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关键词： 双语教学   数字图像处理   教学效果  

摘要： 为考察"数字图像处理"双语教学的实际教学效果,对授课对象进行问卷调查。调查内容包括:对双语教学主要目标的认知、对教材的看法、对课堂教学的适应情况与评价、双语教学的收获、影响学习效果的因素。对得到的有效数据进行分析讨论,并就今后保证双语教学效果提出了建议。

关键词： 机动车安检机构   监管系统   数字图像处理   图像识别   图像检索  

摘要： 随着社会的发展、生活水平的提高,人们对机动车的需求量也进一步加强。因此,机动车安检机构的工作量也随之加大,但是现有的机动车安检机构仍还有很多不完善之处。许多机动车安检机构为了自身的经济利益会不顾国家的相关规定,借各种投机取巧的方法来提高机动车的检测合格率,并以此来吸引车主前来检车,从而获得更高的利益。因此,需要建立出一套基于计算机图像技术的机动车安检机构监管系统,加大对机动车安检机构的监督和管理。 针对这一背景,本文分析了建立机动车安检机构监管系统的必要性和所需的关键技术,对监管系统的总体结构进行设计,结合实验过程,建立基于图像检索技术的机动车安检机构监管系统,解决机动车安检机构存在的问题。 在视频的采集及图像处理部分,本文通过监控摄像头和视频采集卡等硬件设备完成对车辆安检过程中的视频监控,结合实际情况分析在图像采集过程中产生各种缺陷的原因及消除这些缺陷的图像处理方法:灰度拉伸、中值滤波和梯度锐化。并针对牌照区域的特点,采用水平和垂直投影法、Hough变换法完成了对车牌部分的定位和倾斜车牌的校正。 在车牌字符分割的部分,本文借鉴传统的基于垂直投影图法的字符分割方法,同时结合实际车牌情况,提出了对粘连和断裂字符的处理方法。在字符识别部分,利用BP人工神经网络作为分类器,将字符的灰度特征、纹理特征及轮廓特征作为参数输入神经网络,进行了神经网络训练,并对识别结果进行了实验分析。 在图像检索算法设计的部分,根据监管系统的要求,本文采用二分检索算法来实现视频中关键帧图像的提取,完成从视频中检索图像的过程。 本文通过对数字图像处理方法、图像识别以及图像检索算法的研究,建立了基于图像检索技术的机动车安检机构监管系统。通过图像识别和图像检索的实验,实现监管系统对机动车安检机构的监管功能。

关键词： 气液两相流   气泡特征   三维测量   虚拟立体视觉传感器   数字图像处理  

摘要： 随着科学技术的迅速发展,气液两相流在诸如动力、化工、核能、石油、冶金、环境等领域中得到了越来越广泛的应用,就其工程应用效果而言,在很大程度上取决于气泡运动形态以及分散相和连续相之间的相互作用。为了深入研究气液两相流动机理,准确地表述分散相的运动特性,并由此指导生产过程及实践,对于气液两相流气泡特征参数三维信息的获取具有重要的意义。 本文在总结分析气液两相流参数检测发展、数字图像处理技术、高速摄影法在两相流参数检测中应用的基础上,针对气泡特征参数三维测量方法进行了深入研究。 基于数字图像处理技术提取气泡的二维特征参数。针对气泡图像的特点,提出动态阈值压缩的大津法进行阈值分割,有效地将目标气泡从背景中分离出来,结合扫描线种子填充算法与图像形态学运算,对图像进行孔洞填充,基于边缘面积属性对气泡特征区域进行自动识别,去除干扰特征,并最终提取气泡的周长、面积、圆形度、质心坐标、等效直径等形态特征参数。最后采集不同时刻的图像,实现气泡运动速度的测量。 深入研究了气液两相流中气泡特征参数三维测量的基本原理,分析总结了相机标定的不同方法,主要对基于非共面标定的Tsai两步标定方法进行了研究,并给出标定算法的基本步骤。 构建了虚拟立体视觉传感器,分析其测量原理并建立成像数学模型,从实际视场的大小、传感器结构、误差大小三个方面综合考虑,来确定传感器的结构参数,并给出各个结构参数对上述三方面性能影响的仿真结果。同时,总结了根据实际视场设计虚拟立体视觉传感器的一般原则和步骤。最后,实现了视觉传感器机械结构设计,完成整套虚拟立体视觉成像系统的开发,并在实验装置上进行了实验验证,传感器测量空间距离误差优于2.67mm,相对误差优于6%,初步实现了气泡运动的三维重建。

