之一,本文比较了各种不同的边缘提取算子的效果和不同的适用范围,最终选取了Canny算子来提取边缘,获得了较好的轮廓,避免了后续的复杂处理。 本文通过对边缘进行膨胀解决了边缘细微处不连续的问题,并对图像中的目标进行了图像填充,得到了目标图像的连通域；接着计算连通域的面积,通过设置面积阈值,剔除了图像中的小的瑕疵,最终得到了图像中的人数。对于人数统计中的重复计数问题,本文根据连通域面积阈值的设定,将连通域面积大于一定阈值的目标计数为两个人,很好的解决了这个问题。 最后,为了实现算法的集成,同时为了能够让算法实现简单易行,建立了MATLAB图形交互界面,实现了人数的快速直观检测。

关键词： USB   色环电阻   数字图像处理   图像识别   VC  

摘要： 数字图像处理技术源于20世纪20年代,随着电子技术和计算机技术的不断提高,数字图像处理技术已经进入高速发展时期。本文在数字图像处理技术的基础上,讨论了使用低成本的普通USB摄像头采集BMP位图文件,并结合实际需求,利用图像算法完成色环电阻的定位和识别的研究。其中主要运用了真彩色转灰度、灰度图像二值化、数学形态学腐蚀、投影运算、直线拟合等技术。本文讨论了系统的总体实现方案,然后对各种方案和算法做了介绍和讨论,并根据题目要求对算法进行参数调整和改进,设计完成了色环电阻识别系统,最后实现系统编码并完成系统测试。本系统使用VC++6.0进行开发,并最终实现了对电阻图像的定位。系统可以对电阻的位置进行自动标记,并从图像中提取出有效的色环信息,从而达到了色环电阻识别的目的。

关键词： 结构健康监测   损伤识别   小波变换   统计矩   数字图像处理   残余小波力   曲率模态  

摘要： 近20年来,基于振动的结构健康监测和损伤识别一直是国内外学者的研究热点。数字图像处理技术具有非接触、远距离和高精度3大特点,可以实现结构健康的实时在线监测。小波分析是一种信号的时间-尺度(时间-频率)分析方法,具有多分辨率分析的特点,在时域和频域都有表征信号局部特征的能力,在结构损伤识别领域得到越来越多的应用。结合数字图像处理和小波分析方法为结构振动信号的测量和损伤识别提供了新的思路。本论文在国家自然科学基金(50778077,50925828)的资助下,进行了基于数字图像处理和小波分析的损伤识别研究。 本文用理论分析、数值模拟和试验验证等方法从以下几个方面进行研究,取得了一些成果和结论： 1、分析了损伤识别中小波函数的选择方法。具有对称性的小波适合进行损伤识别。消失矩的阶数越高,其支撑长度会越长,对信号微小差异的刻画越明显,但是会增加计算时间。因此小波函数的选择应该在消失矩阶数和计算时间上找到一个平衡。消失矩的阶数至少应大于2,并且消失矩的阶数一般为4比较合适。 2、研究了一种基于结构振动响应能量密度函数统计矩的损伤识别方法。利用小波变换将振动响应分解为离散的能量分布,用小波系数构造相对零阶矩(RDI)、规格化零阶矩(NDI)损伤识别指标进行损伤识别。通过统计假设检验方法确定结构发生损伤的阈值。推导了单元模态应变能差的灵敏度矩阵,可以在较少实测模态的情况下识别板的损伤程度。板结构的数值算例表明这种方法在含有一定噪声干扰的情况下对单损伤和多损伤均能精确识别。 3、对结构自由振动的响应进行小波变换,建立基于残余小波力的损伤识别指标。将环境激励看成是平稳的随机过程,运用随机减量技术模拟自由振动的响应。结合矩阵分解在平面桁架的数值算例中进行了损伤识别,这种方法可以识别损伤的位置和程度,并且对噪声有很好的鲁棒性。 4、针对数字摄影测量进行多点动态位移的测量时面临数据量大、多路采集同步困难的问题,开发了多路位移监测系统。采用小波亚像素边缘检测方法使位移的精度达到0.01mm。磁盘阵列和同步信号发生器保证海量数据处理和多路相机之间的同步。在4层钢框架上实现了4路动态位移的同步采集,并与位移传感器进行对比。结果表明这套系统可以为结构健康监测和损伤识别提供比较准确的位移数据。 5、提出了一种结合数字图像测量系统和小波分析的方法进行结构的损伤识别方法。采用高速相机采集梁的位移时程曲线获取模态信息,再由模态位移计算曲率模态。在单损伤和多损伤的情况下,曲率模态和曲率模态小波变换都能准确识别损伤的位置。通过小波变换系数计算了Lipschitz指数指标识别损伤的程度。简支梁实验表明：这种方法对单损伤和多损伤的位置和程度有很好的识别。

