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关键词： 螺纹   图像处理   边缘检测   亚像素  

摘要： 随着数字图像处理技术的发展,非接触式测量方法正广泛地应用于物体形状尺寸的直接测量中。目前对螺纹参数的检测大部分还停留在人工的基础上,不仅检测误差大,而且效率低。因此如何采用一种行之有效的螺纹安全检测方法,是目前急需解决的问题。 本文研究的是一种基于数字图像处理的非接触式的外螺纹几何参数检测技术。它采用光学的方法,通过CCD摄像机,获取螺纹外轮廓的数字图像,然后对图像数据进行加工和处理,其中主要包括图像的预处理、边缘检测,亚像素定位,检测系统标定,最后计算得到螺纹的相关几何参数。从理论和实践上证明了该方法的可行性和正确性。

关键词： 肺结节病灶   智能识别系统   医学图像   图像辅助诊断   辅助诊断系统   系统设计   软件平台   肺癌   病理特征   医生   数字图像处理   数据库管理   检测和诊断   基于遗传算法   诊断工具   多阈值分割   诊断和治疗   图像工作站   计算机   专家意见  

摘要： 肺癌是当今最为常见的，且发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。资料表明，实现肺癌的早期诊断和治疗，对提高患者的治愈率和存活率极其关键。计算机辅助诊断（Computer-Aided Diagnosis，CAD）系统则是实现肺癌的早期检测和诊断的最重要的工具。CAD作为影像分析、病灶识别的辅助工具，融合了数字图像处理、人工智能和模式识别多种技术，为医生提供可靠的数据和和分析结果，并检测出疑似对象，大大减轻了医生的工作量，提高了工作效率，更重要的是，提高了诊断结果的准确率，最大程度上避免了遗漏和误诊。　　 肺结节是肺癌最重要的病理征象，本文主要介绍了用于肺结节识别的医学图像辅助诊断系统设计，包括了两大部分研究工作。　　 设计了该辅助诊断系统的软件平台。软件平台的构建基于PACS的客户端图像工作站，为医生提供简洁实用的辅助诊断工具。根据需求，本文运用面向对象方法，在MFC平台上进行软件设计，并在微型PACS进行调试，运行效果良好。软件实现了多种功能：数据库管理、图像传输与分发、DICOM文件信息解析、医学图像的流畅显示、图像增强、病灶测量等等，而且具有良好的功能扩展性，以便集成肺结节识别系统。　　 设计了肺结节的智能识别系统。本文首先提出了一种肺实质的分割方法，并以基于遗传算法的多阈值分割提高分割效率;接着，运用C-V模型提取候选结节，病灶的检测率较高;随后，介绍了肺结节病灶的病理特征，对肺结节中与病理特征相关的典型形状特征进行提取;最后，通过统计数据和专家意见，设计了基于专家规则的分类决策方法。实验结果表明，本系统获得良好的肺结节识别真阳性率，本系统设计的方法是可行的，实现了肺结节识别辅助诊断系统的初步要求。

关键词： computer science  

ISBN: (数字)9781420079517 ISBN: (纸本)9781420079500

摘要： Avoiding heavy mathematics and lengthy programming details, Digital Image Processing: An Algorithmic Approach with MATLAB® presents an easy methodology for learning the fundamentals of image processing. The book applies the algorithms using MATLAB®, without bogging down students with syntactical and debugging *** chapter can typically be completed per week, with each chapter divided into three sections. The first section presents theoretical topics in a very simple and basic style with generic language and mathematics. The second section explains the theoretical concepts using flowcharts to streamline the concepts and to form a foundation for students to code in any programming language. The final section supplies MATLAB codes for reproducing the figures presented in the chapter. Programming-based exercises at the end of each chapter facilitate the learning of underlying concepts through *** textbook equips undergraduate students in computer engineering and science with an essential understanding of digital image processing. It will also help them comprehend more advanced topics and sophisticated mathematical material in later courses. A color insert is included in the text while various instructor resources are available on the author’s website.

