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关键词： 数字图像处理   模板标定   模板匹配   绝对位移测量   三坐标测量机  

摘要： 三坐标测量机是对工件轮廓、形位尺寸等进行测量的主要通用仪器。由于其结构复杂、系统庞大、价格昂贵使得应用受限。因此开发了一种基于虚拟坐标测量的新型三坐标测量机。虚拟坐标测量是建立在数字图像处理技术上，突破了传统的测量方法，对传统测量机的主体进行简化，实现三维空间的位移尺寸测量。坐标测量机的实质就是取得测头或工件的位移信息，因此位移测量是它的关键技术。本论文拟解决的主要问题是如何应用数字图像处理技术进行一维、二维绝对位移的测量。\n 针对前人研究中像素累计误差无法控制的问题，提出一种基于数字图像的绝对位移测量方法，采用模板匹配进行位移测量。对于模板匹配一般用于追踪定位，很少用于位移测量。本论文中，作者首次将模板匹配技术用于位移测量。\n 文中作者首先对前人研究成果进行了概述，分析比较了前人研究成果，针对目前存在的问题，提出了新的测量方法。基于花岗岩表面的灰度图像，采用灰度模板作为图像处理过程中的自然标志进行绝对位移测量的测量方法。通过对该方法的具体描述，分析了该测量方法的两个过程。一是模板标定，采集被测表面图像（花岗岩图像），应用光栅尺确定自然标志的绝对坐标。二是测量过程。采集被测表面图像，以模板作为识别标志，采用模板匹配的方法实现该测量过程。应用一定的相似性判据建立相关判别函数，搜索出最佳匹配模板，结合绝对位移测量公式完成测量。\n 然后，在提出具体理论的基础上，通过详细的实验验证在该论文中提出的新的测量方法的可行性。在实验过程中，首先对基于灰度值的模板匹配进行了可行性验证试验，然后进行了运动仿真，最后通过大位移及微位移测量的具体实验，实验数据及其结果进行可行性说明。实验结果表明该测量方法具有可行性，而且该方法很可靠。\n 最后，在一维测量实现的基础上，将该理论推广应用于二维位移测量。在论文中也进行了理论分析，及实验验证。\n 由此得到，在本论文中提出的基于模板匹配的绝对位移测量方法具有可行性、通用性和现实意义。该测量理论和方法的提出丰富了数字图像领域测量的理论与方法，为后续研究提供了借鉴作用。

关键词： 标记点检测   计算机视觉   三维测量   数字图像处理   稳定性分析  

摘要： 以计算机视觉技术为基础的三维测量技术是集光、机、电和计算机技术于一体的智能化、可视化的高新技术，目前在国内外也得到了广泛的应用。在测量物体时，由于测量范围和测量盲区的存在，单次测量只能得到物体的部分数据，得不到物体全貌的三维数据，因此需要将多次测量的数据进行拼接。基于标记点的拼接方式以其测量范围大，成本较低等优点得到越来越多的应用。在基于标记点的三维测量技术中，标记点的检测结果会影响到后续的操作，从而影响整个系统的测量结果，因此要对标记点的检测算法及其稳定性进行研究，尽可能减少误差，提高稳定性。\n 本文主要完成和实现了以下几方面的内容：\n 研究和分析了目前常用的标记点，根据实际情况设计了一套相对应的编码标记点和非编码标记点，为后面在不同背景下标记点的检测打下了良好的基础。\n 研究数字图像处理中的相关算法。对比了各种图像滤波方法，利用数学形态学的滤波方法明显提高了暗弱背景下的识别率。本文改进了传统的阈值分割算法，使之更加适合本文中光照不均的实际情况。\n 在标记点设计的基础上，根据实试验过程中解决问题的方式对标记点检测的条件准则进行了丰富，提高了检测算法的稳定性、鲁棒性。\n 详细的对不同背景下的标记点进行了稳定性分析。首先根据仿真图制作原理和检验算法，利用仿真图对算法的稳定性进行了详细的分析。然后在实际检测中分别从检测精度和识别率两方面对算法进行了稳定性分析。\n 对于编码标记点我们用环形扫描法对其进行解码，通过实验验证了实验中两种标记点区分的正确性和编码标记点解码的正确性。\n 本文算法都已经在VC++6.0环境下进行了验证。

关键词： 嵌入式Linux   线阵CCD   数据采集系统   数字图像处理   FPGA  

摘要： 随着计算机技术、数字图像处理技术、CCD（Charged Couple Device）技术的发展与完善，机器视觉逐步完善，并已走进工业现场。在PDP（Plasma Display Panels）生产中也需要它们来识别生产过程中产生的缺陷。但高速图像采集、处理与传输系统仍是一个亟待解决的难题。本文根据课题提出的高速、实时等要求提出了基于可编程器件的高速图像采集、处理与传输系统。\n 实验中采用高速线阵CCD搭建图像获取系统，并使用FPGA（Field Programmable Gate Array）完成图像预处理以及与上位机的数据传输与通信。\n 由于使用硬件实现图像处理，本系统比传统的基于DSP处理器的系统拥有更快的处理速度。并且由于FPGA使用不同配置文件对应不同的算法，所以在算法实现上更加灵活。本文详细了介绍几种图像预处理方法在FPGA上的实现方法。接着介绍了基于嵌入式Linux的网络数据传输与通信的实现。详细阐述了基于FPGA的NiosⅡ软核处理器的硬件平台的设计以及嵌入式Linux的软件设计，从Linux系统移植、设备驱动程序开发到上层的线阵CCD数据接收与传输以及采用BSD套接字的UDP应用程序设计。最后介绍了上位机的数据接收程序以及测试程序的设计。

