金相组织图像智能分析技术研究

研究了使用相关金相组织图像智能分析技术来提取和重建金相组织的晶界。首先,概述了常用金相组织图像智能分析技术所包含的内容,并给出了研究思路和过程;然后,着重研究了金相组织图像智能分析技术中的图像预处理技术、晶界提取技术以及晶界重建技术,并结合实际金相组织图像,对相关技术进行了试验和优化;最后,所得试验结果表明,本研究对金相组织的晶界提取与重建有着较好的效果,具有一定的应用价值。     

基于变尺度形态学的遥感图像边缘检测算法

针对遥感图像的噪声问题,在数学形态学的基础上提出了一种利用结构元素尺度变换的边缘检测算法。首先利用腐蚀运算对图像降低噪声,然后利用膨胀运算填补腐蚀产生的空穴,在这个过程中采用不同尺度的结构元素,最后通过检测算子得到图像的边缘图。实验结果表明,与传统的边缘检测算法相比,该算法不仅具有较强的边缘提取能力,而且通过合理选择结构元素的尺度能明显降低噪声对检测结果的影响,准确检测出大多数遥感图像的边缘。     

自适应差异多尺度形态学的风力机叶片红外图像增强研究

为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力，改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题，提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作为操作对象，采用对比度改善系数比最大值作为多尺度及差异尺度选择的目标函数；利用开、闭及顶帽运算的优势，提取多尺度下图像的明暗细节信息；通过白顶帽与黑顶帽差值运算得到细节增强信息，并与原图像融合得到增强的红外图像；通过调整图像的灰度分布达到最佳的视觉效果。仿真实验结果表明，该算法不仅有极强的鲁棒性，而且能有效地增强光照不均情况下的红外图像细节，提高红外检测在风力发电机叶片中的探伤能力。     

基于Delaunay三角剖分的多相流射线层析成像

为提高多相流CT系统重建图像质量,提出基于Delaunay三角剖分的射线层析成像方法.根据模型构造点集,对管道截面进行多尺度Delaunay三角剖分,根据三角形重心在探测阵列上的投影到其最近探测阵列元的归一化距离,确定各剖分单元的投影系数,并采用不同的重建算法进行图像重建.仿真与实验结果表明,该方法可利用少量投影数据重建图像,改善了工业多相流检测中投影数据不完整造成的图像失真;与均匀剖分相比,多尺度剖分明显改进了图像精度和实时性.     

基于ARM平台的金属晶粒度测定系统

通过V4L2协议搭建ARM平台上的图像处理系统,对金相图片进行相应的处理,提取晶界边缘,进而对某金属的金相照片平均晶粒度进行了精确测定。测量结果表明,改进后的图像分割方法对图像质量要求相对较低,晶界明显。通过对多种金属的平均晶粒度进行测定,结果都能够达到金属晶粒度测定国家标准的要求。     

膨胀尾管悬挂器膨胀力有限元计算与试验研究

膨胀尾管悬挂器通过膨胀锥在本体内运动使其发生径向变形,依靠变形后本体与上层套管间的摩擦力,使膨胀悬挂器固定于上层套管实现尾管坐挂功能。膨胀力是膨胀锥驱动本体变形的关键、也是膨胀尾管悬挂器设计、现场施工的重要参数。采用LS-DYNA对影响膨胀力的多种因素进行研究,得到膨胀锥角、膨胀锥与本体间摩擦、膨胀本体结构对膨胀力的影响规律,并通过膨胀试验、金相观察进行验证分析。数据表明该方法能够较为准确的计算本体膨胀所需要的膨胀力及膨胀变形过程中本体的应力、应变。     

