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关键词： ARM   嵌入式系统   MIDI   数字图像处理   μC/OSⅡ   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： 自主水下机器人   前视主动声纳   数字图像处理   特征提取   最小二乘拟合   椭圆逼近  

摘要： 水下环境探测与目标特征提取是自主水下机器人(AUV)领域中的核心问题,也是机器人学中人工智能应用研究的重要方面。AUV要实现自主式作业,必须要具备对周围环境的自我感知和识别能力。面对未知的复杂多变的水下特殊环境,作为水下探测主要设备的声纳系统成为AUV视觉传感器的主要组成部分。与传统声纳系统不同,AUV的声视觉系统必须具备环境感知、信息获取、声图生成与构建、目标特征提取等功能。 本文的研究工作是国家“863计划”-“基于同时定位与地图构建方法的AUV自主导航技术”的重要组成部分,主要介绍了利用Tritech公司的Seaking DST双频数字机械扫描式前视主动声纳作为AUV主要探测和感知工具,来获得水下环境的回波信号,并对这些信息进行有效的选择和处理生成连续的水下环境的声纳图像,实现水下环境可视化,之后对原始的声纳图像进行预处理和特征提取。 本文将声纳特征提取分为两个方向研究:一个方向是为了实现后续同时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM),对原始声纳图像进行相应的预处理,提取感兴趣的环境点特征信息并将其不断更新添加到特征地图中,使用SLAM算法实现AUV的自主航行;另一个方向是为了进一步提高机器人的自主识别和判知能力,在对声纳图像进行处理的基础上,基于水下环境目标的几何特性,利用最小二乘拟合理论和椭圆逼近原则对其进行分类特征提取,从而提高了机器人视觉系统的分辨和识别能力。

关键词： 数字图像处理   红外图像增强   非均匀性校正   直方图均衡  

摘要： 随着红外及热成像技术的不断发展,借助高性能热像仪及数字图像处理技术,可以用于快速检测隔离电子设备的故障。国外应用红外技术检测电气设备故障始于60年代中期,70年代用于变电站设备或高压输电线路连接件故障做巡回检测,并分别制订出相应的技术规范或红外诊断故障判定标准。80年代中期,利用红外热像评价印刷电路板及其它电子组件性能,以每个组件的标准热图作为快速自动探测和诊断所有组件缺陷的基础并迅速得到应用。但是,现有的常规电路板故障检测方法是一种侵入式或接触式检测方法,有很多不足。 本文的主要内容包括: 第一章,介绍了基于红外成像检测温度场和图像分析相结合的红外诊断技术及其应用。 第二章,介绍了红外检测技术的历史背景和发展,以及其检测原理。 第三章,从数字图像处理的基本算法入手,详细的介绍了图像增强中的灰度变换、直方图修正以及几种图像滤波方法。 第四章,在分析研究各种噪声的产生机理及其特点的基础上,提出了多种红外图像增强算法,以提高红外图像的信噪比。针对红外图像增强的实时实现的需求,研究并采用了一种基于平台直方图的自适应红外图像增强算法,通过自适应地选择平台阈值,有效地抑制了背景噪声,达到了增强目标图像的效果。 论文对红外图像的处理进行了研究,获得了较为理想的仿真结果,并对算法设计提出了改进措施与方法,其中的研究方法具有重要意义和一定的参考价值,为进一步的研究工作奠定了基础。

