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关键词： 混凝土   定量图像分析   数字图像处理   疲劳损伤  

摘要： 混凝土内部是由固体水化产物、气孔及裂纹体系组成的复杂结构，这也是混凝土材料力学性能、耐久性以及其他物理特征的决定因素。混凝土很容易受到外界环境以及荷载因素的影响而导致裂纹产生，进而致使其强度、耐久性以及传输等宏观性能明显劣化。因而，对混凝土内部裂纹的描述和表征非常重要的。\n 目前，借助于图像处理技术所进行的混凝土内部微裂纹研究大多数是定性的描述，还没有做到定量表征的层次。而且，这种描述在很大程度上取决于观察者的主观意识，具有很大的随意性。据此，本文针对水泥基复合材料定量图像分析方法进行了系统的试验和分析。具体包括如下几方面：\n 1.选择合适的试样制备和图像采集等试验方法，运用数字图像处理技术，找出了适合于分析损伤试件结构的图像处理技巧和分析方法。\n 2.通过图像分析技术，获得了二维截面上裂纹的各种参数，其中包括裂纹的长度、面积、周长以及取向性等。然后，运用体视学理论，将获得的二维信息映射至三维空间中，得到了裂纹在三维空间中的密度和分布。这些信息能为混凝土损伤的表征，性能的描述和寿命预测提供重要的基础和依据。\n 3.利用上述的试验和理论对不同疲劳损伤程度的混凝土内部微结构演变进行了分析。借助统计学的理论和方法，分析了裂纹各方面信息与试件宏观的残余应变之间的相关性，找出影响混凝土宏观性能的主要信息，并推测了他们彼此之间的大致变化趋势和分布范围。\n 4.利用试验过程中采集到的大量混凝土微观结构演变图像，对混凝土在疲劳过程中的损伤机理进行了深入的分析和探讨。

关键词： 轮轴-轴承   线阵CCD   检测系统   数字图像处理  

摘要： 通过基于线阵CCD传感器的铁路货车轮轴-轴承检测系统的设计,详细介绍了检测系统的基本工作原理、硬件构成和软件设计,提出了利用带阈值与积分反馈的二值检测电路、高速CCD视频数据采集卡LDAC-94A和数字图像处理中边缘检测的Sobel算子等软硬件措施来实现高精度圆孔的图像采集。

关键词： Logistic映射   Chebyshev映射   数字图像处理   图像加密   灰度值加密  

摘要： 随着数字图像处理技术和网络通信技术的快速发展，对图像在互联网中的安全传输问题提出了非常高的要求。但是，由于图像本身固有的许多特性，如高数据量和高像素间相关性，使得传统加密算法如DES、IDEA和RSA，并不适合用于实际图像加密。混沌系统有许多重要特性，如对初始条件和系统参数的极端敏感依赖性、伪随机性和非周期性等等，因此，混沌系统非常适合在图像加密算法中进行像素位置加密和灰度值加密。\n 目前广泛使用的单维混沌系统如Logistic映射，公式简单，计算效率高，但是，在计算精度受限情况下，存在密钥空间小和安全性低的弱点；另外，由于传统量化方法和排序方法在计算混沌位置加密矩阵或向量的过程中，产生速度比较慢，使得基于单维混沌映射的图像位置加密算法存在效率比较低的问题；传统图像灰度值加密是按照静态顺序的方式实现的，在抵御明文攻击和统计攻击方面存在不足。\n 针对上述问题，本文提出一种新的基于Logistic映射和Chebyshev映射的快速图像加密算法。该算法包含两部分，基于占位思想的快速图像位置加密方法和动态灰度值加密方法。其中，基于占位思想的快速图像位置加密方法是本算法的核心，与传统的图像位置加密方法相比，本文提出的方法能够达到与其相同的安全水平，但是具有更高的位置加密效率。仿真结果表明，本文提出的这种新的基于Logistic映射和Chebyshev映射的快速图像加密算法，在加密速度和安全性方面具有良好的性能。

关键词： 数字图像处理   MathCAD   编程  

摘要： MathCAD作为一款功能强大的数学软件,不仅在数学领域有着广泛的应用,也可以应用其进行图像处理,并且可以通过动画,描述图像变化的动态过程。本文给出了MathCAD在图像处理中运用的方法和实例,提高了图像处理的效率。