关键词： 数字图像处理   视频后处理算法   亮度峰化   动态对比度增强  

摘要： 数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转化成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。目前与数字化产品相关的产业发展迅速,并且有着较好的商业前景,而数字视频后处理技术对于推动数字产业的发展有着积极的作用,具有较高的研究价值和经济价值。所以,现在的视频行业都加大了对数字视频的研究,并开发了各种数字视频处理芯片。 本文介绍了视频图像的基本知识,以及视频图像处理的国内外研究背景和状况：分析了视频后处理系统的基本理论知识和大致的框架及流程,并讨论了一些基本的问题；本文着重研究的是视频图像后处理算法,根据现在已有的算法提出自己的见解,针对其出现的问题,提出自己的解决方法。尤其是在亮度峰化、数字亮度瞬态增强、动态对比度增强、颜色增强等方面作了大量的研究工作,与已有的算法做出比较,得出总结。并通过大量实验来验证本算法的可行性和实用性。 论文结构如下： 第1章介绍本文的选题背景、国内外研究的现状和主要的章节安排。 第2章主要介绍数字视频处理的理论,包括数字视频的基础理论和数字视频处理系统的具体流程。而比较核心的部分则在于视频图像的后处理部分,这其中包括去隔行、缩放、降噪、图像增强等等。如果想得到更优的图像效果,则必须在视频图像后处理部分做更加深入的研究。 第3章主要讨论视频图像增强中的亮度峰化算法、数字亮度瞬态增强和色度瞬态增强算法等等。对已有算法在增强中出现的问题进行了总结,并在本算法中提出新的解决方法。通过实验比较,效果显著。 第4章主要研究的是动态对比度增强算法,以及颜色增强。针对出现的许多问题,提出了更加优化的算法。 第5章是对本文工作的总结和展望。

关键词： 摄像机标定   数字图像处理   图像分割   特征点提取  

摘要： 如何快速准确地提取标定板图像的特征点坐标是摄像机标定中的关键问题之一。该文针对摄像机以特定的空间角度成像的标定问题,提出了一种用于摄像机标定的图像特征点提取算法。此算法对图像进行区域选取,并对区域图像进行大津阈值分割,击中击不中细化,象素统计等处理,得到特征点的坐标值。实验结果表明该方法可以快速有效地获取特征点的坐标,有利于提高摄像机标定的速度和精度。

