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东南大学硕士学位论文分割后图图 腐蚀图像示意图腐蚀后图从结果

  东南大学硕士学位论文分割后图图 腐蚀图像示意图腐蚀后图从结果中可以看出 一方面 腐蚀操作确实能部分解决目标粘连的问题 如上图中圈所示位置 另一方面 小的目标在腐蚀的过程中被完全滤除 这不利于精度的要求。此时可以采用改进的方法 它的具体步骤为 设定需要腐蚀目标面积的下限 标定所有的目标区域并同时计算每

  东南大学硕士学位论文分割后图图 腐蚀图像示意图腐蚀后图从结果中可以看出 一方面 腐蚀操作确实能部分解决目标粘连的问题 如上图中圈所示位置 另一方面 小的目标在腐蚀的过程中被完全滤除 这不利于精度的要求。此时可以采用改进的方法 它的具体步骤为 设定需要腐蚀目标面积的下限 标定所有的目标区域并同时计算每个区域的面积。 腐蚀原始图像 如果某点需要被腐蚀 判断该点所在的区域面积是否大于闽值 。如果面积大于 则腐蚀该点 保持该点的灰度特性。石子特性的计算在计算石子的特性之前 必须把图像中的各点做上隶属区域的标记以便于确定各个区域包含的象素点。在区域标记的基础之上 计算相关参数。 区域标记方法一、在游程编码数据中标记区域 算法分成以下几个步骤 第一遍扫面 对图像第一行属于目标的每一个游程用一个新的标号标记。 对第二行之后的游程分三种情况 第一种是当前游程不和任何已经标记的游程连通 则将当前游程赋一新的标号。第二种是当前游程仅和一个已标记的游程连通 则将当前游程赋连通游程的标号。第三种是当前游程和不止一个己标记的游程连通 此种现象称之为冲突。此时将当前游程赋任一连通游程的标号 同时将和当前游程连通的所有已标记游程的所有编号保存 记为等价表。 第五章分割后图像处理与分析 第二遍扫面 将等价表中的每一项标记为一个区域 因为它们之间通过某个游程连通。下面是一个游程编码数据中标记区域的简单例子。 程编码数据标记区域在上图中 为原始数据 为第一遍扫面 为第二遍扫面。其中在 中发现冲突 保存等价表项 再次被标记为。通过上述步骤 一个区域被正确标记。方法二、用闽值为。的生长算法中标记区域 算法分成以下几个步骤 扫描图像 找出还未被标记的目标点 并做上与先前标记不同的区域标记。 为种子点为闽值生长至整个区域。在生长过程中为区域的每个点做上与 标记相同的标记。 重复 直至扫描整幅图像之后再也找不到没有标记的目标点。特性计算在做好每个区域的标记之后 所有属于同一标记的点构成了一个完整的目标区域 此时就可以计算每个目标的参数。一、面积简单定义为一个区域的象素数目。二、周长扫描区域 那些在邻域中存在不属于当前区域点的点构成了当前区域的内边界。简单定义这种点的数目为周长。三、重心东南大学硕士学位论文重心的计算比较容易。假设在区域 中所有点的密度相等 则重心的计算公式为 蛊四、主轴和次轴这里主轴和次轴的定义是穿过重心使得转动惯量最小和最大的直线。 假设区域 的重心在 区域内所有点为 为了计算转动惯量首先将重心平移到原点 定义平移变换如下 令主次轴的直线方程为 假设区域中各点的质量相等 都为 则整个区域围绕直线的转动惯量为 等竿所谓主次轴就是使得上式最小最大时 的取值。将 经过整理可以得到如下的二次方程 其中 解上述二次方程得到的两个解就是对应主次轴的斜率。由此可以得出主次轴的倾角。五、最小外接矩形为了模拟验证筛子筛选石子的过程 需要计算每个石子的最小外接矩形。可以采用如下的步骤计算 计算目标 方向的跨度和 方向的跨度 它们分别等于 【第五章分割后图像处理与分析将目标旋转一个小角度 一般是 直至所有的角度都计算完毕。此时每个目标都产生了若干各跨度对 它们的重心分别为整幅图像的大小为 。则可以用以下的公式来衡量 方向和 方向的均匀程度 坐标的概念类似。上式是衡量距离相对偏差程度的公式。可以明显看出 如果这 个目标在 方向和 方向都均匀分布的话 都为零。值越小分布越均匀。 特性参数计算示例下面就是两个完整的分割计算过程的例子。 