关键词： 沥青混合料   级配   数字图像处理   集料形状特性   高温性能  

摘要： 随着我国高速公路网的不断完善,市际、市域、市内交通的可达性、高效性、便捷性及安全性都得到了很大的提升。但是各种病害不断侵蚀着原有道路,尤其是车辙病害在全国范围内都普遍存在,严重损害了沥青路面的使用性能,路面服务水平的降低,大大增加了道路运营者的成本和道路使用者的出行费用。实践证明,造成路面损坏的原因除了超载、自然老化等这些外因,最关键的是混合料级配这一内在因素。因此,级配优化研究工作势在必行。 级配设计依赖于设计经验,已有的优化方法多从调整级配入手,侧重于对宏观因素如粒径大小的调控。但是实践表明,矿料级配性能不仅与其粒径大小有关,也与颗粒形状、规格和质地有很大的关系,现行级配设计方法仅考虑粒径大小,不能取得最优的设计结果。所以多尺度分析级配影响因素,研究级配设计方法具有重要意义。 本文从矿料微观尺度展开研究,借助于图像处理技术,对矿料颗粒的形状特征深入研究,提出表征矿料颗粒形状特征的参数。并在预先设定不同形状颗粒的不同含量下,进行混合料高温性能试验,探求各参数的变化规律；并采用分形理论研究级配曲线量化方法。论文还利用SPSS分析软件分析得到混合料性能与矿料颗粒形状特征参数和级配参数的数学关系,且相关性较高。 论文所提模型反映了矿料级配与颗粒对沥青混合料性能的综合影响,为级配优化设计提供了理论基础。若矿料一定,级配一定,可根据模型计算出混合料性能,从而可对矿料级配组成的初步设计进行调整,大大提高了沥青混合料设计效率,是一种对级配设计的“事前”优化方法。成果用于混合料设计,对提高沥青混合料路用性能,减少路面病害有重要意义。

关键词： 轮缘参数   图像检测   数据拟合   摄像机标定  

摘要： 火车轮对是影响火车运行安全的重要部件之一。因此,轮对参数的检测也就成为列车运行安全的关键,轮缘几何尺寸包括轮缘厚度、轮缘高度及踏面磨耗等。本文针对人工测量轮缘几何参数带来的诸多不便,提出基于数字图像处理的火车车轮轮缘几何参数动态检测方法。 论文利用LabVIEW提供的对Matlab程序接口,充分发挥Matlab语言的数学运算功能,以LabVIEW开发火车车轮轮缘动态检测系统标定界面,具有简洁、易操作、快速的执行和计算能力。 论文完成了火车车轮轮缘几何参数双目视觉检测系统的构建,详细分析了双目视觉检测原理,完成了双目视觉系统检测标定工作,标定结果与相机标定参数相符。实现了对图像中轮缘轮廓特征的提取及三维重建,再对轮缘轮廓离散点进行拟合,求出了轮缘几何参数。误差在0.3mm以内,符合要求。

关键词： 数字图像处理   实践教学   教学改革  

摘要： 《数字图像处理》是高校电子信息类专业一门很重要的专业课程,有效的实践教学环节是理解掌握课程内容的关键,为此对该课程在实践教学方面进行了改革,并对产生的效果给出了详细分析。

关键词： 数字图像处理   阴影分割   阴影去除   能量极小化   本征图  

摘要： 本文主要介绍了单幅彩色数字图像中阴影分割和阴影去除的相关算法.阴影分割即从有阴影的数字图像中确定阴影的轮廓.阴影的去除即在阴影分割的基础上,将图像中阴影区域的亮度提高,使其在视觉效果上与图像中的光亮区域一致.本文将边界模糊的阴影称作软阴影,边界明确的阴影称作硬阴影.针对不同的阴影类型,分别给出了各自的算法. 对于硬阴影图像,过去阴影分割的方法主要是比较图像的本征图与原始图像,从而获取阴影边界信息.然后通过计算机形态学运算,将不连续的阴影边界膨胀为连续的阴影边界.此方法的缺点是：膨胀运算在使得阴影边界连续的同时,也降低了阴影分割的准确性.本文未采用计算机形态学运算,而是将图像的本征图和现代图像分割技术相结合,提出了我们新的模型.对于软阴影图像,我们根据其阴影边界模糊的特点,将软阴影分为全阴影区域和半阴影区域.对软阴影的分割,即计算图像中半阴影区域的边界.我们沿垂直于半阴影区域的方向进行取样,并建立模型,将问题转化为三次函数拟合问题.从而可以计算得到半阴影区域分别与光亮和全阴影区域的边界. 本文中阴影去除的算法可在图像的RGB色彩空间和HSI色彩空间分别进行.对于不同的图像,两种空间中阴影去除的效果各有利弊.阴影去除的算法与阴影分割的算法紧密相连.对于硬阴影图像,在准确地获取阴影边界之后,将阴影部分减去阴影因子,从而使其亮度提高.若边界的视觉效果不好,可以继续采用图像修补技术将其完善.软阴影中全阴影区域的算法与硬阴影基本一致.半阴影区域的阴影因子并非常数,计算相对复杂.本文中的模型将半阴影区域阴影因子的计算转化为一个能量极小化问题.我们通过数值实验,验证了本文模型的有效性.

