基于复杂背景的工件特征.doc
约60页DOC格式手机打开展开
基于复杂背景的工件特征,摘要复杂背景下目标的特征提取是数字图像处理领域中的一个重要发展方向，在诸多领域中数字图像的处理及机器视觉系统的运用日益广泛，要求也愈发严格，使得图像处理的难度加大。而在复杂背景下，如何寻得带给视觉系统很大冲击性或需特别关注的目标，显得尤为重要。而在对目标处理的众多方面中，精确轮廓的提取才是最重要、最基本的环节。人们只能...
内容介绍
此文档由会员 违规屏蔽12 发布
摘 要
复杂背景下目标的特征提取是数字图像处理领域中的一个重要发展方向，在诸多领域中数字图像的处理及机器视觉系统的运用日益广泛，要求也愈发严格，使得图像处理的难度加大。而在复杂背景下，如何寻得带给视觉系统很大冲击性或需特别关注的目标，显得尤为重要。而在对目标处理的众多方面中，精确轮廓的提取才是最重要、最基本的环节。人们只能在获得目标带纹理的精确轮廓图像的基础上，才能进行更深一步的研究。
本文正是在此背景下研究基于复杂背景下工件特征提取的关键技术，具体工作如下：
(1) 对新型抗挠四辊卷板机的机械结构、应力和变形量加以分析；通过卷筒的加工原理及工艺要求的现场调研和系统分析，得出机器视觉系统在板材加工成型过程中待提取的特征参数。
(2) 针对待处理的目标图像，该机器视觉系统中的图像处理模块包括图像预处理、复杂背景下目标图像识别及特征提取三大模块。其中图像预处理模块是使用双线性插值法对图像进行缩放，再用混合降噪滤波方法处理图像噪声，并用阈值分割法或基于分水岭变换的模糊C-均值聚类方法对目标图像进行图像分割，最终用多结构元边缘检测算法来进行目标图像的边缘检测；图像识别模块利用RHT算法来进行圆的检测；特征提取模块中提出基于轮廓标记和轮廓填充的多目标旋转扫描轮廓提取算法来对目标图像进行轮廓的快速提取，随后使用聚类思想结合不共线三点的原理提取圆形目标的特征参数。
关键词 机器视觉；复杂背景；四辊卷板机；图像处理；特征提取
Abstract
Feature extraction of the target under complex background is an important developing direction in the field of digital image processing, In many areas digital image processing and the machine vision system are using widely and requiring strictly, which increased difficulties on image processing.In complex background, how to find the target is particularly important which brings the visual system great impact or be needed to pay special attention. And in many aspects of image processing, the precise contour extraction is the most important and the most basic march. People can only do further research on the basic of getting precise outline image with textured target.
This paper is researching the key techniques research of feature extraction based on complex background, the specific work are as follows:
1) The physical construction、stress and deformation are analyzed in the new type of flexible four roll; According to the field investigation and system analysis on the rolling processing principle and system analysis, it is concluded that extract the characteristic parameters is important during the process of the machine vision system in the plank treatment shaping.
2) According to the target for processing image, the image processing modules in this machine vision system include image preprocessing, image recognition on complex background and feature extraction. Image preprocessing module is using double linear interpolation method to do image scale, then using mixed noise filtering method processing image noise , as follows with threshold segmentation method or based on watershed transform or c-means clustering method to Segmentation images, finally using more structure for edge detection algorithm to target image edge detection. Image recognition module is using RHT algorithm for round detection. Feature extraction module is putting forward rotating scanning contour extraction of multi-objective based on contour mark and contour filling to extract rapidly the target image outline, Then using cluster of line of thinking with the principle of three extraction to extract the characteristic parameters of round target.
Keywords machine vision; complex background; four roller bending machine; image
process; feature extraction
目 录
摘 要 I
Abstract III
第1章 绪 论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 机器视觉国内外研究现状 2
1.2.1 机器视觉技术国内外发展现状 2
1.2.2 机器视觉系统组成 3
1.2.3 机器视觉方法分类 4
1.2.4 机器视觉的发展趋势 5
1.3 本文主要工作和论文结构 6
1.3.1 主要研究内容 6
1.3.2 论文结构 7
第2章 新型抗挠四辊卷板机 8
2.1 新型四辊卷板机结构及工作原理 8
2.1.1 机械结构 8
2.1.2 工作原理 10
2.2 新型抗挠四辊卷板机三维模型建立及应力分析 11
2.2.1 新型抗挠四辊卷板机的三维模型 11
2.2.2 新型抗挠四辊卷板机应力与变形量分析 13
2.3 卷板机的回弹问题 15
2.4 本章小结 16
第3章 复杂背景下的图像处理技术 17
3.1 图像预处理 17
3.1.1 图像缩放 17
3.1.2 复杂图像的降噪处理 18
3.2 复杂背景下图像分割 20
3.2.1 阈值分割法 21
3.2.2 基于分水岭变换的模糊C-均值聚类算法 22
3.3 边缘检测 25
3.4 本章小结 28
第4章 多目标圆类特征快速提取 29
4.1 引言 29
4.2 圆类特征识别方法 30
4.3 圆类特征快速提取方法 30
4.3.1 多目标圆形工件轮廓提取 30
4.3.2 圆的特征提取 33
4.4 实验结果 35
4.5 本章小结 37
第5章 机器视觉系统的软件设计 38