关键词： 真空开关   真空电弧   电弧形态   数字图像处理   等离子体参数   静电探针  

摘要： 真空开关是电力系统中的控制和保护设备之一,相对其它介质开关,真空开关具有很多优点,目前在我国中压电力系统领域的应用已达到80%以上。多断口真空开关和相控开关是真空开关两个重要的发展方向,而制约两种开关发展的一个共同技术难题就是小开距真空电弧相关理论及其调控规律的研究,从而引出了本文的研究对象。电弧形态是真空电弧的外在重要特征,电弧等离子体是电弧的内在重要特征,将电弧的外在特征变化规律和其内在特征变化规律有效的结合一起并加以控制是真空开关电弧领域的重要研究课题。基于此,本文提出了基于高速摄像机CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)电弧形态外在特性研究及基于数字图像处理技术CCD(Charge CoupledDevices)电弧等离子体参数诊断,为下一步电弧调控理论的研究奠定了实验基础。 为了从电弧图像中提取真空电弧信息特征,对电弧图像实施数字图像处理技术是必不可少的环节。首先对图像数字处理识别中的图像格式和精度等相关技术进行了叙述,运用中值滤波方法对CCD图像进行噪声滤波;然后直方图均衡化对电弧图像进行增强处理,运用Canny算子对电弧的轮廓进行提取,对电弧的几何特征面积和周长进行分析;为了增加电弧图像的视觉效果,对电弧图像的灰度等值线进行了绘制;且对电弧图像进行了伪彩色显示,这些工作可为真空开关电弧图像的数据信息的挖掘提供有力的工具。 为了实现对真空开关电弧形态的研究,本文根据真空开关灭弧室模型,建立真空开关电弧的实验装置,包括可拆真空灭弧室,频率约为50Hz的电源回路,电弧伏安特性的检测装置等;建立了一套基于CMOS高速图像采集系统,对真空电弧进行高分辨率的高速图像采集。结合采集的图像,对真空电弧燃烧过程进行研究,提出真空电弧图像轴向截面积扩散速度概念,分析电弧燃烧过程中电弧轴向截面积变化过程及影响其变化的三大因素:真空间隙、电压等级和磁场。 为了从图像信息中得到电弧等离子体的参数,本研究选用了高精度的CCD相机,建立了基于数字图像处理技术CCD电弧等离子体参数的诊断系统。基于辐射理论建立了真空开关电弧等离子体参数诊断数学模型,结合Abel逆变换计算,通过该实验装置及诊断模型,对真空开关电弧等离子体参数——电子温度和电子密度进行诊断。 最后本文为了验证光学方法诊断的实验结果,利用Langmuir探针诊断系统对真空开关电弧等离子体参数诊断,对两种方法得到的实验结果进行对比分析研究。 本文探讨真空开关电弧外部形态特征和内部等离子体参数的诊断,旨在提出相应的调控理论以提高开关装置的工作性能和指标,完成电力系统的保护和控制任务。本课题作为国家自然科学基金重点项目“金属蒸气电弧等离子体调控理论及在高压断路器领域中的应用”(No.50537010)的一部分,开展了真空开关电弧形态特征和其等离子参数特征研究,完成了相应的实验理论计算,并为进一步的调控理论提出提供了实验基础。

关键词： 三维动态大位移   数字图像处理   非接触测量   光标系统   不确定度  

摘要： 叶片在高速运动过程中产生的大位移,对物体的结构分析和性能评估是非常重要的原始数据,也是目前结构检测的难点和工程界的研究热点。针对叶片在高速运动状态下产生的大位移,研究测量原理简单、仪器简便易用、图像自动分析、连续数据的自动处理的实时测量系统,是非常必要的工作。本文研究基于数字图像处理技术的叶片三维大位移的测量系统,以满足对叶片动态大位移的测量需求。 本文研究基于数字图像技术的叶片三维大位移测量的基础理论,建立测量大位移的数学公式和不确定度的计算公式,构建测试系统,运用软件处理与分析图像,使测量数据可视化,为最终实现对叶片动态大位移的高精度、智能化、实时测量,提供了一个正确有效的方法。 本论文的主要研究工作如下: 1.研究了测量系统的基础理论,建立了测量系统的数学公式和不确定度计算公式。推导各测点的像坐标、空间坐标及空间位移的数学公式,着重解决图像上测点像坐标修正这一关键问题,分析了各个测量量在综合误差的影响下的不确定度大小。为测量高速运动的叶片的动态大位移提供了理论基础。 2.研究了测试系统的构成,解决了四个影响测量精度的关键问题。为使测量系统具有实效性,本文建立了两套光标系统—附加光标系统和自载光标系统,研究了迅速调节平行激光束的“参考坐标辅屏法”,解决了激光束的传输以及透镜畸变对测量精度的影响等四个关键问题。 3.研究了系统图像处理与分析方法。为提高测量精度,运用MATLAB处理和分析图像,滤除噪声,实现边缘检测,识别测量区域,自动提取位移信息,并给出测量点的中心位置的精确结果,为实现测量智能化提供必要的条件。 4.测量叶片大位移的试验研究。试验研究了叶片的静态二维平面、三维立体大位移及动态大位移,运用软件处理与分析图像,给出了测量结果的数据可视化效果,计算了不确定度的大小。试验证明像坐标修正的必要性,不确定度理论的正确性,同时为增大测量分辨率、提高测量精度提供了解决方案。

