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图像分割技术在中子照相中的应用研究

作　者: 刘红梅
导　师: 乔双
学　校: 东北师范大学
专　业: 核技术及应用
关键词: 中子照相图像分割数学形态学扩展Roberts算子
分类号: TL816
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 88次
引　用: 1次
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内容摘要

中子照相技术是无损检测技术之一,它具有其他无损检测技术无可替代的特点和优点,能够获得很多其它传统技术不能得到的重要信息。在无损检测技术中,由于中子照相具有特殊的功能,其应用范围日益扩大。在欧美和亚洲一些工业发达国家,中子照相已走上了商业化的轨道,它与X射线和γ射线照相相互补充,在工业、国防、航天、考古和生物医学等方面得到了广泛的应用,发挥了重要的作用。中子照相图像是指在中子辐照场里,中子穿透被测物质后通过中子成像系统所获取到的图像。它携带着被测物质的内部结构等信息。由于在中子成像的过程中,不可避免地会受到γ射线污染、中子散射、CCD电子噪声等因素的影响,使得所获取到的中子照相图像会发生降质,如噪声严重、细节模糊等,不利于分析、判别被测物质的内部信息。本论文研究工作致力于研究适合于中子照相图像的去噪声、去模糊等图像处理技术,以便能够获取关于物质内部的更多的信息,丰富中子成像无损检测技术的研究内容。为此,论文在理解中子成像原理的基础上,详细分析了引起中子照相图像降质的主要因素。为提取中子照相图像的有用信息,便于进行图像分析研究,引入图像分割技术。图像分割是由图像处理过渡到图像分析的关键步骤,在图像工程中占据重要的位置。一方面,它是目标表达的基础,对特征测量有重要的影响。另一方面,因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式,使得更高层的图像分析和理解成为可能。在图像分割的基础上,围绕中子照相图像所含有的各种噪声和性质,我们借鉴X光图像处理的某些经验,采用滤波,反色,二值化,数学形态学等多种图像处理算法,并在原有算法的基础上提出降噪形态学算子,降噪效果显著。本文还针对大理石下花的中子照相图像障碍物边缘去除问题,提出了扩展的Roberts算子,并对其加以改进与Hough变换结合,得到令人满意的花的图像。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
第一章中子照相  10-21
  1.1 中子照相原理及种类  10-12
    1.1.1 中子照相的基本原理  10-11
    1.1.2 中子照相的种类  11-12
  1.2 中子照相系统简介  12-17
    1.2.1 中子源  13-14
    1.2.2 准直器  14-15
    1.2.3 像探测器  15-17
  1.3 中子照相国内外研究现状及应用  17-20
    1.3.1 国内外研究现状  17-19
    1.3.2 中子照相的应用  19-20
  1.4 中子照相噪声来源及对图像的影响分析  20-21
第二章图像分割技术  21-31
  2.1 图像分割技术  21-25
    2.1.1 并行边界分割技术  22-23
    2.1.2 串行边界分割技术  23
    2.1.3 并行区域分割技术  23-24
    2.1.4 串行区域分割技术  24-25
  2.2 经典边缘检测算法  25-29
    2.2.1 梯度算子  25-26
    2.2.2 Laplacian 算子  26-27
    2.2.3 方向算子  27
    2.2.4 Canny 算子  27-28
    2.2.5 算子比较  28-29
  2.3 曲面拟合法  29-30
  2.4 现代边缘检测方法  30-31
第三章中子照相图像预处理及后处理  31-39
  3.1 中子照相图像预处理概述  31
  3.2 本文中子照相所用到的图像预处理方法  31-34
    3.2.1 灰度变换  31-32
    3.2.2 图像增强  32-33
    3.2.3 边缘检测  33-34
  3.3 基于形态学的图像后处理  34-39
    3.3.1 数学形态学基本理论  34-36
    3.3.2 灰度形态学  36-39
第四章基于Roberts 算子的中子照相目标分割  39-44
  4.1 算子选取  39-40
  4.2 基于扩展的 Roberts 算子的线条去除  40-41
  4.3 改进扩展的 Roberts 算子  41-42
  4.4 基于 Hough 变换检测线段  42-44
总结与展望  44-46
  1 总结  44
  2 展望  44-46
参考文献  46-48
后记  48

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