膨胀土连续吸水渗透特性及对膨胀力影响研究

为探究黏土渗透特性及其工程影响程度,以某膨胀土地区某超高层项目基坑膨胀岩土为例,采用改进传统瞬时剖面法测试土体含水率和基质吸力,研究膨胀土连续吸水渗透特性及对膨胀力影响。研究结果表明：非饱和膨胀土为极弱透水性或不透水;土体土基质吸力与含水率呈反比幂函数关系,渗透系数与浸湿时长、基质吸力分别呈非线性Boltzmann函数关系和VG函数关系;土体渗透系数随注水时间先降低后增大。吸水过程中,土体膨胀力的发展与含水率增量的关系都呈线性关系,且略有滞后性。研究成果拓宽了膨胀土的理论研究和工程实践,推动了膨胀基坑的支护理论及设计计算方法的完善。     

改进SURF算法的特征提取与匹配方法研究

针对门把手图像特征点提取与匹配对快速性和准确性的要求,提出一种改进SURF算法。该算法主要对图像较平滑区域难以提取出大量信息点的问题进行改进。增加了边缘检测算法,得到图像边缘信息后进行形态学处理,并通过膨胀运算和开运算后获得门把手图像边缘区域信息并提取出关键点,进而获得较多特征明显的信息。改进SURF算法和原始SURF算法相比,在平滑区域能够较好提取出特征点,匹配准确率也有明显的提升,并且增强了算法的实时性。     

基于多尺度降采样规范化割的图像裂纹检测

针对多尺度规范化割在边缘检测时精度低以及求解特征向量耗时长等缺陷,提出一种基于多尺度降采样规范化割的图像裂纹检测方法。该方法首先利用反对称双正交小波变换的半重构特性对待测图像的多个尺度进行边缘特征提取;其次结合各尺度的强度和位置特征构建多尺度相似矩阵和多尺度规范化相似矩阵;然后对多尺度相似矩阵进行降采样并利用谱分割方法实现降采样特征向量求解;最后利用多尺度规范化相似矩阵对降采样特征向量进行上采样的乘法运算并离散化后得到最终结果。在3个数据集的单一目标图像上进行文中方法与多尺度规范化割等方法的实验结果表明,不仅提高检测精度,而且减少运算时间。     

基于小波分析的车辆牌照定位方法

通过与几种传统的边缘提取算法的比较,提出了一种基于多尺度小波分析的方法来找出道路汽车图像中的有关车辆牌照的高频分量,并应用数学形态学方法对由其得到的边缘图像进行膨胀处理,从而准确得出车辆牌照位置.     

火焰图像特征在火灾数字图像识别中的运用

火焰尖角数目和圆形度是早期火灾火焰的主要特征,本文主要论述了如何在数学形态学基础上,利用火灾火焰的两个特点判断和识别早期火情。实验中,对火焰的二值图像进行开运算,即先腐蚀,再膨胀,目的是为了对火焰图像进行形态学滤波,去噪。从实验结果可以看出,该算法可以很好的识别火焰和干扰源。     

一种快速实用的车牌定位算法

汽车牌照定位是一个较难解决的图像分割问题,数学形态学为此问题的解决提供了一个有力工具。本文根据我国车牌的几何形状特征,设计了一种基于数学形态学的车牌图像分割方法,使系统的运算速度和抗干扰能力较其他传统分析方法有显著提高。大量实验结果表明,该方法定位效果好、速度高,同时适于对有噪声及复杂背景的车牌图像进行分割。     

基于数学形态学的新方法在脑组织分割中的应用

针对人体脑部切片图像特点,提出了一种基于数学形态学的脑组织自动分割算法.该算法首先通过形态重构获得粗糙的脑组织区域,然后运用腐蚀和膨胀运算进行边界定位分割出了脑组织,最后对连续断层图像的分割结果进行了三维重建.结果表明该算法分割准确且自动化程度高,适合于大量序列切片图像的快速自动分割.     

