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关键词： 数字图像处理   图像图形技术   写真围布   数码图像  

摘要： 该课题讨论数字图像处理软件在艺术设计中的应用，将艺术设计的创作理念、创作方式和进行数字图像处理的科技手段有机结合，研究艺术设计与数字图像处理软件的结合使用及数字图像再现问题，将图像制作方法及再现技术应用在数码艺术作品的制作开发中。提高工作效率，降低图像制作成本，提高图像艺术表现力。论文将有效的结合数字图像技术与新媒体艺术，使传统艺术到电脑计算机多媒体辅助设计的过渡与结合得到一定创新。 在数码图像产品——“写真围布”的制作流程中，采取图像技术与艺术相结合的原则，首先重点运用数码图像的绘制技术（图形的编程技术及图形硬件显示编程技术）、合成技术、图像的调节技术等进行产品的前期设计制作，产生静态数字图像的形与色的呈现，深入探讨工具与色彩模式产生的技术原理，然后将产品通过喷绘打印软硬件技术输出介质，最后通过热转印自控技术来实现产品进行了更好的有机结合。本产品采用先进的数码印刷工艺，不受复杂图案多颜色的限制，耐洗耐搓，具有防水、透气、防静电的功能，使企业较好的满足市场个人化及客制化商品的需求，体现“我们的技术，您的设计”这一理念。 写真围布的制作过程是一个技术与艺术相结合，技术为先的产品，开发过程实现了一系列比较实用的围布产品，该产品通过精密的调研，合理的设计，先进的技术应用，有效的的为社会提供优质服务。降低了劳动强度，而且大大提高了工作效率节约经济效益。

关键词： 钢铁质量检测   铸坯表面缺陷评级   数字图像处理   光照补偿   图像分割  

摘要： 钢铁质量检测一直是钢铁生产的一个重要环节,对钢铁连铸坯的生产效率和生产质量都有着重大的意义。钢铁连铸坯表面缺陷检测作为一种重要的钢铁质量检测技术,一直是钢铁生产领域关注的热点。近些年钢铁连铸坯表面缺陷评级技术中应用最为广泛的技术冷酸蚀表面缺陷检测法在准确性上有很好的效果,但由于该技术仍采用人工来进行,在检测效率和精确性上已逐渐无法满足生产的需求。 本文针对连铸坯冷酸蚀表面缺陷在自动化评级上的应用需求,提出了基于数字图像处理技术的解决方案,实现连铸坯冷酸蚀图像的缺陷评级自动化。本文着重对该自动评级技术中的图像预处理过程进行了深入研究。 图像预处理旨在通过有针对性的处理,实现图像在各方面统一化,消除影响图像特征提取的不利因素,为后续特征提取的工作提供必要的支持。对于图像预处理过程中,重点对光照补偿、图像分割进行了研究。针对图片中偏光现象严重的情况,本文通过对直方图均衡化法、光照探测补偿法的算法及效果的研究比较,提出了基于以上两种方法的改进的光照补偿算法,有效克服了偏光现象对连铸坯图像的影响,保证了图像分割的有效性。针对图像预处理中的图像分割问题,本文对不同的缺陷分别提出了研究算法,根据中心偏析、中心疏松的离散性特点,提出了全局阈值、局部阈值结合基于邻域的杂散点分割法的算法;针对内裂、特裂、角裂缺陷的表现特征和评级方法,提出了全局阈值结合区域生长法、基于边界跟踪的图像分割法,并在效率上进行比较分析。

关键词： 图像处理系统   DSP   摄像机   图像   YUV   数字图像处理   图像处理   图像传感器   伽马校正   自动白平衡   CCD   并行优化   灰度拉伸   对比度拉伸   CMOS  

摘要： 传统的数字图像处理通常采用图像采集卡,送PC机进行软处理。这不仅不够灵活,其处理能力还受到PC机和软件的限制。随着CCD与CMOS摄像机芯片工艺的改进和数字信号处理器DSP功能的提升,从而可形成数据量与计算量较大的图像硬处理。本文介绍现代固体摄像机基于DSP图像处理系统的设计,具体介绍系统设计的功能与指标要求、系统的结构组成、系统的硬件与软件设计(软件算法与系统优化)等。

