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关键词： 信息光学   相移干涉术   波前再现   数字图像处理  

摘要： 提出了一种基于两步广义相移干涉术的波前再现技术以及基于衍射场统计特性的未知相移值提取算法,并且进行了光学实验验证.该方法中可仅利用两幅干涉图及一次不需精确预设的未知相移,参照物光光强和参考光光强,即可通过计算提取真实的相移量,进而恢复出物波波前复振幅,而无需借助傅里叶谱分析或数字滤波等操作.在光学实验中,对借助于空间光调制器(SLM)的间接输入和三维漫反射物体直接输入两种情况进行了详细地研究,得到的光学实验结果验证了所提方案的有效性和可行性.

关键词： 图像数字化   图像压缩   图像分割   图像增强与恢复   图像分析   现状及其发展方向  

摘要： 综述了数字图像处理技术的主要特点和优点,阐述了包括图像采集与数字化、图像的压缩、图像的增强与复原、图像的分割和图像分析等主要内容的产生及其发展历程,并根据该领域的最新进展,简述了数字图像处理技术5个主要研究方面的最新热点,最后总结了数字图像处理技术领域中面临的主要挑战和未来发展方向.

关键词： 数字图像处理   课程改革   教学方法  

摘要： 图像处理是一门综合性学科,其内容多、跨度大、覆盖面广。为了提高图像处理课程的教学效果,文章中结合教学实践,对培养学生学习兴趣、改革课堂教学、实验环节、考核办法等方面进行了探讨,以期有效地开展图像处理课程的教学工作。

关键词： FPGA   图像处理   NiosⅡ软核处理器   SOPC  

摘要： 介绍了基于SOPC技术的嵌入式数字图像处理系统的设计方法,该系统以Alteral公司的NiosⅡ嵌入式软处理器为核心来分别对图像的采集、存储,图像处理,显示等功能模块进行结构设计,最后把处理数据通过网络发送到接收端,从而完成了利用嵌入式系统和Internet技术的信息沟通。

关键词： 数字图像处理技术   国际研讨会   美国   Photo   拉斯维加斯   技术协会   数码相机   输入设备  

摘要： 第二届数字图像处理技术国际研讨会（The second International Symposium on Technologies for Digital Photo Fulfillment）于2009年2月28日3月1日在拉斯维加斯举办。本次会议由美国图像科学与技术协会（IS＆T）主办，会议的主题是“数字图像处理技术”。会议内容涵盖了与专业图像处理及其耗材相关的所有方面，包括从数码相机、摄像机、传统彩色底片扫描等输入设备到各种供图像处理、共享、存档的输出设备。

关键词： 套准   套印图标   数字图像处理   套印误差  

摘要： 为了建立在线自动套准控制应用的套印误差计算方法,分析了现有不同套印图标的特性及数字图像处理方式的适用性。针对由青、品红、黄、黑印刷原色色点组成的套印图标,建立了由不同色点圆心距离表征套印精度的方法。根据印刷原色的光吸收和CCD的响应特性,将各印刷原色点从背景影像中提取出来,转换为二值图像;通过计算二值圆色点所有垂直和水平弦线中心点的位置,并配合以去除大误差点的方法求解圆心坐标及圆心距。对数字印刷输出图标的实验结果表明,当图标影像的分辨率为150dp i时,计算误差小于0.1mm,而对300dp i及以上分辨率的情况,则计算误差不大于0.04mm。

关键词： 数字图像处理   双目三维重构   岩体节理   节理测量   岩体分级   人工神经网络  

摘要： 数字照相和图像处理技术是传统胶片成像和近代光电技术的结合产物，在1975年数码相机诞生至今的三十余年间得到了飞速发展和普及，带动了机器视觉、自动化、近景摄影测量等多个学科，形成了一套完整的学科体系，并以其高精度、低成本、自动化等优势得到了越来越广的应用。 本文将该技术应用到岩土工程中，主要研究了基于二维和三维数字图像的岩体节理精细描述方法。\n 首先对公路边坡裸露岩体和新奥法岩石隧道开挖掌子面等大面积岩体面为例，分别根据拍摄对象自身的特点选用相机、镜头、光源及其他辅助设备进行拍摄，获取具有一致性特征、易于实现自动化处理的岩体面图像。针对环境恶劣的在建新奥法岩石隧道掌子面拍摄困难的问题提出基于近红外照相技术的图像获取方法，在恶劣的环境条件下成功的拍摄得到了清晰的掌子面照片。\n 根据所获图像特征论述了与其相适应的图像预处理方法。根据识别目标对图像分辨率进行调整；根据相机标定所得内部参数校正镜头畸变；使用辅助参照物校正拍摄过程中的射影畸变，并得到校正后图像与实物的变换比例；通过图像平滑、灰度拉伸等算法对图像进行增强处理；对曝光不均匀图像进行均衡化处理。在预处理之后叙述了阈值分割、霍夫变换、线检测、边缘检测等图像分割方法的原理和应用。\n 对岩体节理和干扰项在图像上的表现形式进行分析，论述了基于人工神经网络节理识别方法的必要性和可行性。分别使用线检测和边缘检测方法对不同角度拍摄的岩体图像进行图像分割，分析分割结果中节理与干扰项特征在灰度和彩色图像空间中所表现出的差异，总结出14个线检测图像分割区间对应参数或18个边缘检测图像分割区间对应参数。建立三层BP人工神经网络模型，根据人工指定样本进行训练，并通过训练所得网络模型对图像分割结果进行节理识别，达到90%以上的识别率。进一步研究根据识别结果在图像上对节理迹长、间距、张开度等参数进行自动测量的方法。\n 针对二维图像上无法获取岩体节理产状信息等问题引入计算机视觉领域的双目三维重构方法。描述了基于立体像对的双目三维重构原理，考虑双目系统无法对远距离、大面积岩体进行精确重构的缺陷实现了基于单相机的双目三维重构系统。选用Sony a350单反数码相机及Sony20F2.8定焦镜头进行岩体面立体像对获取，为了在拍摄过程中固定相机内参锁定了定焦镜头的变焦环。使用双目三维重构系统根据边坡岩体面和岩石隧道掌子面立体像对分别进行重构得到岩体三维数字图像。\n 基于当前根据岩体三维数字图像进行节理产状测量的方法的不足，提出一种新的相机姿态获取方法，对该方法测量误差带来的节理产状测量误差进行分析，并在此基础上实现了岩体节理产状完全非接触测量。使用该方法对某边坡岩体节理产状进行测量，与地质罗盘测量结果进行比较确定该方法的测量误差，并通过对比证明该方法测量精度不亚于国外同类方法。\n 根据岩体面双面三维重构过程中能否充分提供相关参数提出基于岩体三维数字图像的分层工程应用，即辅助岩体分级、节理产状测量和辅助节理测量三个应用层次。辅助围岩分级仅需相机内参和岩体面立体像对；节理产状测量在此基础上还需要左（右）相机在世界坐标系下的姿态参数；辅助节理测量则还需引入三维数字图像与实际岩体的比例系数来完成。\n 最后，以江西石吉高速公路和福州长乐机场二期工程中三个工程实例对本文研究成果在实际工程中的应用方法进行说明。前两个算例侧重于二维图像处理、基于神经网络的节理识别和岩体RQD质量评价，第三个则使用双目系统对岩体面进行三维重构，进而自动进行节理测量、RQD质量评价和RMR系统下的半自动岩体等级划分。