关键词： 车牌识别   视频分析   数字图像处理   进程间通信  

摘要： 近几年,我国私家车拥有者的数量不断增多,促进了很多汽车相关产业的发展,同时也带动了车牌识别系统在更多场合的应用,例如不方便安装外触发装置的室内和移动式稽查系统等。 车牌识别系统主要是利用数字图像处理技术对车牌的图像进行分析,以达到自动提取车牌信息,确定车牌号的目的。车牌号的自动提取相比人工处理具有更高的效率,而且在某些方面也有其不可替代的作用,因此具有十分重要的意义。车牌识别技术在国外已经发展的比较成熟,许多发达国家和地区都根据自己本土的车牌特征研发出了相适应的车牌识别产品。但是,由于我国车牌具有其独有的特征,因此,国外的产品并不适用于我国的实际情况。同时,国内也有一些学者和科研机构研发出类似的产品,但这些产品大多数都是建立在大量的数值计算基础之上的,而且需要安装外部的触发设备,导致了系统的成本过大,从而影响了用户的经济利益。 本课题以应用于4S店的ERP系统中的车牌识别子系统开发项目为背景,并针对我国车牌独有的特征,研究出了一种采用软件分析视频信息获取车辆图像的自动车牌识别系统,成功实现了无外触发装置情况下的车牌自动识别,课题的主要研究内容如下： 首先,根据车牌识别系统的实施环境确定了系统的图像获取方式,然后介绍了采用软件分析视频的方式获取图像的车牌识别系统的工作流程,以及系统中用到的主要设备,设备的连接方式和选型。 其次,根据本系统的工作流程和硬件结构来设计系统的软件结构,并最终确定在Visual C++的编程环境下开发系统,采用双进程的工作方式分别进行视频分析和车牌识别工作,讨论了双进程间的通信方式的选择、系统的数据库支持、系统的可靠性设计等内容。 再次,在硬件搭建和软件架构设计的基础上讨论系统的主要算法。其中车辆触发部分主要介绍了车辆触发功能的实现方法和避免误触发和漏触发的方法；车牌的定位部分采用边缘检测与颜色特征相结合的方式完成车牌定位；字符分割部分中首先采用基于先验知识的车牌图像预处理算法优化车牌图像,然后根据图像垂直投影完成字符分割；字符识别部分采用基于多特征值的字符滑动匹配方法完成字符识别工作,并讨论了对易混淆字符的特殊处理,大大提高了系统对易混淆字符的识别准确度。所有算法都在Visual C++环境下用C/C++语言实现。 最后在系统的实施地点进行了系统功能的综合测试,并对测试结果进行了分析,实验结果证明本课题所提出的方法能够准确获取车辆图像,并能精确的提取车牌信息,达到了系统预期的效果。

关键词： 数字图像处理   图像退化   图像复原  

摘要： 图像在获得、传输、保存的过程中容易受到各种因素的干扰，不可避免的会出现图像退化和失真情况。为了还原图像的本来面目，图像复原技术变得日趋重要，其中，数字图像复原技术是一个重要分支。 采用数字图像复原技术对质量下降的图像进行复原处理大概可分为以下两类：第一，针对获取原图像先验知识不足的情况所进行的处理;第二，针对获取原图像先验知识足够的情况下进行的处理。在图像复原中，第二种方法应用较多，根据所获取的图像的先验知识建立退化模型，并以此为基础，采用逆退化处理方法对其进行复原，尽可能的恢复图像的本来面目。由此可知，在采用数字图像复原技术时，对于先验知识获取的足够与否决定了能否能到清晰的原图像。 本论文所设计实现的数字图像复原系统是针对有足够的先验知识图像复原情况并选择合适的算法进行编程实现的。

关键词： 激光焊接   焊缝缺陷   TOFD   红外无损检测   管道完整性管理   安全评定   数字图像处理   焊缝红外图像处理   遗传算法   数学形态学  

