教学课程资源库 更多>>

关键词： 多聚焦图像融合   区域边缘   边缘检测   数字图像处理   多尺度分析  

摘要： 随着图像传感器技术的发展，图像处理技术的应用也越来越广泛。同一光学传感器在对同一场景成像时，要使场景中的所有目标都聚焦清晰是很困难的，如何将同一场景中的所有目标进行融合使融合后的图像处处聚焦已成为一个急需解决的问题。\n Curvelet（曲波）是一种新的多尺度分析的方法，比小波更适合分析二维图像中的曲线或直线状边缘特征，而且具有更高的逼近精度和更好的稀疏表达能力。第二代Curvelet变换理论的提出也使得其理论更易理解和实现。将Curvelet变换引入图像融合，能够更好地提取原始图像的特征，为融合图像提供更多的信息。\n 本文首先介绍了Curvelet产生的过程和基础理论，并且阐述了第二代Curvelet变换的原理，讨论了它的两种实现算法。\n 其次结合已有的图像融合规则和Curvelet的优秀的边缘分析能力，研究出一种新的更适合将第二代Curvelet变换应用于图像融合领域的融合规则——基于区域边缘的规则。首先对图像进行Curvelet变换，然后在相应的尺度上利用基于区域边缘的规则将Curvelet系数融合，最后进行重构得到融合图像。实验选用多聚焦图像，并通过选取几种不同组合的融合规则进行比较，从得出的图像和客观评价数据可以分析得出本文的基于区域边缘的规则非常适合将Curvelet变换用于图像融合，同时效率也比较高。\n 针对本文改进了的Curvelet融合规则的优点，将其用于边缘检测，可以发挥其有效的边缘保留能力。而各种边缘检测算子各有千秋，通过融合，可以综合其各自优点，获得更好的边缘检测效果。\n 最后，鉴于专用性和使用的方便性，开发出一个具有图像融合功能的数字图像处理系统。它包含了图像的预处理和图像融合功能。在图像融合部分，结合了Visual C++和Matlab各自的优点，进行二者混合编程。因为Visual C++调用Matlab引擎，合理地利用了Matlab功能强大的图形图像处理函数。这个系统可以进行友好的操作和高效的图像处理。

关键词： 嵌入式多媒体软件   视频编码   视频解码   数字图像处理   图像质量  

摘要： 3G时代的到来，以视频为主的嵌入式多媒体产品，也受到人们越来越多的关注和使用，所以作为3G重要应用的各种嵌入式多媒体移动终端和手持设备也必将会带来很大的经济效益和研究价值。但是目前在嵌入式多媒体软件中作为关键技术的视频实时编解码和图像质量的提高等方面都还存在很多技术难点。\n 在这种背景下，本文基于华为一种基于嵌入式的IPTV项目，设计实现了嵌入式多媒体软件中作为关键技术的视频压缩协议H.264标准中运动估计算法的优化和数字图像处理的一种缩放算法。在H.264中对其中的宏块划分模式，运动估计等的选择算法做了一些详细讨论，结合JM10.2的源代码对其中运动估计参差进行了空域截断处理，并对UMHexagonS算法做了一些改进，利用运动估计代价的相关性来设置阈值达到提前结束搜索的目的。同时进行了一些相应的模拟实验测试分析，能够在保证视频序列各分量信噪比影响不大的情况下缩短运动估计的耗时，以此提高了编码的实时性，减少了码流。从而可以使得嵌入式多媒体处理有了更高的实时性，同时节约了网络带宽。\n 在数字图像处理部分中，提出一种基于sinc函数的图像处理缩放算法，它利用sinc函数本身的一些性质，结合目标以及源图像的尺寸进行相应的运算从而实现了较好的缩放效果。模拟试验结果表明，通过这种算法明显改善了图像缩放后的混叠现象，从而图像质量得到提高，以此可以应用于不同尺寸的嵌入式多媒体终端现实设备中。

关键词： 目标识别   全自主足球机器人   数字图像处理  

摘要： 根据足球机器人比赛视觉系统的实际应用环境,对比分析了不同颜色空间的优缺点,采用HSI作为视觉系统的颜色空间,减弱了现场光照变化对视觉系统产生的影响,研究了在实际比赛场地条件下图像预处理和颜色阈值设定方法,采用声纳和红外传感器,结合机器视觉对比赛目标进行了快速识别和定位,实现了机器人的控球、带球和射门,比赛实验表明,该方法减少了运算量,提高了运算速度,进攻效果好。