ISBN: (纸本)9787115220233

关键词： 哈尔特征检测   瞳孔中心检测   眼角检测   帧预测   数字图像处理  

摘要： 人脸检测来源于人脸识别(Face Recognition),人脸检测是人脸自动识别系统的关键环节,早期的人脸识别研究主要针对于具有较强约束条件的人脸图象(如无背景的图象),往往假设人脸位置一直容易获得,因此人脸检测问题并未受到重视。人脸特征点的检测基于人脸检测,是在检测到的人脸范围内进行面部特征点的检测。 本文研究开发的人脸特征点检测系统,光照适应性、背景适应性强,具有针对不同人的普遍适应性。本系统采用Haar特征检测人脸、人眼眶的位置,在迭代算法和角点检测算法基础上提出了一种新的瞳孔和眼角检测算法。该算法检测的精度高,适应性强。首先,利用Haar特征检测,找到人脸框的位置,在此基础上找到人眼框的位置。然后,在人眼眶内采用改进的迭代算法,找到人眼瞳孔的中心位置,采用角点检测算法找到人眼内眼角的位置。最后,在人眼眶的基础上,采用肤色算法精确人脸左右边界。检测人眼眨眼,触发某种事件,作为后续应用的基础。 为了提高人脸特征点检测的精度和提高眼控鼠标系统的控制精度,本系统提高了图像像素大小,采用大像素图像定位人眼瞳孔和眼角的位置,利用像素抽取技术,将大像素的图像抽取成小像素进行人脸检测,人眼检测,然后再转换到大像素,从而找到大像素下的人眼框位置进行瞳孔和内眼角的检测。该方法提高了人脸特征点的检测的精度,并且对实时性影响较小。 另外为了提高人脸特征点的检测实时性,本文采用预测机制,即利用上一帧图像的人脸检测位置,作为下一帧的检测的参考范围,从而大大减少了人脸检测的运行时间,提高了系统的实时性。

关键词： 电机转速   ARM   数字图像处理   高精度   检测装置  

摘要： 在我国,能源问题一直是备受关注的问题,而能源使用效率低下是能源问题的一个主要原因。电动机行业也不例外,据统计,目前我国各类电动机总装机容量为4.2亿KW,耗电10000亿KWh以上,占每年电力消耗的比例达到60%以上。可以想象,如果电机效率每提高1%,就可节省100亿KWh以上的电能。而当今社会,各种新型电机不断的出现在市场上,均称其能效比很高,但这些电机的能效提高的程度有多大,得需要电机行业的专业检测设备进行检测论证。而这种检测装置在目前市场上主要是转矩和转速特性的检测装置,因此,为了确保检测装置的精度,转矩和转速检测装置的本身技术指标必须满足使用要求。 本文就此课题开发了一套装置,利用ARM技术,用来检测电机转速测量器件是否满足技术指标,为该器件能否投入市场提供有力保障,给电动机制造和电动机效率的提高提供了有力的技术依据和手段。 在该装置中,实时检测并显示当前的实际转速和自动对中能力。为提高检测装置的精度,保证连接同心度,利用数字图像处理系统结合伺服控制系统,对图像进行检测、识别、高精度位置控制以及高速度的完成,实现装置的高精度自动对中。在系统的硬件电路设计中,主控制ARM芯片对采集的图像信号进行实时处理,计算出对中附件偏离中心线的精确距离,实现前后、左右、上下的自动对中功能。同时,利用ARM技术控制对中电机的运动,使自动对中能力能更快更稳定的完成,外加大容量FLASH芯片存储采集的数据。并且外扩以太网接口,SD卡插槽,串口通信等功能,实现装置多功能化。最后通过光电转速传感器采集驱动主轴上光电编码圈输出的转速信号,并反馈到ARM控制系统中,再通过ARM控制系统对驱动部分实现控制,达到检测要求的转速,解决了整台装置的转速控制问题。 全文共分六章,重点介绍了嵌入式系统的硬、软件设计和数字图像处理技术的算法分析。第一章是绪论部分,介绍了课题的来源背景,国内外的研究现状,以及研究的目的和方法。第二章介绍了该检测装置的基本工作原理和嵌入式系统的发展概况。第三章重点阐述了数字图像处理技术,分析了当前比较流行和适用的算法。第四章为控制系统的硬件设计,主要介绍了硬件的整体设计模型,微处理器及其周边电路的设计。第五章为系统软件设计,主要介绍了系统整体程序设计思想,数字图像程序设计,自动对中程序设计和转速测量程序设计等。第六章给出了测量结果,并对数据结果进行分析总结。 最后,对本课题做了总结,并对基于ARM的电机转速测量器件高精度检测装置做出了展望。 图[45]表[7]参[43]