学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

棒材自动计数图像处理系统的研究

作　者: 宋增旺
导　师: 韩庆大
学　校: 东北大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 计数二值变换极限腐蚀条件膨胀距离变换
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

计数定支处于棒材生产工艺的最后阶段,是长期困扰企业的一个难题。目前棒材生产企业均普遍采用人工计数方法。该方法劳动强度大,工作效率低,系统生产能力有限,且准确性难以保证。针对这种情况,开发能够对棒材进行自动计数的检测系统,可以有效提高劳动生产率,改变传统上靠工人“眼算心算”的加工模式,把工人从繁重的体力劳动和恶劣环境中解放出来,使棒材生产线计数定支环节实现机械化和自动化操作。为了实现棒材自动计数这个目标,东北大学设备诊断工程中心与抚顺新钢铁有限责任公司对“棒材自动计数系统”进行了联合开发,而本课题正是该系统的图像处理部分。本文通过识别棒材端部图像来达到计数目的,主要研究内容包括图像的预处理、图像分割和图像识别。在图像的预处理部分,本文重点研究了图像的二值变换算法,运用了波形分析法、最大类间方差法、最小误差法、最大熵法、最小偏态法和矩量保持法等几种全局阈值分割算法,其目的就是能够获得比较理想的二值图像。在图像分割部分,本文采用了基于极限腐蚀和条件膨胀的分割算法。该算法通过极限腐蚀将每个区域收缩成一个点或无内点的小区域,这个点或小区域称为核心区域,再用条件膨胀从核心区域膨胀恢复得到无粘连的区域。对于图像的识别计数,先对处理好的二值图像进行距离变换,得到各个区域的核心点,再对这些核心点进行搜索,进而实现对棒材的计数。此外,本文通过大量的实验来对本系统进行研究论证,其中主要包括对各种照明设施以及棒材伸缩量的研究。实验表明,本系统能够处理各种情况下的棒材图像。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-19
  1.1 课题背景  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 棒材自动计数的常用方法  14-16
  1.4 棒材自动计数研究的迫切性  16-17
  1.5 棒材自动计数的研究意义  17
  1.6 本文的主要工作  17
  1.7 本文的组织结构  17-19
第2章计数系统的组成  19-26
  2.1 系统的结构设计  19-20
  2.2 系统的硬件设计  20-23
    2.2.1 照明系统  20-22
    2.2.2 摄像系统  22-23
    2.2.3 图像采集卡  23
  2.3 系统的软件设计  23-26
    2.3.1 软件总体描述  23-24
    2.3.2 软件系统界面  24-26
第3章图像的预处理  26-45
  3.1 数字图像处理的主要内容  26-27
  3.2 图像文件的存储格式  27-28
    3.2.1 BMP格式的图像文件  27-28
    3.2.2 JPEG格式的图像文件  28
  3.3 彩色图像的灰度化  28-31
    3.3.1 图像调色板  29
    3.3.2 灰度图像  29-30
    3.3.3 图像的灰度变换  30-31
  3.4 图像的二值化  31-41
    3.4.1 p-参数法  32
    3.4.2 波形分析法  32-35
    3.4.3 判别函数法  35-38
    3.4.4 数学模型法(如矩法)  38-41
  3.5 图像的平滑处理  41-45
    3.5.1 邻域平均法  41-42
    3.5.2 中值滤波法  42-43
    3.5.3 高斯滤波法  43-45
第4章棒材粘连分割及识别计数  45-62
  4.1 图像分割理论  45-47
    4.1.1 图像分割概述  45
    4.1.2 常用的分割方法  45-47
    4.1.3 图像分割评价  47
  4.2 数学形态学图像处理  47-51
    4.2.1 腐蚀运算  48-49
    4.2.2 膨胀运算  49-50
    4.2.3 开运算和闭运算  50-51
  4.3 基于极限腐蚀和条件膨胀的分割算法  51-57
    4.3.1 极限腐蚀  51-54
    4.3.2 条件膨胀  54-55
    4.3.3 极限腐蚀与条件膨胀的编程原理  55-57
  4.4 图像的距离变换  57-59
  4.5 棒材的识别计数  59-62
    4.5.1 区域内核与种子点  59
    4.5.2 种子点的搜索  59-61
    4.5.3 种子点的搜索步骤  61-62
第5章棒材计数的实验研究  62-77
  5.1 照明设施对棒材图像的影响  62-73
    5.1.1 白炽灯对棒材图像的影响  62-67
    5.1.2 节能灯对棒材图像的影响  67-71
    5.1.3 射灯对棒材图像的影响  71-73
  5.2 棒材的位置对棒材图像的影响  73-76
    5.2.1 棒材缩进的研究  73-75
    5.2.2 棒材粘连的研究  75-76
  5.3 计数系统的局限性  76-77
第6章结论  77-79
参考文献  79-82
致谢  82

棒材自动计数图像处理系统的研究

内容摘要

全文目录

相似论文