关键词： 数字图像处理   图像质量评价   块效应评价   模糊效应评价   振铃效应评价  

摘要： 在数字图像处理的采集、显示、存储、传输、压缩等多个领域中都需要对图像质量进行评价。因此，图像质量评价算法的研究既有重要的理论意义，同时具有广泛的应用背景，并已经成为图像处理领域重要的基础研究课题之一。在很多实际应用条件下，无法获得原始图像作为参考源。因此，本文致力于图像的无参考质量评价方法研究。\n 考虑到除非在图像处理的过程中引入了人工效应，否则所有的图像都可视为无失真的。由此，可以将无参考质量评价的研究任务简化为对所引入效应的无参考评价。图像处理过程中，最常见的人工效应包括：块效应，模糊效应，振铃效应等，而且这些人工效应经常会出现伴生现象。本文在分别分析了这三种人工效应的基础上，提出了一个完整的无参考图像质量评价模型。\n 具体来说，本文的主要研究工作包括：\n 1.提出基于梯度和平坦性选择的无参考块效应评价方法。\n 2.提出基于梯度剖面锐度直方图分析的无参考模糊效应评价方法。\n 3.提出基于边界过零点选择的无参考振铃效应评价方法。\n 4.提出新的无参考图像质量评价方法。\n 实验结果表明，本文提出的无参考图像质量评价方法对主观感知质量保持了很好的预测准确性、单调性和一致性。

关键词： 卫星云图   台风预报   云系分割   特征提取   数字图像处理  

摘要： 台风是由热带海洋面上的气旋性扰动发展成的低气压系统，是热带气旋中强度最强的一种。它是严重影响人类生产生活的灾害性天气之一，而且我国又是世界上台风灾害最为严重的国家之一。为了避免台风对人类造成的灾难，对台风的早期预报是具有极大意义的。而且，预报的时间越早，造成的伤害就越小。因此，本文运用数字图像处理的方法，在台风的形成期将台风云系从各种云系中分割出来，并对其进行特征提取及定位。但是，从目前的资料来看，传统的人工预报的方法仍然是预报台风的主要方法，而自动预报形成期台风仍然处于研究和探索阶段。由于台风中心定位的好坏取决于台风云系的分割和特征提取。因此，对台风云系进行分割及特征提取具有很高的研究价值和极其重要的现实意义。\n 由于风云二号气象卫星具有观测区域大，探测周期短、实时性强的优点，且其传回的图片更加清晰，因此，本文选用风云二号气象卫星拍摄的云图作为客观的资料，以2008年9月发生在台湾省东部的森拉克台风为例，针对形成期台风云系的分割与特征提取进行研究。主要涉及以下几个方面的工作：\n 1.对原始的云图进行预处理。首先将彩色的图像转换为灰度图像，然后选取一个恰当的阈值，将云图中一部分不属于台风云系的云系滤除，接着提出一种递归中值滤波和数学形态学相结合的方法对云图进行滤波，以消除噪声的干扰。预处理的工作极大地简化了后续的工作。\n 2.对云图进行分割。根据台风云系具有灰度值相对较高、面积较大、偏心率较小的特征，分别对云图进行灰度阈值法分割、面积分割、偏心率分割，将台风云系从各种云系中分割出来。\n 3.螺旋云带的提取。首先将台风云系的特征信息恢复，然后采用差值法对台风云系的螺旋云带进行提取，并采用数学形态学的方法对提取出的螺旋云带进行骨架化和剪枝，从而得到螺旋云带的局部螺旋线。\n 4.根据提取出的局部螺旋线的特征，采用最小二乘的方法对台风中心自动定位。\n 另外，本文运用MATLAB7.0作为编程工具，采用灰度多值化的方法对云图的台风云系分割与特征提取进行研究。该方法打破了传统的对云图进行二值化的研究方法，克服了二值化方法的局限性。实验证明，本文的算法能够有效地对形成期台风云系进行分割及特征提取，并能很好的对台风中心定位。其研究成果对形成期台风云系的识别、预报及定位等具有一定的贡献。

关键词： 虚拟仪器   LabVIEW   形态学图像处理   数字图像处理  

摘要： 形态学图像处理包含许多强大的非线性图像处理技术。探讨基于LabVIEW软件平台形态学图像处理实施方法,将虚拟仪器技术和形态学图像处理算法有机地结合起来,设计图像采集处理软件。研究表明,虚拟仪器应用于形态学图像处理是可行的,具有广阔应用前景。

关键词： 触摸式显示器   系统标定   图像检测算法   触摸式影像量测仪  

摘要： 介绍了数字图像检测系统的基本结构和测量原理,同时介绍了软件界面和测量系统的标定方法,阐述了采点法和描线法两种关键数字图像检测算法的基本原理。该检测系统采用触摸式显示器为操作中心仪器,以触摸屏为用户与计算机交互媒介,根据触摸屏操作特性专门开发的测量软件操作简单、便捷,省去了鼠标、键盘操作,与传统手动影像测量仪相比,效率大幅度提高。