关键词： 疲劳驾驶   图像处理   人脸检测   人眼定位   安全驾驶   预警系统  

摘要： 随着汽车工业的高速发展，安全驾驶成为人们日益关注的一个重要话题。相关统计数据表明，全球每年因交通事故死亡的人数超过50万，而我国这一数字就高达9万左右。研究表明，疲劳驾驶是第三大“影响事故发生的危险因素”，约占总数的20％～30％。因而，对疲劳驾驶的研究与预防有着十分重要的现实意义。\n 本文在参考研究与对比国内外相关技术和文献的基础上，并结合实验室自身条件，提出并设计了一套基于数字图像处理技术的疲劳驾驶预警系统。该系统主要由图像数据采集与传输，图像处理以及疲劳判定与预警三部分组成。图像数据采集与传输是整个系统的基础，本系统利用CMOS型图像传感器，并以CPLD为逻辑控制电路，采用双存储器交替方式（即乒乓方式）完成数字图像的采集和与DSP的数据传输。图像处理，包括人脸检测和人眼定位是整个系统的关键技术，以肤色模型为基础通过快速投影法确定人脸区域，进而再利用投影法和区域生长的方法实现人眼定位，最后通过垂直投影得到人眼状态高度值。而疲劳状态判定和预警是整个系统的目的，以采用非接触的PERCLOS疲劳参数，并配合ECT疲劳参数的方式实现。整个系统以SEED-DEC6713开发板为主要开发工具，并配合自行设计的图像采集模块，在理想的实验环境下初步实现疲劳驾驶的判定与预警。

关键词： 胰腺肿瘤   内窥镜超声检查   数字图像处理   支撑向量机  

摘要： 目的观察利用数字图像处理技术提取超声内镜图像纹理特征，并运用于胰腺癌诊断的价值。方法随机选择2005年2月-2007年2月间行胰腺EUS检查的216名患者。其中胰腺癌153例，非胰腺癌患者（包括正常胰腺与慢性胰腺炎）63例，所有胰腺癌病例均经EUS-FNA细胞学检查确诊。选择EUS图像并提取纹理特征。根据最优特征组合，通过支撑向量机将病例进行自动分类为胰腺癌和非胰腺癌病例，并计算该诊断方法的敏感性、特异性和准确率。结果根据EUS图像共提取9大类，69个特征用于模式分类特征，其中类间距最大的25个特征被选取作为初始特征。将现有216例病例，随机划分为训练集和测试集，训练集108例（癌症76例，非癌症32例）、测试集108例（癌症77例，非癌症31例），用训练集训练分类器，测试集进行测试。共进行50次随机实验，最终得出胰腺癌分类的准确性为（97．98±1．237）％，敏感性为（94．32±0．0354）％，特异性为（99．45±0．0102）％。结论数字图像处理技术与计算机辅助EUS图像判别法准确率高，无创伤性，为胰腺癌的临床诊断提供了一个新的、有价值的研究方向。

关键词： 电子地图   图像处理   矢量化   内河航道  

摘要： 针对内河航运的特点,提出应用数字图像处理技术,进行内河航道矢量化电子地图设计和制作的方法。该方法采用领域平均滤波和航道曲线插值拟合等算法,按照"点线面"三个图层采集航道地理信息数据,自动形成矢量化的航道地理信息数据库。在此基础上,建立了珠江三角洲内河航道电子地图开发系统,并完成了珠三角航道电子地图的矢量化和地理信息的数据采集。试验结果表明,所开发的珠三角航道电子地图,精度良好,界面友好,运算效率高,数据库的更新和维护简便,满足内河船舶监控的实际应用要求。

关键词： 图像处理   颜色空间   色度  

摘要： 在数字图像处理过程中,为了提高处理的效率和精度,需要根据实际应用环境选择合适的颜色空间.数字图像处理中常用的颜色空间有RGB、YUV、HSI等,它们具有不同的特性和适用范围,相互之间存在一定的转换关系,可根据实际需要进行相互转换.

关键词： 数字图像处理   MATLAB   识别  

摘要： 本文在简要介绍MATLAB软件的基础上,结合其图像处理工具,重点分析了MATLAB在识别0-9数字图像处理中的应用并提出了一种识别数字图像的新方法。结果表明,识别加噪的数字图像,当传统的边缘检测edge()函数失效时,利用本文的方法能准确地识别加噪的数字图像。

关键词： 数字图像处理   图像增强   直方图均衡   高频加强滤波   MATLAB软件  

摘要： 图像增强是数字图像的预处理,对图像整体或局部特征能有效地改善。为了实现对数字图像的增强处理,采用时域直方图均衡和频域高频加强滤波相结合的方法对图像进行了增强处理。利用图像中变化剧烈的信息只与高频成分有关这一原理,结合MATLAB设计实现了高频加强滤波器并对图像进行了增强处理,在此基础上使用时域直方图均衡技术再对图像进行处理。试验结果表明,两种技术的结合可以使图像的细部特征更加明显,图像更加锐化,其图像增强效果要好于单独采用其中任意一种技术的处理结果。

关键词： 数字水印   RS纠错   离散余弦变换   数字图像处理  

摘要： 本文提出了一种基于DCT变换域的用改进LSB算法嵌入带RS纠错码的数字水印方法。该方法无需原始图像信息就可以提取数字图像中的嵌入数据,用来进行数字取证,确认多媒体内容的作者,鉴定多媒体数据的真实性,或提供相关时间、地点等信息。本算法把信息均匀地分布在了整个图像的数据中,增加了数据副本对有意义的嵌入信息进行恢复,并且由于在编码阶段增加了纠错码字,所以进一步提高了算法的鲁棒性。仿真实验结果表明,本文算法对噪声叠加、平滑滤波、剪切、旋转等图像处理操作具有较好的鲁棒性。