关键词： 视频监视系统   数字图像处理   宽动态范围  

摘要： 随着嵌入式技术、数字视频处理技术、图像处理技术以及网络技术的发展,视频监视系统得到了飞速的发展,特别是针对不同场景的监视系统,出现了多种不同的解决方案。本文主要论述了基于SuperH架构处理器和专用视频图像处理芯片的嵌入式视频监视系统的设计与实现技术;并针对视频处理过程中图像采集中存在的问题设计了一套合理的视频图像处理算法。 本文首先介绍了视频监视系统和视频图像处理技术的发展历程,以及现阶段国内外视频监视产品的状况。通过对现阶段嵌入式视频监视系统多种实现方案的比较,并在深入了解嵌入式视频监视系统组成的基础上,提出了基于SuperH架构嵌入式处理器和专用图像处理芯片的视频监视系统实现方案。 然后,针对各种视频监视系统中普遍存在的视频图像低画质问题,本文提出并设计了相应的图像处理算法,主要用于提高数字图像动态范围和对因传感器特性造成的阴影进行补偿两方面。相关的算法验证结果充分表明了本算法的可行性和有效性。 其次针对视频图像处理中高性能和高处理速度的要求,构建了由SH7727处理器和高性能专用图像处理芯片AG902组成的硬件平台。并在此基础上,本文对视频监控软件进行设计。系统监控软件主要由上层应用处理程序和设备驱动程序组成。上层应用程序实现了对整个系统所有任务的调度和管理,并在图像处理芯片和硬件设备之间传输图像数据;设备驱动程序对硬件设备的相关操作进行封装,以提供给上层应用程序使用。同时,由Lighttpd网络服务器和FTP服务器组成的网络部分为视频监视系统提供了功能强大的网络功能。 最后,文中详细介绍了整个视频监视系统的调试过程和运行结果,结果显示本文所提出的视频监视系统的方案具有可行性和正确性。 本文使用了大量的图片和表格阐述了视频监视系统的设计,使得系统的设计方案、硬件结构和软件结构清晰,特别是在阐述和验证视频图像处理算法的过程中,更是使用了不同场景的图片加以比较,使读者更加明晰。

关键词： 线切割   编程   数字图像处理   矢量化   刀位信息  

摘要： 电火花数控线切割加工作为特种加工的一种重要方法,其应用日益广泛,尤其在模具加工领域,它是一种不可缺少的先进加工方法。然而如今的大多数线切割图形编程软件都是以某一图形软件(例如AutoCAD)为开发平台,生成加工代码到刀位数据生成和后处理的过程,如果是复杂的图像将会使建模工作非常麻烦,对于原来已有的图像的绘制更会导致技术人员做大量的重复性的工作。因此面对图像量大、要素多、工期紧、精度要求高的情况,研究和开发一种基于图像扫描编程的系统具有重要的现实意义。 本文研究开发了一个图像矢量化的线切割程序生成系统,对于已经生成的复杂图像进行扫描,读取和处理其数据信息,生成我们需要的工程数据,进而生成刀具路径和数控程序代码。 本文的工作重点是图形的矢量化处理和刀具轨迹的生成策略。首先,在矢量化的过程中对栅格文件的数据进行变换,提高图像质量,整理图像信息,并进行矢量跟踪,最终将栅格信息转换为了矢量信息。其次,对矢量化后的数据进行质量检验和优化整理,保证数据的精确。最后,通过对图形轮廓的排序和进行轮廓等距计算,研究线和圆弧的各种邻接关系,保证生成精确的加工轨迹和准确的数控程序。 本文利用VC++语言、数字图像处理等技术将现有的各种图像转换成数字矢量信息,将直观缺乏逻辑性的大量点阵数据转化成富于逻辑的矢量图,把设计人员从繁重的扫描图像工作中解脱出来,提高效率的同时保证了精确度,有助于缩短工期和研发周期,促进新产品的研制。

关键词： 教材   高等学校   数字图象处理  

ISBN: (数字)9787560954912 ISBN: (纸本)9787560954912

摘要： 本书从基本概念入手，详细地介绍了数字图像处理的基本理论和主要技术。全书共11章，主要包括数字图像处理的基础知识、图像增强、图像变换、彩色图像处理、图像分割等。

ISBN: (纸本)9787502035488

关键词： 图像处理   区域增长   摄影测量   灰度共生矩阵   立木测量  

摘要： 本论文的研究目的是为了建立一套自动的立木测量系统,来实现林木资源调查管理的信息化、自动化及精确化,从而改善传统的林木调查方法与技术。 本论文通过对单株立木图像信息进行分析处理,结合摄影测量学分析得到了立木的树径、枝下高、树高等参数。实验方法首先是在实验室对相机进行标定,计算出相机参数;然后对样地立木进行拍摄,在对立木图像进行提取时,本文提出了三种方法进行试验并对比,一是采用模板匹配法直接提取树干,二是以主干基部区域为种子区域进行区域生长提取主干,三是以灰度共生矩阵提取立木纹理特征的方法;然后根据摄影测量学的原理求出立木的参数。实验结果表明本文中提出的方法能较好的提取树干,并能达到精度要求。 论文完成的主要创新点有: 1.对数码相机进行标定,求出相机的综合像素间距,并应用在本研究立木摄影测量中。 2.根据树木形状特点,提出了基于树干基部向四周生长的区域增长法。 3.将纹理特征提取用到立木图像的分割中来,并取得了较理想的结果。 4.提出了运用最小二乘法原理求树干边缘斜率,从而推算树干倾斜度的方法。