关键词： 敞车   集装箱   定位   数字图像处理  

摘要： 铁路敞车装运集装箱偏载一直是铁路运输安全的一个重要问题,引起偏载主要由两个环节造成:一是在装车过程中;二是在运输途中。然而现阶段国内尚没有解决敞车装载集装箱防偏载的行之有效的方法,为解决因装载偏载给铁路运输所带来的安全问题,寻求一种较通用、准确的定位方案已成为本文所研究的目标。 本课题经过对现场作业情况作详细的调研,并综合比较了多种定位方案之后,本论文采用一种双目摄像机和图像处理技术进行敞车与集装箱中心位置定位的方法。首先设计并实现图像采集系统,通过两个摄像机实时拍摄敞车与集装箱位置图像,运用图像处理技术进行图像预处理,精确获取二值图像中敞车边缘中心位置。同时比较敞车左右两侧边缘位置的偏移关系,并以数字形式传递给司机,以帮助司机进行准确定位。系统在实验室完成初步的实现工作后,随后便安装到现场实际环境中进行调试和测试。测试结果表明:该系统定位准确,性能稳定,较好的实现了敞车装载集装箱中心定位,消除了装载过程中存在的安全隐患。 本文最后对摄像机的安装位置选择和摄像机焦距调试作了分析,并给出了详细的调试方法。本研究中摄像机适用于特殊环境下工作,因此对摄像机的支架作了设计,这对于稳定摄像机的工作起到了重要作用,也很好地满足了定位的需求。同时对本系统的性能和所存在缺陷作了评估和总结,对系统的进一步改进提出了展望。

关键词： ARM   嵌入式系统   MIDI   数字图像处理   μC/OS   μC-GUI  

摘要： 本软件设计是在由三星公司的基于ARM920T内核的S3C2410ARM9处理器与嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ构建的嵌入式平台上,将已经为广大音乐工作者和音乐爱好者所接受MIDI音乐,转换成相应的视频信息,在显示器等显示设备上显示出来。让人们在欣赏音乐的同时,也能在视觉感官上得到很好的享受。 本软件设计主要采用了数字图像处理基础与平移、旋转、镜像、转置、缩放、图案法、抖动法等相关数字图像处理的算法,以及由Micrium公司出品的,可工作在单任务和多任务环境的μC/GUI嵌入式图形用户界面软件包等工具。 μC/GUI提供了很多接口函数,用户可以通过调用这些API函数来实现作图功能。显示界面的编写主要是通过调用API函数显示伴奏背景图像以及能够根据不同的音阶显示相应的伴奏音符,实现动态显示的效果。 软件设计主要实现的功能有以下两点: 1、富有动感的彩色频谱图与MIDI音乐同步上下跳动 2、MIDI音乐播放时,带有对应音符的彩色泡泡的同步动画显示

关键词： 自动聚焦   聚焦函数   区域选择   聚焦搜索   图像去噪  

摘要： 自动聚焦是图像获取中的一项关键技术。随着相机、摄像机等数码产品的流行,电子扫描仪、医学显微镜等精密仪器的发展,以及卫星导航、计算机视觉等高端技术的需要,自动聚焦技术己经越来越受到重视。近年来,随着计算机硬件水平以及数字图像处理技术的发展,一种新兴的、基于数字图像处理的自动聚焦技术开始蓬勃发展起来。目前国内外对这一领域投入的大量的研究,已经有了很多成熟的可供直接使用的成果,但同时仍有很多问题尚未解决,有待进一步的研究。 本文主要研究的是基于数字图像处理的自动聚焦系统所使用的各种自动聚焦算法。一个完善的自动聚焦系统软件应包含聚焦评价算法、聚焦区域选择算法以及聚焦搜索算法。本文即是从这三个方面入手进行研究,具体包含以下几个部分: (1)本文对课题的来源和背景进行了详细的描述,介绍了目前自动聚焦的发展现状。对课题所涉及到的一些基本理论原理进行了的介绍,阐述了课题的主要研究内容。 (2)本文从处理方式的不同将聚焦评价算法分为了三类(空域、频域以及小波域处理方法),将文献中出现过的主要聚焦评价算法进行了阐述,同时在此基础上,提出了一种新的聚焦评价算法。本文详细地描述了自动聚焦区域选择算法的原理,以及目前现有的几种自动聚焦算法,如中心取窗法、多点取窗法以及采样取窗法等方法的实现方式。对目前流行的几种自动聚焦搜索算法进行了简要的介绍,对算法的流程进行了说明。 (3)采用仿真实验的方法分析了各种聚焦评价算法在噪声抗性、精度以及运算速度等方面的优劣。将本文所提出的新聚焦评价算法和现有的各类聚焦评价算法进行了详细的比较和分析,实验证明该算法在精度及噪声抗性等性能上比现有的一些梯度算法有明显的提高。此外,经过文献查询和仿真实验,本文提出了几种简单的去噪方法。实验证明,配合适当的聚焦区域选择算法,完全可以实现自动聚焦系统精度和准度的进一步提高。

关键词： 数字图像处理   教学改革   创新型人才  

摘要： 《数字图像处理》课程不仅仅涉及模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等多个领域,而且还与生活结合紧密,应用性很强。因而,将《数字图像处理》的理论和方法与实际生活中的课题紧密结合,恰当的修改授课内容,巧妙的运用教学策略和考核方式,可以提高学生对该门课程的兴趣,显著提高教学效果,培养更多创新型实用人才。

ISBN: (纸本)9787121088797