數字圖像偽彩色增強方法在巖土CT圖像分析中的應用

色調是反映彩色圖像中色彩信息的重要參數,為了在進行圖像效果增強的同時保持色調不變,通常的做法是先把圖像從rgb轉化到his色彩空間,然后在保持h變量(色調)不變的情況下,進行i(亮度)的增強。但是由于這種方法需要進行色彩空間的相互轉化,大大增加了計算量。文章通過對簡化his模型的分析,提出了一種直接對r、g、b分量進行處理的彩色圖像增強方法。該方法可以運用已有灰度圖增強算法進行彩色圖像的增強,由于不需要進行色彩空間的轉化,大大減少了計算量。fpga可用來并行實時處理海量的圖像數據,文章利用fpga的這一特點作為實時圖像直方圖均衡增強算法的解決方案,并通過改進直方圖均衡圖像增強算法使其在fpga中具體實現,可用于實時性要求高的led屏顯示。實驗結果表明,該方案使彩色圖像的增強效果明顯,運行效率高。

首先對計算機層析成像技術(ct技術)原理進行了簡單的介紹,基于圖形圖像處理技術,引入了數學形態(tài)學中圖像平移、反射、腐蝕、膨脹等運算方法,基于定義的興趣域邊界提取算法和形狀因子實現了其幾何測量和空間描述,定量分析了ct圖像興趣域的空間物理特性。該方法異于以往數學建模的思路,而是借用數學形態(tài)學中空間幾何描述的思想,以實現對巖土體中的天然缺陷及其演化過程進行合理刻畫。該項工作對于推動巖土工程ct圖像定量化描述具有一定意義。

本文針對城市建筑密度加大,建筑日照分布日益惡化,現在日照分析方法比較復雜的情況,引入了一種新的日照分析方法。即基于數字圖像的分析方法,采用建筑數字模型、陰影求解分析等,擬為設計者在城市規(guī)劃和建筑設計過程中遇到建筑日照問題時,提供參考。

針對夜視融合圖像通常存在細節(jié)不夠豐富、目標對比度低的問題,為了獲得更為理想的圖像增強效果,提出一種新穎的基于非下采樣輪廓波變換(nsct)的夜視圖像彩色融合方法.構建了基于s函數與子圖局部方差信息的可變加權融合策略,在nsct域內實現可見光及紅外源圖像的自適應融合;將得到的融合圖像與源圖像進行組合并映射至yuv顏色空間,生成偽彩色融合圖像;再運用顏色傳遞技術獲得重染色的彩色融合圖像.實驗結果表明,該方法既能豐富彩色融合圖像的細節(jié),又能提高其亮度對比度和目標的可探測性,增強了觀察者對場景的理解.

1 目錄 一、目的與要求————————————————————————————2 二、課程設計選題的背景意義——————————————————————3 三、設計的主要內容及基本原理—————————————————————4 四、總體方案設計———————————————————————————5 五、測試和調試————————————————————————————7 六、總結與體會————————————————————————————16 七、參考文獻—————————————————————————————17 2 一、目的與要求 1、課程設計目的 （1）、提高分析問題、解決問題的能力，進一步鞏固數字圖像處理系統中的基本原理和 方法。 （2）、熟悉掌握一門計算機語言，可以進行數字圖像應用處理的開發(fā)設計。 2、課程設計任務 （1）、對加有高斯、椒

《數字圖像處理》課程設計 班級________計科11203班________ 姓名_____張琳琳________ 學號___1104685003_________ 任課老師______李敏__________ 課程設計任務書 一、任務要求 （1）實現圖像處理的基本操作 學習使用matlab圖像處理工具箱，利用imread（）語句讀入圖像，例如 image=imread（flower.jpg），對圖像進行顯示(如imshow（image）)和保存。 學習使用cimg類，調用類成員函數attachfromfile加載位圖，savetofile 保存位圖到文件。 （2）圖像處理算法的實現與顯示 1、圖像點運算算法設計 a)灰度對數變換 b)分段線性變換 c)灰度域值變換 d)直方圖均衡化 2、圖像平滑算法的設計 a)高斯平滑 b)