关键词： 图像边缘检测   小波算法   灰度值   数字图像处理   图像锐化   Roberts算子  

摘要： 伴随着计算机技术的高速发展，数字图像处理成为了一门新兴学科，并且在生活中的各个领域得以广泛应用。图像边缘检测技术则是数字图像处理和计算机视觉等领域最重要的技术之一。\n 本文首先从图像边缘检测的预处理开始，研究了图像去噪和图像锐化（图像增强），虽然两者在本文中仅作为预处理，但在数字图像处理中他们同样占有重要的地位。由于本文的重点不在于此，所以没有对两者做深入的研究，除介绍了历史上经典算法外，也对近年来热门的小波方法进行了探讨，并在图像去噪方面把现在已有的热点小波方法应用到我们算法的预处理当中。在同一图像的各种算法处理结果比较后，我们通过相关系数可以直接看出其中小波是最好的方法。\n 作为本文的重点边缘检测算法，这里首先介绍了常用的边缘检测算子有Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、Kirsch算子、Laplacian算子、LOG算子、Canny算子，接着从这些方法出发深入的研究了图像边缘检测的内在含义，通过边缘检测定义做出一种新的边缘检测算法。新算法从数字图像最基本的像素点出发，依据图像边缘的定义，从行和列两个方向近行检测。因为算法进行的是对像素点的直接操作，所以算法具有直观性，对检测结果有非常良好的可控性，通过对算法中的几个阀值的调整，我们可以按照需要得到简单或者复杂的边缘图像，并且算法在局部操作上也具备一定的优势。\n 本文最后表述了以前边缘检测的主要应用，然后又给出了新算法用于钢球表面缺陷检测系统中的实例，从实践中检验了新算法的有效性。从中我们也能够看出，对这一课题的研究不仅在理论方面丰富了图像边缘检测的内容，并且在实际应用中也有其重要的意义。

关键词： 嵌入式系统   数字图像处理   森林火灾   远程监控  

摘要： 针对目前我国森林火情远程监控中长时间不间断监测、运行成本过高等问题,提出了一种基于L inux系统和AT91RM9200处理器为平台的森林火灾监控系统。嵌入式处理器通过安装在森林监测点摄像头获取图像信息,采用图像增强、颜色聚类等图像处理手段,提取图像的颜色信息及其闪烁频率特性,运用火情识别算法判断视频图像帧是否含有火灾火焰,如果系统判断火灾发生,将火情信息通过无线网络传送到监控中心,交由上位机的监测人员做进一步处理。

关键词： 壳液耦合   三维形貌测量   重力波   数字图像处理  

摘要： 在龙洗的强迫振动实验中,当龙洗壳壁受到一定频率激振力作用时,液面出现不同形态的大幅重力波现象。由于重力波液面变形幅度较大、水花飞溅,为了满足测试要求,根据交叉光轴的光学原理设计了实验测试系统,采用数字条纹光栅投影图像,利用高速图像采集系统连续采集。并进行中值滤波、傅里叶变换、频域滤波、傅里叶反变换等处理,最终可得到第一阶及第二阶大幅重力波任意时刻的三维形貌及大幅重力波任意点的时间历程。这是对壳液耦合系统中自由表面波进行实验测试的新尝试,为今后的理论研究提供了可靠的实验数据。

关键词： 数字信号处理器   现场可编程门阵列   数字图像处理   DSP/BIOS  

摘要： 设计一种基于DSP和FPGA架构的通用图像处理平台,运用FPGA实现微处理器接口设计,并对图像数据进行简单预处理,利用DSP进行复杂图像处理算法和逻辑控制,实现图像数据的高速传输与实时处理。系统可应用于贴片机芯片检测中,并进行性能评估实验。实验表明该系统满足实时性和功耗的设计需求,易于维护和升级,具备较强的通用性。

关键词： 火灾图像   阈值处理   边缘检测   链码提取   特征值计算  

摘要： 通过模拟火灾实验,利用移动的CCD摄像头实现图像的动态获取与传输.重点研究火焰图像的阈值处理、边缘检测、链码提取等图像处理算法,并且运用Matlab语言编程处理实验图像,计算出火焰图像的面积、周长、圆形度等特征值,从而总结得出火灾发生时具有火焰面积增大、边缘抖动等特征,获得了早期火灾探测的重要判据.

关键词： 图像置乱   置乱程度衡量   数字图像处理   偏离度   均匀度   Matlab软件  

摘要： 计算机网络和多媒体技术的迅速发展，使得大量的图像数据信息通过网络进行传输，这些信息的安全性逐渐成为人们所关心的问题。由于传统技术无法对数字图像这样数据量大的信息进行加密，于是产生了很多数字图像加密方法，图像置乱就是其中一种被广泛使用的方法。图像置乱技术是保障信息安全的重要手段。目前提出的置乱算法有图像位置的置乱算法和图像像素值的置乱算法。提出的置乱程度衡量算法不多且侧重于图像像素值，从视觉效果角度出发进行置乱与判断，没有充分考虑图像及其置乱的本质，结果难以合理的衡量置乱程度。\n 为了更好衡量位置置乱程度，采用一种基于均匀性的衡量方法。通过环和理想状态的概念，引出偏离度和均匀度的概念与计算公式作为衡量均匀置乱程度即位置置乱程度的参数。首先，通过实际曲线与理想曲线偏离的程度即偏离度来比较置乱程度的均匀程度。其次，由于偏离度是从环的角度衡量图像置乱程度是否满足均匀分布，而环中包含若干块，环中像素点满足均匀分布并不能保证每个块都满足均匀分布，进而采用均匀度这一参数对均匀性进行补充。如果偏离度，均匀度两个指标都达到了比较理想的状态，就可以判定该置乱算法的置乱效果是比较好的。\n 由于本文衡量方法要将原图像和置乱图像进行分块，针对不同大小的Pepper置乱效果图进行分块实验，包括Arnold映射和Hilbert变换等经典的位置置乱算法的置乱效果图，得出不同大小图像对应的最佳分块方法。用Matlab软件进行仿真实验，通过大量实验数据及结果分析表明利用偏离度和均匀度两个参数衡量置乱程度的图像置乱程度评价方法与人的主观评价相接近，是正确有效的衡量方法。