基于图像处理的薄型材料在线打孔质量分析系统的研发

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1、基于图像处理的薄型材料在线打孔质量分析系统的研发第1章绪论1.1选题背景与研究意义图像直观易懂，是人们信息交流的最主要方式。随着社会、科学的进步，图像应用领域也不断扩大，这就使得人们对图像信息要求不断提高，图像处理的要求也不断提高。然而由于图像携载了大量的信息，早期的计算机处理计算能力又相对薄弱，处理速度相对缓慢，而需要处理的图像数据又非常庞大，这就限制了数字图像处理的发展[2]。近几年，随着计算机性价比的不断提高，处理计算能力的不断加强，计算机软硬件技术的不断发展，为图像处理技术的发展奠定了基础。同时，视觉感知技术的提高，图像处理各种算法的出现，也使得图像处理已经从简单的仅对图

2、像进行识别，发展到现在已成为各个学科竞相研究，并与其他学科交叉渗透的一门科学，其发展也已经从对可见光谱、静止图像、物体外部的处理扩展到了对非可见光、运动图像、物体内部的处理，以及进行人工智能化的图像处理等。在科学研究、国防、工业、管理决策等越来越多的领域和行业中得到越来越广泛的应用，为人们的日常生活提供了更好的服务。不久的将来，图像处理技术不仅在理论上会有更深入的发展，在应用上也是科学研究、社会生产乃至人类日常生活中不可缺少的强有力的工具，在国民经济发展中发挥着越来越大的作用[3]。........1.2国内外研究概况对于微孔加工中，打孔质量的检测是尤为重要的一个问题。可以通过下

3、面几个指标来进行恒量：孔的几何尺寸精度，孔的横截面和纵向截面形状与所要求形状的符合程度，孔的表面粗糙度以及表层的结构状态、成份和性能。但是对于微孔而言，由于其孔径较小，故其质量的重要性更为突出。目前国内在微孔测量问题上，是很值得有关部门重视的。传统的测孔方法，如各种坐标测量机、规销等，在此已无法应用。各种光学比长仪、工具显微镜虽然能用来测量小孔，但其测量效率低，劳动强度大。迄今为止，还没有一种较为合适的测量方法。如对孔的尺寸精度，几何形状精度(例如圆度、圆柱度等)及表面的光洁度，在难以按定义测量的情况下，没有什么样的近似测量方法是令人满意的和被公认的，否则就会在测量结果的确认上造

4、成混乱。数字图像处理是利用计算机将采集到的图像量化成数字信号并对其进行去噪、分割、复原、增强、特征提取等处理的过程。图像处理技术的发展与各个行业应用需求的增长以及计算机、数学等的发展息息相关。报纸业是数字图像处理的应用最早的产业之一。20世纪50年代，在计算机发展的带动下，人们才开始对数字图像处理产生兴趣。早期的图像处理以图像质量的提高和视觉效果的改善为目的。图像处理相关技术的研究始于50年代中期的太空计划。美国喷气推进实验室(JPL)在实际应用中首次获得成功。从此，也开始了图像处理技术在各行各业的应用，以及它的逐步成形与完善，最后，发展到今天的独立学科和研究领域。继此之后，数字

5、图像处理技术也在越来越多的领域（如遥感、工业、刑侦等）里广泛应用。........第2章开发环境及相关理论技术介绍2.1开发环境介绍本系统主要使用matlab7.11，在ulink（一个配套软件包，开发环境可视化），常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。2004年，Matlab在工业和学术界拥有大约一百万用户。Matlab用户来自各种背景的工程，科学和经济学。Matlab在学术、研究机构以及工业企业中被广泛应用。Matlab应用程序是基于Matlab语言和大多数使用Matlab需要在命令窗口输入Matlab代码(如交互式数学)，或执行文本文件包含Matlab代码，包括脚本和

6、函数。Matlab是一种弱类型程序语言,因为类型隐式转换。同时，它也是一个隐式类型语言，因为没有声明变量可以分配他们的类型。Matlab应用广泛，具有简单易学。、代码短小高效、。计算功能强大。、图形表达功能强大、。可扩展性强等特点。...........2.2图像处理概念及特点图像，事物的一种客观反映，常见于我们的日常生活，对我们对世界的认知起了关键作用，是一种最主要的信息源。据相关数据分析统计，对于信息的获得，约有四分之三的部分是通过我们的眼睛以图像的形式获得的。就其本质来说，可以将图像分为模拟和数字两大类图像类型，为了更好的研究图像，方便的分析图像特点，需要对图像进行一系列的

7、操作，这些对图像的操作就是图像处理。图像具有不同的颜色和灰度变化，根据这一特征可以将其分为：RGB图像、索引图像、灰度图像、二值图像四种不同的类型。(1)真彩图像：即RGB图像，三个MxN（M代表行数，N代表列数）的二维矩阵构成，每个像素的颜色分别用R、G、B三个可以用不同的灰度级来描述，可直接存放于矩阵中的分量构成。每个分量占8位，即图像被存储为24位，可以表示[0,255]范围内的所有亮度情况。数据类型一般是int8，也可以是int16、float类型或double类型。..