5.1 软件的界面设计及实验平台 38
5.2 机器视觉系统的软件设计 39
5.2.1 系统初始化 39
5.2.2 图像处理模块的程序设计 40
5.3 实验结果 43
5.4 本章小结 45
结论与展望 46
参考文献 48
复杂背景下目标的特征提取是数字图像处理领域中的一个重要发展方向，在诸多领域中数字图像的处理及机器视觉系统的运用日益广泛，要求也愈发严格，使得图像处理的难度加大。而在复杂背景下，如何寻得带给视觉系统很大冲击性或需特别关注的目标，显得尤为重要。而在对目标处理的众多方面中，精确轮廓的提取才是最重要、最基本的环节。人们只能在获得目标带纹理的精确轮廓图像的基础上，才能进行更深一步的研究。
本文正是在此背景下研究基于复杂背景下工件特征提取的关键技术，具体工作如下：
(1) 对新型抗挠四辊卷板机的机械结构、应力和变形量加以分析；通过卷筒的加工原理及工艺要求的现场调研和系统分析，得出机器视觉系统在板材加工成型过程中待提取的特征参数。
(2) 针对待处理的目标图像，该机器视觉系统中的图像处理模块包括图像预处理、复杂背景下目标图像识别及特征提取三大模块。其中图像预处理模块是使用双线性插值法对图像进行缩放，再用混合降噪滤波方法处理图像噪声，并用阈值分割法或基于分水岭变换的模糊C-均值聚类方法对目标图像进行图像分割，最终用多结构元边缘检测算法来进行目标图像的边缘检测；图像识别模块利用RHT算法来进行圆的检测；特征提取模块中提出基于轮廓标记和轮廓填充的多目标旋转扫描轮廓提取算法来对目标图像进行轮廓的快速提取，随后使用聚类思想结合不共线三点的原理提取圆形目标的特征参数。
关键词 机器视觉；复杂背景；四辊卷板机；图像处理；特征提取
Abstract
Feature extraction of the target under complex background is an important developing direction in the field of digital image processing, In many areas digital image processing and the machine vision system are using widely and requiring strictly, which increased difficulties on image processing.In complex background, how to find the target is particularly important which brings the visual system great impact or be needed to pay special attention. And in many aspects of image processing, the precise contour extraction is the most important and the most basic march. People can only do further research on the basic of getting precise outline image with textured target.
This paper is researching the key techniques research of feature extraction based on complex background, the specific work are as follows:
1) The physical construction、stress and deformation are analyzed in the new type of flexible four roll; According to the field investigation and system analysis on the rolling processing principle and system analysis, it is concluded that extract the characteristic parameters is important during the process of the machine vision system in the plank treatment shaping.
2) According to the target for processing image, the image processing modules in this machine vision system include image preprocessing, image recognition on complex background and feature extraction. Image preprocessing module is using double linear interpolation method to do image scale, then using mixed noise filtering method processing image noise , as follows with threshold segmentation method or based on watershed transform or c-means clustering method to Segmentation images, finally using more structure for edge detection algorithm to target image edge detection. Image recognition module is using RHT algorithm for round detection. Feature extraction module is putting forward rotating scanning contour extraction of multi-objective based on contour mark and contour filling to extract rapidly the target image outline, Then using cluster of line of thinking with the principle of three extraction to extract the characteristic parameters of round target.
Keywords machine vision; complex background; four roller bending machine; image
process; feature extraction
目 录
摘 要 I
Abstract III
第1章 绪 论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 机器视觉国内外研究现状 2
1.2.1 机器视觉技术国内外发展现状 2
1.2.2 机器视觉系统组成 3
1.2.3 机器视觉方法分类 4
1.2.4 机器视觉的发展趋势 5
1.3 本文主要工作和论文结构 6
1.3.1 主要研究内容 6
1.3.2 论文结构 7
第2章 新型抗挠四辊卷板机 8
2.1 新型四辊卷板机结构及工作原理 8
2.1.1 机械结构 8
2.1.2 工作原理 10
2.2 新型抗挠四辊卷板机三维模型建立及应力分析 11
2.2.1 新型抗挠四辊卷板机的三维模型 11
2.2.2 新型抗挠四辊卷板机应力与变形量分析 13
2.3 卷板机的回弹问题 15
2.4 本章小结 16
第3章 复杂背景下的图像处理技术 17
3.1 图像预处理 17
3.1.1 图像缩放 17
3.1.2 复杂图像的降噪处理 18
3.2 复杂背景下图像分割 20
3.2.1 阈值分割法 21
3.2.2 基于分水岭变换的模糊C-均值聚类算法 22
3.3 边缘检测 25
3.4 本章小结 28
第4章 多目标圆类特征快速提取 29
4.1 引言 29
4.2 圆类特征识别方法 30
4.3 圆类特征快速提取方法 30
4.3.1 多目标圆形工件轮廓提取 30
4.3.2 圆的特征提取 33
4.4 实验结果 35
4.5 本章小结 37
第5章 机器视觉系统的软件设计 38
5.1 软件的界面设计及实验平台 38
5.2 机器视觉系统的软件设计 39
5.2.1 系统初始化 39
5.2.2 图像处理模块的程序设计 40
5.3 实验结果 43
5.4 本章小结 45
结论与展望 46
参考文献 48
