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构件内部缺陷边缘检测及插值算法研究

作　者: 李亚
导　师: 贾超
学　校: 燕山大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 断层图像 缺陷 边缘检测 图像插值 形态学
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


构件在生产或加工时会产生非预期的内部缺陷,这时需检查该缺陷是否在构件所允许的范围内,然后才能决定该构件能否使用。由于计算机断层扫描只能获取含有缺陷信息的二维断层图像,要想获取缺陷的三维信息只能凭借工作人员的经验和空间想象,具有很大的局限性。为精确获取缺陷的位置、形状、尺寸、密度分布等信息,需要对断层图像进行三维重建。而边缘检测、插值是三维重建中的重要内容,边缘检测及插值结果的好坏将直接影响重建的效果。本文以此为背景,较为系统的研究了构件内部缺陷断层图像的边缘检测和插值方法。在边缘检测方面,本文针对现有边缘检测方法检测出的边缘不准确、模糊且存在伪边缘等问题,提出了一种基于改进的Sobel算子和聚类法相结合的边缘检测方法。在插值方面,本文针对现有形状插值算法对相邻断层间对应轮廓形状不相似,位置不重合或存在凹轮廓插值时会出现中间插值结果错误及计算时间长、占用存储空间大的情况,提出了基于骨架点的断层轮廓形变插值方法,消除了插值错误现象。针对现有的插值方法在进行断层图像插值时,要么不能兼顾灰度和形状的变化,要么计算量太大的情况,提出了基于形态学与测地距离函数的灰度插值算法。论文最后运用Visual C++6.0仿真,对构件的内部缺陷断层图像进行边缘检测和插值,算法结果验证了本文提出的边缘检测和插值方法的可行性和有效性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 本课题国内外研究现状  11-15
    1.2.1 图像边缘检测的研究现状  11-13
    1.2.2 图像插值的研究现状  13-15
  1.3 边缘检测及插值的意义  15-16
  1.4 本文的主要内容及结构安排  16-18
第2章 边缘检测及插值的相关理论和算法  18-24
  2.1 边缘检测的相关理论和算法  18-20
    2.1.1 边缘检测算法分类  18
    2.1.2 经典边缘检测算法  18-20
  2.2 插值相关理论和算法  20-23
    2.2.1 插值方法分类  21
    2.2.2 已有插值算法研究  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第3章 构件内部缺陷的边缘检测  24-32
  3.1 传统边缘检测算法存在的问题  24-26
    3.1.1 图像去噪与定位精度问题  24-25
    3.1.2 图像边缘位置确定问题  25-26
    3.1.3 边缘检测阈值确定问题  26
  3.2 基于改进的Sobel 算子与聚类法的边缘检测  26-31
    3.2.1 改进的Sobel 算子  27-28
    3.2.2 去除噪声点  28-29
    3.2.3 边缘细化  29-31
  3.3 本章小结  31-32
第4章 断层图像间轮廓形变插值和灰度插值  32-53
  4.1 引言  32
  4.2 基于轮廓骨架点的轮廓形变插值  32-39
    4.2.1 轮廓位置的校准  32-34
    4.2.2 骨架点的提取  34-37
    4.2.3 基于骨架点的对应点匹配  37
    4.2.4 计算匹配点之间的插值点  37-38
    4.2.5 反变换处理  38-39
  4.3 基于形态学与测地距离函数的灰度插值算法  39-52
    4.3.1 形态学基本理论  39-42
    4.3.2 图像对比度增强  42-44
    4.3.3 基于形态学及测地距离函数的轮廓提取  44-46
    4.3.4 边界点插值  46-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章 实验设计与分析  53-63
  5.1 实验环境  53
  5.2 图像边缘检测实验  53-56
    5.2.1 实验评价准则  53-54
    5.2.2 边缘检测实验结果与算法分析  54-56
  5.3 图像插值实验  56-62
    5.3.1 实验评价准则  56-57
    5.3.2 图像轮廓插值实验结果与算法分析  57-60
    5.3.3 图像灰度插值实验结果与算法分析  60-62
  5.4 本章小节  62-63
结论  63-65
参考文献  65-69
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  69-70
致谢  70-71
作者简介  71

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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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