复杂背景下边缘提取与目标识别方法研究

通过对传统形态学边缘提取方法的分析,提出了基于形态学多结构元边缘提取算子,该算子既有良好的边缘提取特性,又很好地解决了噪声抑制和保持图像边缘细节之间的矛盾,通过灰度加权平均值作为阈值进行二值化,更加突出了边缘效果。针对目标成像特点,在提取图像中边缘的像素数、复杂度和最小外接矩形长宽比等多个特征的基础上,通过计算图像中目标边缘的特征评价函数和隶属度函数,利用模糊综合评判技术进行了目标识别。模拟试验表明:基于形态学的多结构元算子具有较强的噪声抑制能力,可以很好地提取复杂背景下的目标边缘;模糊综合评判技术可准确提取目标,较好地解决了复杂背景下的目标识别的难题。     

数学形态学和小波变换的红外图像处理方法

为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利用考虑了图像纹理信息的小波阈值对分割的图像进行滤波处理;最后针对过分割问题提出了一种利用区域灰度中值对分割区域进行融合处理的算法。实验结果及算法性能评估结果表明,该方法能够较好地解决红外目标的识别问题,具有较好的实用性。     

数学形态学在MAG焊熔池图像处理中的应用

用灰值和二值数学形态学操作对MAG焊熔池图像进行了处理,并对比分析了二者在.Net和MFC两种软件开发平台上的图像处理编程效率和运行速度。MAG焊接过程熔池图像处理结果表明,采用数学形态学和.Net编程可满足强实时性的熔透控制要求。     

车牌定位算法的硬件实现

车牌定位技术是整个车牌识别系统的关键技术,也是最难点技术,准确的车牌定位算法有助于识别系统后续工作的顺利进行。通过对车牌定位算法的深入理解和研究,从车牌定位的准确性、实时性、经济性三个方面考虑,设计了一种基于灰度图像的实时定位算法。算法主要包括对车牌的灰度图像进行水平差分、边缘检测和数学形态学运算,最后完成车牌区域的正确查找。为了进一步提高算法的实时性,利用Altera开发的DE2-115 FPGA为开发板,搭建了定位算法的各个模块硬件电路。实验结果表明,该算法在车牌定位的领域具有良好的性能。     

基于数学形态学的车牌定位算法

车牌定位是汽车牌照识别系统的重要环节，直接影响车牌识别的准确率。利用Sobel算子对汽车图像进行边缘检测，并运用数学形态学的膨胀、区域填充以及腐蚀对二值图像进行处理，可以得到几个车牌候选区，然后利用面积、长宽比以及垂直投影特征值进行综合的分析方式，能准确定位车牌区域。实验结果表明，车牌定位准确率在95％以上，定位时间为0．15s，并适用于不同环境。     

基于数学形态学的医学图像插值技术

医学图像插值技术是图形处理中的关键技术.为了能同时满足图像灰度和形状的要求,提出了一种基于数学形态学的医学图像插值算法.对CT图像采用多阈值和数学形态学的方法进行了分割,得到了各组织的轮廓,然后根据体素的相关性进行了插值.实验结果表明,此算法解决了以往算法边界模糊的缺点,插值效果好.     

Shear-induced dilation of confined liquid films

We demonstrate that sheared molecularly-thin fluid films dilate at the point of stick-to-slip (which is the transition from static to kinetic friction), indicating that density decreases when sliding occurs. This contrasts with incompressibility characteristic of bulk fluids when they are deformed. The magnitude of dilation was less than the size of the molecule and was larger in a polymer system (large molecules) than for small-molecule fluids. The experiments employed a surface forces apparatus modified to measure, using piezoelectric methods, sub-angstrom variations of film thickness during dynamic shear excitations that were performed at rates too rapid to allow fluid to enter and exit the zone of shear contact during the period of shear excitation. To demonstrate generality of the dilation effect, the specific systems studied included nonpolar fluids whose complexity was varied (a globular-shaped molecule, OMCTS; a branched alkane, squalane; a tethered diblock copolymer, polyvinylpyridine–polybutadiene) and also an aqueous electrolyte, MgCl₂ dissolved in water. Extensive analysis is also presented of the piezoelectric methods that were employed to detect volume changes too small to observe by the methods of multiple beam interferometry that are traditional for thickness measurement in a surface forces apparatus.