东南大学硕士学位论文 源图区域号面积 分割图片重心坐标 重心坐标 主轴角度次轴角度 部分特性参数计算结果 第五章分割后图像处理与分析源图区域号面积 分割图片重心坐标 重心坐标 主轴角度次轴角度 嘶东南大学硕士学位论文小结 部分特性参数计算结果图 特性参数计算示例本章主要是在图像分割的基础之上先解决“孔洞”和“粘连”两大问题然后计算了一些感兴趣的参数。其中孔洞的填补采用了区域生长标记的办法解决。粘连的问题通过改进的图像腐蚀方法缓解。在此基础之上 提出了感兴趣的目标参数的计算方法。最后取得的计算结果对分析沥青混凝土的构成能提供一定的帮助。第六章总结和展望 总结第六章总结和展望随着图像获取技术和图像处理分析技术的不断进步 通过图像处理分析为人们分析路面结构提供越来越大的帮助。同时在获取路面结构的基础之上 通过材料、力学等各方面的知识的支持 可以预测路面的负荷后的行为 甚至通过计算分析模拟得出好的混凝土配方。这些都具有很大的应用价值。为了获取路面的结构信息 一个最为基础的工作就是将路面图片中显示的石子和沥青区分开来 因此图像分割就成了所有工作的出发点。本文根据路面图片的特性 着重研究了分割路面的三种典型方法。首先阈值化方法最为基础的图像分割方法 根据石子和沥青的灰度特性阈值化方法能有效的处理高对比度的路面图片。其次的区域生长算法是根据路面图片背景灰度的一致性提出的。最后的分水岭方法则不需要先验知识预置闽值 它能自动的提取出一个个盆地和分水岭点。由于图像分割不可避免的有误判 因此在图像分割的基础之上着重解决填补孔洞和分割粘连两类问题。最后 根据需要 提出了一些计算石子特性参数的方法。 展望路面图片非常复杂 为了更有效的解决分割问题 可以从以下几个方面去考虑改进。 从图像获取的角度来说 由于通过数码相机拍路面摄截面图片虽然简单、直接、分辨率高 但是拍摄时需要切割试验件。它一方面极大的加重了图片的噪声 另一方面这种方式由于机械精度的限制不可能获取连续的断层图。考虑道沥青的密度比水低 射线吸收小石子则非常类似骨骼 对射线的吸收程度比沥青大了许多。因此可以考虑用 获取图像。我们曾经用医用 拍摄过 结果显示 图片中能区分沥青和石子。但是一个由于大部分的医用 图片分辨率最多 层的厚度页比较大 不能满足精度条件。可以考虑用高精度的工业 获取图像。 对于图像仅考虑灰度特征 可以从其他如纹理特征去考虑。 分割算法的决定了图片分割的效果。可以考虑采用更有效的分割算法 如新的水平集 算法。 在图像后处理中 为了裁开粘连的物体 本书采用了改进的腐蚀算法 但是它不能保证所有的粘连都被裁开。在关于染色体的检测分析中也经常提到“角检测”和“粘东南大学硕士学位论文连裁剪” 它是用神经网络来计算划分的 这将是一个很有意义的研究方向。 致谢致谢在本文完成之际 请允许我向所有直接或间接为本文做出贡献 以及给予我帮助和关心的人们表示最真挚的谢意 本论文的研究工作是在导师鲍旭东教授的悉心指导下完成的。鲍老师渊博的学识、严谨求实的工作态度、一丝不苟的工作作风和勤奋踏实的钻研精神都给我留下了深刻的印象 使我深受启迪 终身受益 并激励我在今后的工作生活中奋发向上 不断进取。衷心感谢鲍老师两年多来对我耐心细致的指导和帮助 在论文结束之际 谨向鲍老师致以最真诚的感谢和祝福。感谢黄慧同学提供的关于算法方面的资料。感谢王进、王磊、杨奎、吴吴和广大同窗挚友们给予我的帮助 很庆幸大家能走过一段难忘的求学经历。感谢实验室的所有老师和同学 在两年多的学习生活中和我一起度过了难忘的研究生生活。特别感谢我的父母多年来的抚育和照顾 我的姐姐对我的关心。我的每一步成功都伴随着这种亲情的力量 并将继续下去。最后 再次感谢所有关心和帮助过我的朋友们。毛利铧 沥青混合料压实状态的数字图像分析岩土工程学报 沥青混合料的体积组成及其数字图像处理技术华南理工大学学报 自然科学版 一个土石混合料图像分割系统计算机应用 基于改进分水岭算法的医学图像分割的研究微电子技术 基于分水岭算法的磁共振脑图像自动分割上海交通大学学报 图像分割北京 科学出版社 图像工程上册 图像处理和分析 北京 清华大学出版社 图像阈值化技术的综述、分类及评价沈阳大学学报 几种图像分割阈值选取方法的比较与研究电气技术与自动化

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