由于空中目標測量圖像灰度往往不均衡,采用傳統彩虹碼進行偽彩色變換時往往造成色彩分布極不均勻,整幅圖像僅僅顯示一、二種顏色。基于此問題,本文根據測量圖像灰度分布特性,利用自適應閾值理論,對傳統彩虹編碼進行改造,提出了一種基于測量圖像的自適應偽彩色編碼方法。實驗結果表明:變換后得到的偽彩色色彩豐富,完整地覆蓋了全部有效灰度范圍,且算法具有較好的自適應性。

提出了一種基于數字圖像的非均質巖土工程結構的二維數值分析方法。以花崗巖為例,先將巖石的表面圖像導入計算機中;然后采用基于彩色空間的數字圖像技術將組成花崗巖的幾種主要材料:長石、石英和黑云母一一分辨出來并再現巖石的細觀結構;再通過一個簡單的線性轉換,將圖像細觀結構轉換為矢量細觀結構;最后,巖石的矢量細觀結構可以與數值計算方法——有限元法或有限差分法結合,從而實現非均質巖石材料的力學分析。采用有限差分法flac程序來分析巖石的破壞過程。傳統室內試驗數值模擬表明材料的細觀結構對應力分布和破壞模式有著明顯的影響,基于數字圖像的數值分析方法可以真實地實現巖土工程材料的非均質分析。

為了準確高效地測量巖土體裂隙的各形態(tài)參數,結合計算機數字圖像處理技術,提出一整套裂隙圖像計算機識別和定量分析方法。通過對含有裂隙的圖像進行二值化、橋接、去雜、智能識別等操作,獲取裂隙網絡節(jié)點以及各裂隙的主干,進而提取裂隙的寬度、長度、方向等裂隙形態(tài)參數,實現了裂隙圖像的計算機定量分析。在此基礎上提出一種評價裂隙網絡連通性的方法?；谠摷夹g思路開發(fā)的巖土體裂隙圖像處理系統(cias)被成功應用于土體干縮裂隙圖像的識別和形態(tài)定量分析研究中。研究表明,該方法可以更加科學、高效地提取巖土裂隙形態(tài)參數,為裂隙的定量分析和評價提供了可靠依據。

本文提出了利用數字圖像處理技術即形心搜索法測量梁體局部表面位移的光力學檢測方法。并且,把形心搜索法和有限元位移模式相結合進一步求出了梁體局部表面位移場和應變場。較其他光學測試方法如云紋干涉法,具有較高的實用性和很高的計算速度

隨著城市建設的高速發(fā)展,大型高架橋梁的建設也逐年增多,由橋梁引發(fā)的船撞橋事故也屢次發(fā)生,解決橋梁的防撞問題已經變得極為迫切,大橋抵抗船舶撞擊的問題逐漸成為困擾橋梁工程師的一個難題.數字圖像測量方法在橋梁防撞工程中具有廣闊的應用前景.本文提出一種以高速相機拍攝船體移動目標,進一步結合數字圖像處理方法測定船體運動軌跡的新方法,從而可以預判船撞橋的風險,在船撞橋前提出預警,進而對橋梁進行保護.

闡述了數字圖像相關測量方法的基本原理和特點,介紹了其相關測量方法在航天器結構微變形領域的應用。設計了一種基于數字圖像相關測量原理的結構微變形測量方法,通過測量對某相機安裝平臺相對形變和某載荷適配結構熱穩(wěn)定性的兩個試驗,驗證了該測量方法的可行性與正確性,其測量精度可達到5μm。該方法在航天器大尺寸結構微變形測量中得到了較好地應用。

城市建筑群室外熱環(huán)境數字圖像分析——本文針對國內城市化過程中出現的室外熱環(huán)境問題，以城市建筑群室外熱環(huán)境為研究對象，結合數字圖像處理技術，分析了建筑群中不同區(qū)域空氣溫度、地面溫度的分布情況，為城市建筑群室外熱環(huán)境的前期規(guī)劃工作提供參考。

利用最新研制加載設備結合醫(yī)用ct采集了單軸靜壓作用下的混凝土ct縱斷面圖像。對常用的圖像邊緣提取方法和圖像差值方法在混凝土ct圖像處理上的應用進行了分析,發(fā)現常用方法處理結果受混凝土ct圖像分辨率影響較大?；诖?提出一種基于模擬退火算法的改進metropolis算法對混凝土ct圖像進行分割并分析了裂紋在混凝土縱斷面破損演化的過程。結果表明,采用的算法可以有效地對混凝土ct圖像進行分割,有助于混凝土細觀破裂研究。

