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粮食颗粒图像分割技术的研究

作 者: 毋桂萍
导 师: 杨红卫
学 校: 河南工业大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 图像处理 粘连分割 数学形态学 分水岭
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 43次
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内容摘要


粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。为了保障我国的粮食安全,需要特别重视提高粮食生产、储备、流通体系的建设。粮食品质分析是保障我国粮食安全的关键技术之一。采用数字图像处理技术可以避免目前人工进行粮食物理检测存在的速度慢、精度低、重复性差等问题。图像分割技术一直是图像处理研究的热点与难点之问题一。图像分割结果的质量直接影响到图像的后续操作。本论文主要研究粘连粮食籽粒图像的分割问题。针对粘连粮食籽粒图像的分割问题,本论文在已有粘连粮食籽粒数学形态学图像分割算法的基础上,给出了一种改进的数学形态学方法,实验表明,该算法能较好地解决粘连籽粒的分割问题,特别是籽粒接触面积较小、碎米率较大的大米图像的分割问题;其次,针对分水岭算法易出现的过分割现象,本论文给出了一种改进的谷底阈值可控的分水岭分割方法,该方法引入了边缘检测算法来提高水坝的高度。实验结果显示,该算法不仅抑制了过分割现象,而且对粘连程度不同的粮食籽粒图像均能得到较好的分割效果;最后,对运用数字图像处理检测大米碎米率的精度进行了分析,通过实验验证了该方法能有效地提高大米碎米含量检测的速度与精度。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 研究目的与意义  8-9
  1.2 图像处理概述  9
  1.3 国内外研究现状  9-11
  1.4 本文的研究内容与结构安排  11-12
第2章 图像分割技术研究  12-29
  2.1 概述  12-13
  2.2 边缘检测  13-19
    2.2.1 梯度算子  13-16
    2.2.2 高斯-拉普拉斯算子  16-17
    2.2.3 Canny算子  17-19
  2.3 阈值分割  19-24
    2.3.1 双峰法  20-22
    2.3.2 迭代法  22-23
    2.3.3 大津法(OTSU法)  23-24
  2.4 区域分割  24-26
    2.4.1 区域生长法  25-26
    2.4.2 区域合并、分裂法  26
  2.5 其它图像分割方法  26-27
  2.6 经典算法比较  27-28
  2.7 小结  28-29
第3章 基于数学形态学的粘连粮食籽粒图像分割  29-42
  3.1 粘连籽粒图像描述  29-31
  3.2 二值形态学的基本运算  31-36
    3.2.1 结构元素  31-32
    3.2.2 腐蚀和膨胀  32-33
    3.2.3 开启和闭合  33-35
    3.2.4 基于数学形态学算法对粘连籽粒的图像分割  35-36
  3.3 改进的数学形态学分割方法  36-37
  3.4 实验结果与分析  37-41
    3.4.1 实验  37-40
    3.4.2 结果分析  40-41
  3.5 小结  41-42
第4章 基于分水岭的粘连籽粒图像分割  42-49
  4.1 分水岭算法的基本原理  42-43
  4.2 算法的改进  43-45
  4.3 对比实验与分析  45-48
  4.4 小结  48-49
第5章 图像处理方法检测大米碎米率的精度分析  49-57
  5.1 材料与方法  49-51
    5.1.1 试验材料  49
    5.1.2 试验仪器  49
    5.1.3 试验方法  49-51
  5.2 结果与分析  51-56
    5.2.1 碎米率测定精度分析  51-53
    5.2.2 小碎米含量测定精度分析  53-56
  5.3 结论  56
  5.4 小结  56-57
第6章 总结与展望  57-59
  6.1 总结  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
个人简历  64
参与项目  64

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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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