摘要： 天然气是21世纪主要的能源之一,干线输气管道是连接矿场集气系统和城市门站的纽带,是一个复杂的动力系统,管道绝大部分埋于地下,运送量大,占地少,受地形和气侯影响小,是目前最有效、最大规模的运输系统。市场经济决定了要建设长输管线,以获得最大的经济利益和社会利益。但是天然气并不等同于一般的油品,天然气管线主要承担的任务还是向许多居民供气,涉及千家万户的日常生活和社会稳定。天然气管线输送压力高,介质易燃易爆,管道的损伤会导致爆裂或撕裂,难以短期修复,因此要求管道要有好的质量,焊接过程中要防止产生裂纹等缺陷,整个施工过程要求精细作业,并建立完善的输气管道质量保证体系。 随着新能源工业的迅猛发展,国内外的许多长输管线将建成并投入运营,管道的安全性和可靠性将是对管线建设和管线集输最基本的要求。焊接技术作为长输管线施工的关键技术,直接关系到工程质量、施工效率、施工成本以及管线运行期间的安全可靠性和经济效益。天然气管线由于高温高压及管线所在地区的复杂性,极易发生破裂、失效和泄漏,所以安全输送已经成为涉及社会和消费者重大利益的问题,一旦发生事故,会给企业和国家造成重大的损失和巨大的负面影响,因此无论对管线的现场焊接,还是对焊接人员和管理人员都提出了更高的要求,迫切需要对焊接质量控制做出全面而科学的规定。本文还对激光焊接技术的基本理论和优缺点进行了描述,同时根据目前激光焊接技术的发展及趋势,对厚壁管的激光焊接问题做了初步的探讨。 焊接结构的缺陷检测评价是一项关键工序,焊接结构检测技术在不断发展完善。随着信息技术的日新月异,常规检测方法有了更多的突破和创新,新的检测技术和方法层出不穷,例如射线检测实时成像技术、TOFD技术、太赫兹无损检测和红外热成像检测等新的检测技术得到了长足的发展和应用。对焊接及其它工业生产活动的质量保证起到了重要的保障作用。 本文详细描述了焊缝成形的过程,缺陷的种类以及产生的原因和后果,说明了焊缝缺陷对管材的各种疲劳损伤和断裂的作用,明确了管道焊缝无损检测的重要性。重点研究了TOFD技术和红外热成像探测技术,表明它们以其原理简单,操作方便,对管道环形焊缝内缺陷的高检出率而有广阔的应用前景。较高的缺陷检出率有助于无损检测人员及时做出评价,决定是否进行修复,而且还可以根据所得到的缺陷情况和焊接的质量预测管道运行的质量和服役的寿命。 数字图像在各行业有着十分广泛的应用,图像处理及图像理解在工业检测、工业探伤,计算机辅助生产等方面起着加快生产速度、保证质量的作用。本文重点介绍了智能图像处理和光电图像处理的内容,尤其在红外焊缝图像的处理与应用方面做了大量的探讨,在多种无损检测方法的综合使用中,针对焊缝红外图像的特点和特征,尽可能使用合理的方法分离出焊缝缺陷,提高焊缝缺陷检出率,保证管道焊接的高质量。

ISBN: (纸本)9787566102836

关键词： 模态参数   非接触测量   振动测试   数字图像   边缘检测   多项式拟合   索力测量  

摘要： 结构振动测试在桥梁结构安全评估和健康监测系统中是十分重要的环节。本文借鉴目前国内外已有的有关光测力学与计算机图像处理技术的研究成果,针对桥梁结构动力响应非接触测量方法中的图像测量方法作出了理论研究、计算机数字计算及实验室模型试验。论文查阅了国内外有关结构动力参数识别技术及数字图像测量技术等方面的著作和相关文献,在此基础上,对结构动力参数识别方法的研究应用背景、理论意义、已有成果和目前存在的问题作了较为全面的论述。 本文主要工作及成果如下: 1.总结分析了当前图像测量技术中的数字图像相关方法和数字图像边缘检测方法,利用图像边缘检测方法中的多项式拟合法进行了静变形识别的计算机仿真实验与实验室模型试验,并利用实测数据进行了验证,测量的精度较高。 2.介绍了利用视频图像振动测试技术的测试流程,提出将边缘检测中的多项式拟合法作为视频图像测振技术中的图像算法,采用普通USB摄像头和PC机作为硬件采集设备,利用Matlab编制了包括视频采集及分解、图像预处理、图像处理与位移识别、信号分析四个模块的软件程序,进行了简支梁模型的振动试验,识别了简支梁模型的固有频率、阻尼比与振型,同时并采用DASP振动测试系统测试方法与之对比。 3.进行了索模型的振动试验,识别的索的固有频率和二阶频率,简要介绍了索力测试方法的工程应用概况,利用所该方法测量的频率进行索力测试。