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基于数字图像处理技术的工程检测软件设计

发布时间:2019-06-16 08:15 来源:未知 编辑:admin

  卡,对图像进行离散化 后传送给计算机,计算机将得到的数字图像按一定的图像文件格式保存;然后调用该图像处理系统对图像处理分析,根据需要提取的特征值,最后对得到的特征数值进行数据重构分析,获取精度公差结果。

  本软件的设计是以VB6.0为客户,MATLAB6.5与AUTOCAD为服务器来共同完成的。利用VB的可视化设计构建人机对话界面,利用MATLAB的图形处理功能和强大的编程功能完成软件核心处理,而后利用AUTOCAD的图形标注和测量功能完成图像数据的获得。

  对MATLAB的对象控制[2]:在将MATLAB作为服务器利用ActiveX技术进行调用时,在操作系统的注册表中只有以下三个函数可以用。

  在VB中应用符合MATLAB与AutoCAD的命令,首先必须建立VB与MATLAB,VB与AutoCAD之间的联系。这是通过在VB中书写公用变量声名的方式来实现的。

  边缘是指其周围象素灰度有阶跃变化或者屋顶变化的那些要素的集合[4]。求解二维实函数的梯度后选择合适的阈值提取边缘的方法称为梯度阈值法。这种微分算法运算简单,但抗干扰能力差。经典的边缘检测方法是考察图像的每个像素的某个领域内灰度的变化,利用边缘邻近一阶或二阶导数变化规律,用简单的方法检测边缘,该方法常被称为边缘检测局部算子。

  对数字图像的灰度函数为Z=f(x,y),x和y分别为像素的坐标。若在坐标点(x,y)处有边缘,则利用f(x,y)在x与y方向上的变化率可以算出其变化最快的方向,即梯度方向。

  若考虑数字图像的离散域,可以直接用图像的一阶差分代替图像函数的偏导数,二维离散图像函数在x方向与y方向的一阶差分分别定义为f(x+1,y)-f(x,1)与f(x,y+1)-f(x,y)。

  由Roberts提出的算子是在2*2领域上计算对角导数,图像上的点(x,y)的梯度的幅度是用方向差分的均方值RMS来近似,即

  在实际中,可用梯度函数的Roberts绝对值来近似均方值RMS的计算,即

  取适当的阀值T,若R(x,y)T,则(x,y)点为阶跃形边缘点。该算法对于具有陡峭的低噪声图像效果较好。

  二值图像中所有的像素只能从0和1这两个值中取值,因此,在MATLAB中,二值图像用一个由0和1组成的二维矩阵来表示。它们分别代表着关闭和打开,关闭表示该像素处于背景,而打开表示该像素处于前景。以这种方式来进行操作图像更容易识别出图像的结构特征。

  首先是,原照片图像的获取工作。可以是彩色照片也可以是黑白照,它们都是模拟图像,如果想要对其进行处理就必须先将其转换为数字图像。其次,是图像的预处理。用户可以通过该软件进行各种图像格式的剪裁、翻转、比例调整、滤波,二值图像的腐蚀处理、膨胀处理、直方图的均衡化等等。再次,是灰度图像的处理。用户可以根据自己的需要通过比较各种算子的处理结果来确定所获取的图像,及而是对灰度果图像的处理结果进行图像的拟合重构分析。如果用户对灰度图像的处理结果不满意,可以通过二值图像操作菜单栏进行二值图像的相关操作;在这里用户可以进行,二值图像的骨架化处理,其精度可以高达一个象素级。接下来,用户将进行的是图像几何尺寸的重构和公差的计算显示。在此处,用户可以通过点击菜单栏相应的内容获取,其点击的顺序是从上向下依次序点击。最后,在相关信息菜单栏用户可以通过点击获取已打开的图片信息,圆度公差表以及该软件的版权声明信息。

  单击setup.exe,依照一般软件的安装方式就可以完成安装。初始密码为:111111。

  依照该软件的相关菜单就可以完成操作。其顺序为:图像的预处理,灰度处理(或二值处理),数据重构,公差获得。

  该软件要求用户系统中必须安装MATLAB和AUTOCAD;如果没用安装其中的任何一个,本软件将提示用户不可正常工作的原因。

  通过以上分析,文中已经清晰地构建出了该软件的系统模型。文中同时给出了核心部分程序的基本算法以及三个软件的调用申请指令;这对于图形图像软件的开发者来说,具有较好的参考价值。实践表明,本软件运行结果真实、有效,具有很强的实用性。

  [1] 胡海青等 著.Autocad的设计与二次开发[M].北京:化学工业出版社,2001,3.

  [2] 王晓丹,吴崇明 编著.基于MATLAB的系统分析与设计——图像处理[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004,5.

  [3] 张兆礼,赵春晖,梅晓丹. 现代图像处理技术及Matlab 实现[M]. 北京:人民邮电出版社, 2001,5.

  [4] 张杰.一种实用的二值图像细化算法[J]. 计算机应用及软件,1998,(12):28-32.

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