結合傳統土地級別劃分方法的優(yōu)點,本文研究了將定級工作中的多因素層網格與多波段圖像對應起來,形成運用圖像分析方法處理土地級別劃分的理論模型,把“監(jiān)督分類”與“非監(jiān)督分類”的思想引入到定級區(qū)域的劃分中來,充分發(fā)揮圖像分析在多維分析方面算法成熟、手段多樣的優(yōu)點,從而能夠更加科學準確地進行定級區(qū)域劃分的工作。

巖土ct圖像中裂紋的形態(tài)學測量——利用計算機層析成像(ct)技術提供的巖土體損傷破裂演化圖像，定義每一點的ct數變化量為該像素點ct數與其后緊鄰的像素點、其下緊鄰的同列像素點的ct數差的絕對值中的較大值。

針對玻璃絕緣子的多環(huán)狀凹槽結構在圖像中形成的光折射環(huán)帶掩蓋氣泡、裂縫等缺陷,從而降低成像清晰度及易導致缺陷的誤判、漏判的問題,提出通過頻域濾波實現玻璃絕緣子圖像增強的技術方案.分析氣泡和裂縫的缺陷特性,對氣泡采用同態(tài)濾波,對裂縫采用高頻加強濾波,以達到抑制光折射環(huán)帶所形成的復雜背景和突顯上述兩類缺陷的目的.試驗結果證明,頻域濾波能有效增強圖像中缺陷部分的細節(jié)信息,利于后續(xù)的圖像分割和缺陷識別,提高玻璃絕緣子質量檢測的正確率.

在水利樞紐視頻監(jiān)視監(jiān)控系統中，所采集的監(jiān)視圖像，除有一般的工業(yè)監(jiān)視圖象特點外，由于戶外風塵雨霧及交流供電電源的波動，使得圖象質量有時很差，僅采用傳統的預處理方法難于奏效。粗糙集理論是一種新的處理含糊和不確定性問題的數學工具，本文提出一種基于粗糙集的圖象增強新方法，該方法按條件屬性，將一幅圖象劃分為不同的子圖，然后對子圖分別作對比度增強，增強圖象的效果較為理想，滿足了工程上的要求。

提出一種新的電鍍金剛石工具鍍層與基體結合強度測試方法。分別制備了亮鎳和添加稀土的電鍍結合劑鍍層。鍍層試件經過制斑與加載,經ccd采集成為數字圖像,通過數字圖像處理系統進行相關性計算,尋找到試件加載變形后的數字圖像采集區(qū)域,從而計算出采集區(qū)域內的位移和應變。通過鍍層與基體界面處應變的變化,分析鍍層的結合狀態(tài)。實驗結果,鎳-鑭鍍層與基體的結合強度高于亮鎳鈹層與基體的結合強度。研究結果表明利用數字圖像相關方法測量鍍層與基體結合強度是一種簡單有效的方法。

數字圖像測量技術在土工三軸試驗中的應用研究——將數字圖像處理技術應用于土工三軸試驗土樣變形測量，提供了一種新的非接觸變形測量手段?？上齻鹘y三軸系統的變形測量誤差，可測量土樣任意部分的局部變形、剪切帶的形成和發(fā)展過程，可定量分析橡皮膜嵌入的影...

針對傳統圖像增強算法在處理有大量噪聲、光照不足或不均勻的圖像,尤其是實際現場的帶鋼表面圖像時效果較差的問題,提出基于小波變換的圖像增強算法,將其應用于冷軋帶鋼表面缺陷圖像的增強中。對比實驗結果表明,該方法的增強效果和抗噪性能明顯優(yōu)于傳統算法。

精確識別細胞的前提是細胞采樣。利用圖像矩的旋轉不變性和平移不變性,提出利用圖像矩的概念對細胞進行采樣處理,進而提取細胞的相關數學參數。首先利用動態(tài)閾值的方法分割灰度化后的細胞圖像;然后利用圖像細化算法對粘連細胞進行分割處理;最后利用圖像矩提取樣本細胞。實驗證明該方法有較好的穩(wěn)定性和魯棒性。