关键词： 图像处理   遗传算法   蚁群算法   FPGA  

摘要： 图像是人类智能活动重要的信息来源之一,是人类相互交流和认识世界的主要媒体。随着信息高速公路、数字地球概念的提出,人们对图像处理技术的需求与日剧增,同时VLSI技术的发展给图像处理技术的应用提供了广阔的平台。图像处理技术是图像识别和分析的基础,所以图像处理技术对整个图像工程来说就非常重要,对图像处理技术的实现的研究也就具有重要的理论意义与实用价值,包括对传统算法的改进和硬件实现的研究。仿生算法的兴起为图像处理问题的解决提供了一条十分有效的新途径;FPGA技术的发展为图像处理的硬件实现提供了有效的平台。 本文在详细介绍邻域图像处理算法及其数据结构、遗传算法和蚁群算法基本原理的基础上,将其应用于图像增强和图像分割的图像处理问题之中,并将其用FPGA技术实现。论文中采用遗传算法自适应的确定非线性变换函数的参数对图像进行增强,在采用FPGA来实现的过程中先对系统进行模块划分,主要分为初始化模块、选择模块、适应度模块、控制模块等,然后利用VHDL语言描述各个功能模块,为了提高设计效率,利用IP核进行存储器设计,利用DSP Builder进行数学运算处理。时序控制是整个系统设计的核心,为尽量避免毛刺现象,各模块的时序控制都是采用单进程的Moore状态机实现的。在图像分割环节中,图像分割问题转换为求图像的最大熵问题,采用蚁群算法对改进的最大熵确定的适应度函数进行优化,并对基于FPGA和蚁群算法实现图像分割的各个模块设计进行了详细介绍。 对实验结果进行分析表明遗传算法和蚁群算法在数字图像处理中的使用明显改善了处理的效果,在利用FPGA实现遗传算法和蚁群算法的整个设计过程中由于充分发挥了FPGA的并行计算能力及流水线技术的应用,大大提高算法的运行速度。

关键词： 数字图像处理   小波分析   CCD   比色测温   温度场软测量   温度计算模型  

摘要： 基于数字图像处理技术的高温温度场非接触软测量技术是以CCD图像传感器为基础,综合运用现代光电图像检测技术、数字图像处理技术和热辐射理论的一种新型辐射测温方法,能够实现快速、准确的高温温度场测量,显著提高测量技术水平,因而成为高温检测领域近年来的研究热点。本文以高温物体表面温度场的测量为研究目的,对基于数字图像处理技术的非接触高温温度场软测量技术进行了深入的理论分析与大量的实验研究。 针对工业用彩色CCD图像传感器动态响应范围窄、测温范围小的问题,研究了扩大测温范围的方法,提出通过自动调节光圈快门组合来扩大测温范围的方法,实验结果证明了该方法的有效性。 针对高温温度场软测量系统要求对高温图像进行在线实时处理,以及高温图像识别速度相对较慢的矛盾,提出了基于小波分解的高温物体图像快速识别方法。通过对图像灰度直方图统计量h(i)进行小波分解,得到图像的低频分量,同时使图像灰度级降低,从而缩小分割阈值的搜索范围,再利用简化的最大类间方差法求取图像分割阈值。实验结果表明,该方法不仅能够准确地计算出最佳分割阈值,而且运算速度得到了显著提高,从而大大提高了图像处理的速度,增强了测温系统的实时性,具有较强的实用性。 建立了基于误差校正函数K(T)和基于三次多项式拟合的两种温度计算模型;深入分析了两种温度计算模型在实际测温中的有效性及各自的优缺点;通过工业炉实验证明了基于三次多项式拟合的温度计算模型的有效性。 对研发的基于数字图像处理技术的高温温度场软测量系统,进行了黑体炉和工业现场实验。实验结果表明,高温温度场软测量系统测温精度较高,具有较强的实用性和推广价值。