关键词： 边缘检测   Canny算法   惯性矩特征   实时联合变换相关器   联合变换功率谱   相关峰图像  

摘要： 传统的匹配滤波相关需要事先制作匹配滤波器,这种方法计算量十分庞大、速度慢,最主要的是很难实现实时处理,判断识别精度也不高。进而人们提出了光学联合变换相关的方法,通过光学相关的方法进行自动识别,既能实现实时,又能实现高精度。 然而,由于传统的光学相关器对目标图像的复杂程度及其明暗情况等都相当敏感,因此对于实时联合变换相关器物面图像增强方法的研究一直是该领域的主要研究方向。 本论文主要对提出的联合变换相关的整体结构进行了描述,详细介绍了联合傅立叶变换的相关理论,并对Canny边缘检测算法的性能进行了分析和评价,有针对性地给出了在实时联合变换相关器的物面进行图像增强的两种有效方法。针对Canny算法的缺陷,第一种方法提出用自适应空间域平滑方式清除图像中的椒盐噪声;第二种方法用图像灰度共生矩阵的惯性矩特征值自适应调整边缘检测阈值,实现了图像边缘的自动提取。

关键词： 数字图像处理   织物经纬密度   纱线直径   纱线线密度   纱线捻角  

摘要： 本文分析了图像处理技术在纺织领域的发展现状及存在的缺点,提出了测量织物经纬密度、纱线直径、纱线线密度和纱线捻角的程序算法,借助VB和MATLAB混合编程实现了系统的自动测试功能。 在此之前,这方面的理论研究较多,实用方面有所欠缺。本论文研制了一个简单实用的织物密度测量装置,采用模拟移动式密度镜的算法,通过识别织物图像中的纱线间隙,对经纬纱线进行自动计数,实现了织物经纬密度的自动测量。为满足快速的小样测量,本论文提出了2cm测量片段的参照测试方案。实验结果表明,该装置可以测量素色、印花和色织物等大多数常规织物,与人工测量的结果相比,图像测试结果的相对误差基本在2%之内,说明该装置实用价值较高。 论文针对纱线通常因粗细不匀、截面非圆形和毛羽或表层纤维结构影响,其直径不易测准和测试结果离散性大的缺点,通过大量试验分析发现纱线直径与毛羽的统计特性的规律,设计了有效排除毛羽影响的数字特征的算法,成功地提取出纱线主体的轮廓,进而测量纱线直径的平均值和不匀率指标。利用纱线直径与线密度的可换算性,分析了理想换算公式与实际结果之间偏差较大的原因,建立了动态修正系数,实现了纱线线密度的测量。实验证明,与传统测量方法相比,图像测量的纱线直径和线密度的测量误差基本在5%以内,说明该设计方案理论价值和实用价值兼备。 论文还探讨了采用Hough变换提取纱线中纤维取向的方法,通过对纱线图像进行细化,弱化了毛羽的影响,有效提取纱线表层纤维的主体取向,从而达到获得纱线捻角的目的。实验证明,与人工测量方法相比,自动测量结果的相对误差基本在5%以内,可以快速、无损的实现纱线捻角的测量,弥补了传统测试方法的缺点。 总之,本文所提供的测试装置和计算方法,改变了传统的织物及纱线参数的测试方法,减轻了测试强度,提高了测试效率和测试准确性,具有较高的理论价值和实用价值。同时,本论文所采用的计算方法对以后的相关研究也具有一定的参考价值。

关键词： 小波变换   图像编码   算法  

摘要： 从小波变换和其他应用于视频压缩编码的变换的对比出发,阐述小波变换的优势所在并给出小波变换的原理和特性。然后,提出三种在小波变换编码中起重要作用的技术。最后,分析四种主流的小波编码算法。

关键词： 针叶材   微观构造   数字图像处理   虚拟结构   模型  

摘要： 快速准确获得木材微观构造参数对于研究木材宏观特性至关重要。本研究提出了一种可以快速获取木材微观构造参数的方法,利用计算机数字图像处理技术实现了对针叶材微观构造特征的自动识别与测量,并以此为基础研究了描述针叶材构造特征的针叶材虚拟构造模型,将实体木材进行抽象化处理,实现了木材构造特征的归一化表述,为后续木材宏观特性研究及木材树种自动化识别平台的开发提供了理论基础。 本论文的主要结论及研究成果如下: 1提出了基于图像叠加和形态学理论的木材微观图像分析方法,构建了针叶材微观构造图像处理模式,实现了针叶材微观构造参数快速测量功能。 2提出了采用图像叠加技术剔除横切面木材间质冗余信息的方法,实现了针叶材横切面细胞间质冗余信息的剔除,为后续的特征参数测量提供了良好的技术平台。 3提出了基于二维矩不变原理结合细胞形态拟合测量微观构造参数的方法,有效的避免了传统拉线法测量时测量线位置变化以及测量线倾斜所导致的误差,同时弥补了数学微元积分法用于木材微观参数测量时的不适应性。 4提出了针叶材横切面构成成分的集合关系,并且以此关系为基础重构了针叶材横切面二维模型,实现了整体三维虚拟模型在二维横切面上的直观展现。 5借鉴软件工程中面向对象的思想和木材微观图像分析结果,以针叶材横切面有效信息成分的合理分割为基础,对针叶材虚拟构造模型的建立进行了研究。 6本论文提出的木材微观构造参数测量方法可为木材微观构造参数的自动测量、木材宏观特性建模和木材树种自动鉴别等研究提供一种便捷的技术途径和可持续开发的科研辅助平台。

