学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

彩色测量实验与图像处理技术研究

作　者: 张建功
导　师: 曲兴华；贾果欣
学　校: 天津大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 彩色测量颜色对比度显色性光谱特性彩色图像 HSV 边缘提取
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

彩色机器视觉技术是视觉检测技术在工程应用中的一个非常有意义的研究领域。在彩色机器视觉系统中,光源是重要组成部分,而其颜色和光谱能量分布特性直接影响对彩色目标采集图像的质量。本文研究了红(R),绿(G),蓝(B)三种具有单光谱特性的LED光源显色特性,探索基于彩色视觉测量光源选择规律。彩色图像处理是彩色机器视觉系统另一个重要组成部分,其流程一般包括图像预处理、特征抽取、识别分析三个阶段。彩色图像分割的目的是将图像中的目标与背景分离,以便于对感兴趣区域进行几何测量和形态评估,分割结果直接影响后续的目标区域的研究结果,能否准确地将目标提取出来决定着整个系统的准确性和可靠性。本论文以彩色光源为出发点,对常见R,G,B三种单光谱的显色特性进行研究。论文的主要研究内容有:1.研究RGB LED光源对不同目标颜色之间的对比度的影响。通过该研究得到,在应用中选择合适光源,可以增强(或减弱)背景和目标颜色之间的对比度,增强(或减弱)目标颜色边缘,便于物体特征的提取。2.通过颜色比对实验验证彩色机器视觉相对于传统机器视觉的优势。利用原色还原能力强的惠普彩色激光打印机设计实验对象,通过彩色数码相机与普通黑白CCD摄相机采集图像的对比,验证彩色图像采集系统得到比传统灰度采集更多的信息,实验结果比较理想。3.利用HSV颜色空间更适合人眼视觉特性,对彩色图像进行边缘提取。通过矢量中值滤波可以明显抑制噪声;边缘检测算子采用改进的四方向Sobel边缘算子,含有更多的边缘强度信息,有效地提取边缘强度信息;最后采用Otsu阈值分割法,对边缘强度信息进行二值化,确定最终的彩色图像边缘。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-9
  1.2 彩色机器视觉国内外研究状况和应用  9-13
  1.3 本课题研究的目的和意义  13-14
  1.4 本文主要工作  14-16
第二章颜色科学基础  16-28
  2.1 物体颜色  16-17
    2.1.1 色彩的属性  16
    2.1.2 三原色原理  16-17
  2.2 常见色彩空间  17-22
    2.2.1 RGB 系统  18-19
    2.2.2 CMYK 系统  19
    2.2.3 HSV 系统  19-21
    2.2.4 HIS 系统  21-22
  2.3 CIE 均匀颜色空间和色差公式  22-24
    2.3.1 CIE XYZ 颜色空间模型  22
    2.3.2 CIE L~*a~*b~*颜色空间模型  22-23
    2.3.3 CIE 均匀颜色空间色差公式  23-24
  2.4 颜色评价  24-27
    2.4.1 光源显色性的评价  24-25
    2.4.2 同色异谱颜色及其评价  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章彩色图像采集系统设计  28-39
  3.1 彩色视觉光源概述  28-29
    3.1.1 光源的光谱功率分布  28-29
    3.1.2 光源的色温  29
  3.2 基于RGB LED 实验装置系统  29-34
    3.2.1 RGB LED 光源  30-32
    3.2.2 图像采集设备  32-34
  3.3 D65 标准光源图像采集系统  34-37
    3.3.1 物体颜色对比光源  34-35
    3.3.2 图像采集设备  35-37
  3.4 实验对象的选择  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章光源显色与颜色比对研究  39-51
  4.1 物体的光谱光度特性  39-42
    4.1.1 光的透射和吸收  39-40
    4.1.2 光的反射  40-41
    4.1.3 光的散射  41
    4.1.4 荧光  41-42
  4.2 RGB LED 光源显色特性实验  42-48
    4.2.1 实验设计  42-43
    4.2.2 实验结果  43-46
    4.2.3 实验分析和结论  46-48
  4.3 D65 标准光源下颜色对比实验  48-50
  4.4 本章小结  50-51
第五章基于HSV 颜色空间的彩色图像处理  51-61
  5.1 彩色图像预处理  52-55
    5.1.1 彩色图像噪声研究  52-53
    5.1.2 矢量中值滤波器  53-55
  5.2 HSV 颜色空间的边缘检测分割  55-58
    5.2.1 彩色图像边缘检测  55-56
    5.2.2 HSV 颜色空间的边缘信息检测  56-58
  5.3 阈值选取模块设计  58-60
    5.3.1 常见的阈值选取方法  58
    5.3.2 最大类间方差阈值分割法  58-59
    5.3.3 大津阈值分割法的实验效果  59-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章总结和展望  61-63
参考文献  63-67
发表论文和科研情况说明  67-68
致谢  68

相似论文

HSV-2gD模拟抗原表位P6、HBsAg、IL18重组核酸疫苗的构建及免疫效果观察,R392
图像修复的变分模型及其Split-Bregman算法,TP391.41
基于混沌映射与FrFT的单通道彩色图像加密算法,TP309.7
管道漏磁内检测数据可视化技术研究,TP391.41
基于图像处理的熔喷超细纤维直径测试方法研究,TP274
彩色医学影像分割技术研究,TP391.41
基于视觉特性与图像模型的增强算法与性能分析,TP391.41
光切法视觉测量系统中关键技术的研究与实现,TP391.41
高清图像中基于车牌定位的车辆跟踪和违章检测,TP391.41
基于模糊C均值聚类的彩色图像分割算法研究,TP391.41
超复数稀疏表示及其应用的研究,TP391.41
小鼠切片图像的自动配准与背景去除算法的研究,TP391.41
六氟化硫气体的光学特性分析与检漏系统研制,TQ125.152
功能性稳定表达Cre重组酶的vero-Cre细胞系的构建,R346
特征保持下的图像压缩编码,TP391.41
视频图像中运动车辆检测与跟踪技术的研究,TP391.41
基于FPGA的伪彩色图像处理系统,TP391.41
车牌识别系统中车牌定位算法的研究,TP391.41
图像去马赛克算法研究,TP317.4
抗打印扫描攻击的彩色图像数字水印算法研究,TP309.7
基于彩色图像处理的示温漆温度识别系统,TP391.41