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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： 疵点检测   数字图像处理   小波分析  

摘要： 本文提出了一种织物疵点自动检测方法,用具有高分辨率的CCD摄像头在可移动云台及可调标准光源的照射下捕获织物图像并存储,然后使用数字图像处理方法和小波变换技术将织物图像中的疵点部分分离出来进行识别。该方法其具有检测速度快、定位准确等优点。

关键词： 岩石CT图像   图像处理   阈值变换  

摘要： 岩石CT研究是岩石力学的热点课题,岩石CT图像可以直观反映出岩石断面的全部信息,为进一步研究岩石断裂的机理,提取岩石CT中裂纹、孔洞等信息特征显得至关重要。应用VC++开发岩石CT图像处理程序,并应用VC++数字图像处理技术提取岩石CT图像中的重要信息特征,为进一步研究岩石细观损伤演化过程提供了信息依据。

关键词： 蛋壳内膜孔隙结构   数字图像处理   电子显微照片   孔隙率  

摘要： 为研究蛋壳内膜孔隙结构,应用数字图像处理的方法对鸟类蛋壳内膜电子显微照片进行分析,使用MATLAB图像处理工具包进行图像增强、灰度调整、中值滤波去噪、二值化处理、面积计算、孔隙计算的方法,对蛋壳超微结构进行研究,准确的计算出蛋壳内膜不规则网孔的孔隙率。此方法可应用于含孔隙图像的孔隙率测量。

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： 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： 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： 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。