关键词： 数字图像处理   脉冲耦合神经网络   粗集理论   图像增强   多聚焦图像融合   多重数字水印  

摘要： 脉冲耦合神经网络(PCNN)有着生物学的背景,同时,粗集理论具有优秀的能根据事物的特征进行分类的能力,将两者结合,应用于数字图像处理有其他方法无可比拟的优势。本论文首先分析了PCNN与粗集理论相结合应用于图像处理的可行性,并针对生物细胞图像的处理问题,进行了尝试性研究,完成了如下工作: 1.针对较亮区域是背景,而较暗区域含有较多目标细节,被噪声严重污染,且对比度较小的生物细胞图像,提出了基于PCNN赋时矩阵与粗集理论的图像增强新算法。由实验结果可知,该算法能够有效地提高图像对比度、获得较好的增强效果;还可以有效抑制噪声,保留图像细节,图像增强效果优于传统方法。 2.针对成像设备及成像原理的缺陷,结合PCNN与粗集理论,提出了多聚焦植物细胞图像融合方法。实验结果表明,该算法无论在客观性能方面还是在视觉效果方面均具有明显的优势,且具有良好的抗噪性能,能有效保留图像边缘、纹理等细节信息,融合结果图像清晰。算法简单,易于实现。 3.在分析了对生物细胞图像进行版权保护的必要性之后,提出了一种新的空频域结合的二重数字图像水印算法,用于生物细胞图像的水印处理。仿真结果表明,该算法具有较好的不可见性及较强的鲁棒性,是一种有效可行的数字图像水印算法。

关键词： 指针式仪表   数字图像处理   步进电机控制  

摘要： 本文在数字图像处理技术、精密光栅测量技术以及步进电机控制技术的基础上对指针式仪表的自动检定进行了研究,并设计了一种指针式仪表的自动检定系统。实践表明,本系统具有高精度、高分辨率、高自动化程度等优点。

关键词： 气液两相流   气泡特性   气泡体积   高速摄像   数字图像处理  

摘要： 气泡的运动是研究气液两相的基本问题,气泡的运动行为和状态与操作条件、液体性质、通气形式等有密切关系,如果能够可视化测量出气液两相流场中气泡的特征参数及运动状态,对于化学工业中的相关领域的设计研究具有重要意义。 本文设计并建立了用于研究两相流中气泡上升特性的高速摄像实验装置,并利用该装置获得了不同工况下气泡运动图像,为课题的顺利开展提供了充足的实验数据。 研究了适用于气泡图像的数字图像处理算法:采用减影算法、小波算法和中值滤波对图像进行图像去噪处理;对比各种图像二值化方法,最终采用类间最大方差法实现图像二值化;重点介绍了两种新的填充方法,即传染算法及其改进算法,实现了气泡图像的良好填充;研究了适用于低气泡分离频率下的高速图像中气泡的匹配方法;实现了气泡特征参数（如面积、周长、当量直径、畸变因数、速度、加速度等）的提取。 实现了实验图像的数字化处理,获得了气泡的特征参数,以及上升气泡的运动轨迹和速度、加速度曲线,并对实验现象进行了分析总结。实验结果表明:低分离频率时,气泡的大小主要受气孔直径的影响,气孔直径越大则气泡尺寸越大,气泡螺旋上升,运动在二维平面上呈“S”形;上升气泡的垂直方向的速度和加速度的大小与气泡的分离频率密切相关,都有在小范围内振动,大范围内稳定的特性;加速度受气泡受力面积不断变化的影响而正负不一;气泡的上升过程是一个趋于稳定的过程。 对低分离频率下的上升气泡的体积进行初步计算,提出了两种计算方法:几何算法和受力分析法。其中,几何算法是基于气泡的形状,构造一个椭球体,计算椭球体的体积;基于受力分析的气泡体积计算方法是通过分析气泡在垂直方向上的受力,结合图像中气泡的特征参数,推导出气泡体积的计算公式。并将两种计算方法所得的体积进行了对比,分析了其适用情况。