针对钢筋计数系统的图像处理方法研究

作     者：邓凯 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李久贤

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：钢筋计数 二维阈值分割 多阈值分割 均值形态学处理 标记算法 

摘      要：本论文主要围绕“基于图像处理方法的钢筋计数系统的设计和实现方法进行图像处理方法的研究。论文包括三部分内容:介绍了钢筋计数系统的组成;通过对钢筋图像的处理方法研究,分别提出了改进的图像分割方法和将均值技术应用于二值图像形态学处理的方法;钢筋图像目标标记与计数的方法研究。 论文介绍了使用MicroSoft提供的VFW库函数,通过USB摄像头将钢筋端面图像采集到计算机存储系统的方法和图像处理、目标识别与计数的软件流程。 论文研究了图像分割算法、图像形态学处理方法在钢筋计数系统软件开发中的应用与改进。分析研究了基于最大类间方差阈值算法的二维阈值分割方法和多阈值分割方法。二维阈值分割方法同时利用图像的点灰度信息和区域灰度信息,并结合这两个灰度级变化的原因,改进图像分割的判据,提高图像的分割质量;多阈值分割方法将图像分为多个子图像分别进行分割,该方法适用于图像灰度分布虽然不均匀但按照子区域具有一定分布规律的情况,能够针对不同区域的情况分别得到相应的分割结果,达到更好的分割结果。 根据所处理图像中钢筋端面的形态学特征和计算机对二值图像的表示特点,论文提出了一种将均值滤波原理引入形态学处理而衍生的图像形态学处理方法——均值形态学处理。该算法可以同时对目标物体进行具有选择性的腐蚀和膨胀操作,对目标的边缘区域进行腐蚀,同时对目标中因为过分割产生孔的目标区域进行膨胀。该方法能够基于不同形态特征控制目标图像的形态学处理方向和速度。 仿真实验表明,在钢筋计数系统中应用论文中提出的方法进行数目统计具有一定的实时性和准确性,有较好的应用价值。