关键词： 钢球   表面缺陷识别   图像识别   数字图像处理  

摘要： 钢球作为轴承的重要零件，其表面缺陷对轴承的精度、运动性能、使用寿命等都有至关重要的影响。目前，在轴承行业中，对钢球表面缺陷的检测仍然主要采用传统的人工目视检验法，其准确性和稳定性均难以保证。本文应用数字图像处理和模式识别技术对钢球表面缺陷识别系统进行了研究，给出了钢球表面缺陷识别有效性的评价体系。论文的主要内容和研究成果如下：\n 1．针对每张钢球图像都只是钢球表面的一部分，在图像边界处容易出现一块缺陷分布在两幅或更多图像中而造成漏检或重检的难点问题，本文提出了图像匹配技术，让同一块缺陷的多幅图组合成一幅图，使得一块缺陷完整出现在一幅图像中，这在一定程度上可以减少钢球的漏检或重检。\n 2．钢球表面有5种类型的缺陷，本文采用了中值滤波对缺陷进行去噪，采用了分段线性变换增强钢球缺陷与背景的对比度。根据直方图设定阈值，将钢球图像进行二值化处理，能有效地将缺陷图像与背景分割，满足缺陷识别要求。通过开操作断开钢球表面缺陷狭窄的连接部分和消除细的突出物，通过闭操作填补钢球表面缺陷里面小的空洞。经过与多种边缘检测算法相比较表明，得出采用Krisch算子作钢球图像边缘检测的效果比较理想，检出的边缘完整、清晰，不需要进一步细化。\n 3．本文提出了采用缺陷数、缺陷目标的面积、缺陷目标的长/短径比、缺陷椭圆度、缺陷等效直径等五种特征作为钢球表面缺陷输入特征参数的提取方案，同时也将等效直径的概念引入到钢球表面缺陷的特征提取中。本文构建了钢球表面缺陷识别模型，提出了多个数字判别边界值方法的概念并给出了实例，解决了缺陷种类个数归一化后多个数的缺陷误差分类问题。开发了BP神经网络检测程序，并对斑点缺陷、麻点缺陷、擦痕缺陷、划条缺陷和凹坑缺陷进行训练并测试，实验结果表明，基于BP神经网络的钢球表面缺陷识别法识别效果良好，准确率达94%。\n 4．本文设计并开发了基于图像识别技术的钢球表面缺陷识别的软件系统，开发工具为MatLAB R2006a和Microsoft Msual C++6．0，系统软件包括文件管理、图像处理、缺陷特征提取和缺陷类型判别4个功能模块。

关键词： 道路工程   沥青混合料   体视学方法   级配推测   数字图像处理  

摘要： 通过对沥青混合料试件的薄片切割,应用数字图像处理技术,获得了大量截面图像,并引入体视学方法,从二维截面上的集料分布信息推测出了三维空间集料的粒径分布,进一步提出了将球形集料假设级配转换为机械筛分级配的修正方法。结果表明:切片数量对试验结果有影响,切片数量越多,得到的结果越准确;球形集料在假设条件下的级配与机械筛分级配有一定误差,通过引入修正系数C可将二者相对误差控制在5%之内,满足了工程精度要求。

关键词： 数字全息   无透镜傅里叶全息术   数值再现   数字图像处理   相移法   轮廓测量  

摘要： 数字全息术是综合光学全息原理、计算机技术、电子技术以及数字图像处理技术发展起来的一种新型全息成像技术。它用电荷藕合器件CCD代替普通全息记录材料来记录全息图，用计算机数字处理和显示技术取代光学衍射元件来实现物体的再现，实现了全息图的记录、存储和再现过程的数字化。与传统的光学全息相比，数字全息可以消除噪声以及记录过程中底片非线性等因素的影响；整个记录和再现过程简单，有利于进行定量分析和测量；便于图像的数字化储存和实时处理。本论文从基本原理、计算机仿真、实验分析和初步测量四个方面，完成了以下工作：\n 首先，从理论上详细阐述了数字全息图记录与再现的基本原理，基于数字全息图的数学模型，分析了记录数值再现的实现方法，并推导了无透镜傅里叶变换数字全息的数值再现公式。\n 其次，重点讨论了CCD参数对记录条件的限制，得到了数字全息术所能记录的物体最大尺寸与记录距离之间的关系，最大物光和参考光夹角，并且指出：相对于平面光波，用球面光波记录全息图可以更有效地利用CCD的频谱宽度。\n 然后，基于数字全息的相关理论，进行了数字全息术的计算机仿真研究，对不同的编码方法进行了仿真再现。而且搭建了无透镜傅里叶变换数字全息实验装置，以壹角硬币为记录物，采集了数字全息图像，经过相关的程序处理，得到了壹角硬币的再现图像的强度图和相位图。\n 最后，对壹角硬币的相位图像做了相关处理后，利用相位解包裹技术和标定技术对壹角硬币进行了初步的测量，并且验证了文中所用到的无透镜傅里叶变换数字全息实验方法和相关程序的正确性。