关键词： 显微自动调焦   图像处理   运动控制器   嵌入式操作   系统设计  

摘要： 随着现代计算技术的发展和数字图像处理技术的日益成熟,图像测量技术近年来在测量领域有了长足的发展。它具有结构简单、非接触、信息量大、处理迅速、精度高等特点,目前已得到广泛应用。在数字成像系统中,如何快速并且有效地实现显微自动调焦是成像系统研究中的关键。随着视觉系统应用范围的不断拓展,调焦问题也越来越受到相关研究领域研究人员的关注,特别是在一些需要快速、频繁调焦的应用场合。\n 本文对基于图像技术的自动调焦技术做了深入研究。主要工作如下:\n 1)对自动调焦技术的研究现状和主要方法做了大致介绍,说明了图像法自动调焦技术的优点,最终选择了此方法为本文研究的前提,并对课题来源做了阐述。\n 2)提出了本文自动调焦系统的技术指标,对该系统进行了总体的方案设计和部分器件的选择。其中包括传动机构、摄像机、图像采集卡、双极性步进电机、运动控制器、光学镜头、光源等。\n 3)根据系统的需要设计了运动控制器,并制定了通信协议。控制器采用了ATMEL公司高性能的8位MCU?ATMEGA16L做为主控制器,可同时控制三台步进电机完成X、Y、Z三个方向的运动;在Z轴方向引入了步进电机的细分功能,由此提高了显微系统自动调焦所能分辨的最大倍率;在该控制器中移植了μ/cosII嵌入式操作系统,提高了控制器的稳定性,实时性。\n 4)对目前已有的几种调焦评价函数和调焦策略做了介绍,并分析了各自的优缺点。针对目前已有调焦方法优缺点,本文提出一种大范围快速自动调焦策略。即首先采用位移传感器将载物台快速移动至正焦位置附近,误差范围为±150μm,完成粗调焦。在对调焦评价函数深入分析的基础上,选择了灰度差分绝对值和函数作为细调焦函数。在小范围内对灰度差分绝对值和函数进行内插值处理完成细调焦。在实验的基础上,分析了影响调焦精度的误差因素,并分别想出对策减小误差。\n 本研究创新的把步进电机细分技术引入到自动调焦系统中,使调焦系统能适应更微小景深的高倍物镜,提高了系统的最大放大倍率。提出了一种粗微调结合的大范围快速调焦策略。经实验验证,本系统能满足大范围、高精度、快速调焦的要求,具有一定通用性。

关键词： Balloon   Snake模型算法   分水岭算法   数字图像处理   图像分割  

摘要： 为解决数字图像如左心室MRI图像存在着弱边缘、与周围组织之间的低对比度区域的特点,传统的Snake模型算法分割数字图像,出现变形曲线泄漏现象这一问题,提出一种改进的Balloons Snake模型—Water Balloons Snake图像分割算法。该算法利用数学形态学理论自动获取左心室数字MRI图像的重心以及边界形状变化允许空间,采用分水岭变换算法获取图像轮廓内壁分水岭线,并以此作为Snake数字模型的初始样条曲线进行进一步轮廓捕获。以小香猪左室加标记MRI数字医学图像作为应用研究对象,对比了几种模型的不同处理结果。实验表明WaterBalloons Snake模型算法比经典Snake模型或Balloons Snake模型算法能够更有效地处理变形曲线泄漏问题,并且具有较快的收敛速度。

关键词： 激光扫描共聚焦显微镜   Leica   德国   数字图像处理   光学显微镜   断层扫描   荧光标记   光学切片  

摘要： 激光扫描共聚焦显微镜是以激光作为激发光源，在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦的原理和装置，对荧光标记样本进行断层扫描，获得高分辨率的光学切片，并利用计算机对所观察的对象进行数字图像处理的一套观察、分析和输出系统。激光扫描共聚焦显微镜具有非常广阔的应用领域和应用前景。