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通用型非制冷红外热像仪数字图像处理系统设计

作　者: 董仙虹
导　师: 李庆辉
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 非制冷红外热像仪 图像增强 边缘检测 图像分割
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着现代非制冷红外成像技术的快速发展,非制冷红外热像仪在民用和军用方面都得到了广泛的应用。但由于红外成像器件本身和探测环境的影响,其成像的效果并不理想,没有完全发挥红外成像器件的优势。故在实际应用中,需要对所获得的红外图像进行必要的处理,使其更适于人眼观察,为后续工作奠定良好的基础。本文从非制冷红外热成像系统的基本理论入手,对红外图像的特点进行了分析,并以此为前提,讨论了红外图像的常用的空间域增强算法和阈值分割算法。其中重点根据红外图像的特点对灰度直方图规定化、Canny边缘检测和Otsu阈值分割等算法进行了改进,得到较好的视觉效果。本文验证了红外图像处理算法的有效性,设计出针对通用型非制冷红外热像仪的数字图像处理系统,该系统可以正常工作,图像处理的效果较为理想。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 引言  7
  1.2 研究课题的背景和意义  7-8
  1.3 国内外研究现状  8-11
  1.4 论文的研究工作  11-13
第二章 非制冷红外热像仪  13-19
  2.1 红外辐射特性与规律  13-14
  2.2 非制冷红外热像仪工作原理  14-17
    2.2.1 电阻型测辐射热计  14-15
    2.2.2 热释电材料型探测器  15-17
    2.2.3 其他非制冷探测器  17
  2.3 红外图像特点  17-19
第三章 红外图像的增强算法  19-47
  3.1 点运算  19-31
    3.1.1 线性变换  19-21
    3.1.2 分段线性变换  21-22
    3.1.3 非线性变换  22-25
    3.1.4 直方图均衡  25-27
    3.1.5 直方图规定化  27-29
    3.1.6 基于高斯函数的直方图规定化  29-31
  3.2 空间滤波  31-42
    3.2.1 均值滤波  33-34
    3.2.2 加权平均滤波  34-36
    3.2.3 自适应的局部平滑滤波  36-38
    3.2.4 中值滤波  38-39
    3.2.5 图像锐化  39-42
  3.3 伪彩色编码增强  42-47
第四章 红外图像的分割算法  47-69
  4.1 边缘检测  47-60
    4.1.1 Robert 算子  48-49
    4.1.2 Sobel 算子  49-50
    4.1.3 Prewitt 算子  50
    4.1.4 Krisch 算子  50-51
    4.1.5 拉普拉斯算子  51-52
    4.1.6 高斯-拉普拉斯算子(LOG)  52-54
    4.1.7 Canny 算子  54-56
    4.1.8 改进的Canny 边缘检测算法  56-60
  4.2 阈值分割  60-69
    4.2.1 自定义阈值分割  60-61
    4.2.2 窗口变换  61-62
    4.2.3 迭代法最佳阈值分割  62-63
    4.2.4 最大类间方差法阈值分割(Otsu)  63-64
    4.2.5 改进的Otsu 分割  64-65
    4.2.6 二维Otsu 分割  65-67
    4.2.7 改进的二维Otsu 阈值分割  67-69
第五章 系统设计与系统实现  69-75
  5.1 系统设计  69-70
  5.2 系统实现  70-75
第六章 总结  75-77
  6.1 总结  75
  6.2 展望  75-77
致谢  77-79
参考文献  79-83

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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