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声成像系统显控软件设计及后处理技术

作　者: 高小丽
导　师: 卞红雨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 声成像技术 实时显示 图像拼接 图像融合
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


伴随着信息时代的到来,越来越多的科学数据需要及时有效地解释和分析。声成像技术是将水下信息数据转换为静态或动态的图像呈现在人们面前,为数据分析、海洋探索提供了一种强有力的工具。同时它具有在浑浊水域工作的优势,极大地提高了水下作业能力。本文结合课题组“声透镜成像系统”项目,针对该项目试验要求进行了Windows下声成像系统显控软件开发,并针对声纳图像显示的后期需求,对数字图像拼接技术进行了研究。系统显控软件开发方面,在对软件设计中用到的关键技术进行分析研究基础上,设计开发了系统实时处理软件,为水下探测区域内进行目标分析提供支持;数字图像拼接技术方面,在对基于特征区域和梯度最大值的拼接算法研究的基础上,利用Matlab的仿真工具,分别对普通光学图像和声纳图像进行了拼接,并根据声纳图像拼接结果,对两种算法进行了比较分析。最后利用图像融合技术解决了图像拼接结果中的接缝问题。利用C/C++、MFC和Visual C++6.0完成了系统显控软件的设计。测试结果表明,该显控软件显示效果良好,工作稳定、操作方便灵活,达到了设计要求。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题背景和意义  10-11
  1.2 声成像及图像拼接技术国内外发展概况  11-13
    1.2.1 声成像技术发展概况  11-12
    1.2.2 图像拼接技术发展概况  12-13
  1.3 声透镜成像系统概况  13-15
    1.3.1 声透镜成像技术简介  13-14
    1.3.2 声透镜成像系统工作流程  14-15
  1.4 论文主要研究内容介绍  15-16
第2章 声成像系统显控软件关键技术  16-28
  2.1 计算机数字成像原理  16-19
    2.1.1 数字图像的基本概念  16
    2.1.2 设备相关位图(DDB)  16-17
    2.1.3 设备无关位图(DIB)  17-19
  2.2 Windows绘图技术  19-21
    2.2.1 普通绘图技术  19-20
    2.2.2 双缓存绘图技术  20-21
  2.3 多线程技术  21-24
    2.3.1 软件并行处理技术—多线程  21-22
    2.3.2 互斥与同步  22-24
  2.4 串行通信技术  24-27
    2.4.1 MSComm控件概述  24-25
    2.4.2 MSComm控件串口编程的基本流程  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章 系统显控平台设计与实现  28-45
  3.1 系统软件开发  28-31
    3.1.1 用户需求分析  28-29
    3.1.2 软件设计及工作过程分析  29-31
  3.2 多线程及同步设计  31-32
  3.3 多通道数据波形显示功能模块设计  32-34
    3.3.1 数据读取方式介绍  32
    3.3.2 通道显示设计  32-34
  3.4 声纳图像显示功能模块设计  34-39
    3.4.1 利用DDB位图显示  35-36
    3.4.2 利用DIB位图显示  36-37
    3.4.3 两种显示方式比较  37
    3.4.4 图像显示设计  37-39
  3.5 串行端口功能模块设计  39-42
    3.5.1 串行端口初始化编程  40
    3.5.2 串口控制命令  40-42
    3.5.3 串口命令转换  42
  3.6 声纳数据实时显示界面设计  42-44
  3.7 本章小结  44-45
第4章 图像拼接技术  45-62
  4.1 图像拼接技术主要研究内容  45-47
    4.1.1 图像拼接的相关技术  45-46
    4.1.2 图像拼接的基本流程  46-47
  4.2 基于特征区域的拼接算法  47-52
    4.2.1 特征点提取  47-49
    4.2.2 特征区域配准算法  49-52
  4.3 基于梯度最大值的拼接算法  52-56
    4.3.1 基于梯度最大值拼接算法的思想及原理  52-54
    4.3.2 基于梯度最大值拼接算法设计过程  54-56
  4.4 两种拼接算法在声纳图像中的分析比较  56-58
  4.5 图像的融合  58-61
    4.5.1 平均值法  59
    4.5.2 加权平滑法  59-61
  4.6 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  66-67
致谢  67

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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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