基于图像分析的成捆钢筋端面识别与计数方法研究
发布时间：2021-04-26 16:20
钢筋是建筑楼房以及各种设施的必要原材料,随着建筑业需求不断增长,成捆钢筋的计数问题在钢筋的复核中显得十分重要。目前存在的钢筋自动计数方法有光电法、RFID标签法和图像识别计数法。光电法对于成捆钢筋的计数结果误差太大,RFID标签虽然准确率高、但使用成本高、环境要求高。而图像识别计数法耗费低,准确率高,且大部分工作由计算机完成,因此成为解决钢筋计数问题的热门。钢筋图像由于背景杂乱、对比度低、噪声多,且钢筋堆积紧密、端面形状不规则,为钢筋端面目标的识别与计数增加了难度。在图像分析与识别中,图像的预处理和二值化的好坏会影响钢筋识别与计数结果的准确率。本文将对图像对比度增强方法和二值化方法进行研究与改进,并提出新的钢筋识别与计数方法。主要的研究工作和成果如下:（1）优化了局部ACE法中的增益系数和增强方法针对钢筋图像背景复杂、对比度不足、亮度不均的问题,本文对局部ACE（自适应对比度增强）算法进行研究和改进。针对局部ACE算法的局限性,改进增益系数为基于标准差的变量,并通过局部与全局均值和标准差的对比将图像有选择性地分段增强,优化了局部ACE算法,实现本文中图像对比度的增强。实验结果表明,改进...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 主要存在的问题
1.3 本文研究内容
1.4 章节组织结构
第2章 钢筋端面图像预处理方法研究
2.1 基于移位运算的钢筋端面图像灰度化
2.1.1 基于整数移位运算的快速灰度化
2.1.2 快速灰度化实验结果
2.2 钢筋端面图像对比度增强方法对比研究
2.2.1 全局增强方法对比
2.2.2 局部增强方法
2.2.3 改进局部ACE方法
2.2.4 端面图像增强实验结果对比验证
2.3 钢筋端面图像滤波去噪方法研究
2.3.1 钢筋端面图像噪声分类和去噪必要性分析
2.3.2 滤波去噪方法对比
2.3.3 双层滤波去噪
2.3.4 去噪实验结果验证
2.4 本章小结
第3章 钢筋端面图像的二值化处理方法研究
3.1 钢筋端面图像分割方法对比研究
3.1.1 迭代阈值法
3.1.2 分水岭分割法
3.1.3 OTSU分割法
3.1.4 端面图像分割效果对比研究
3.2 改进的OTSU分割算法
3.2.1 引入类内方差
3.2.2 调整方差权重
3.2.3 约束阈值搜索范围
3.2.4 改进的OTSU分割实验结果对比研究
3.3 钢筋端面二值图像后处理研究
3.3.1 钢筋端面二值图像后处理
3.3.2 二值图像后处理结果
3.4 本章小结
第4章 成捆钢筋端面识别与计数方法研究
4.1 连通区域分析
4.1.1 二值像素关系准则
4.1.2 连通区域分析
4.2 连通区域特征提取及分类
4.2.1 连通区域特征提取
4.2.2 目标区域分类
4.3 识别与计数方法原理与分析
4.3.1 面积计数法原理与分析
4.3.2 基于NCC相似度的多模板匹配法
4.4 融合连通域多特征的分类识别计数法
4.4.1 基于欧式距离的分离判断
4.4.2 多特征融合的分类匹配识别与计数
4.5 实验识别与计数结果和分析
4.5.1 识别结果对比与分析
4.5.2 计数结果对比分析
4.5.3 多特征融合分类匹配法计数结果统计分析
4.6 本章小结
第5章 总结和展望
5.1 研究工作总结
5.2 课题展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于游程的连通区域标记两次扫描快速算法[J]. 吕常魁,徐岩,罗冰心. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]用于脂肪肝分级诊断的超声图像增强算法[J]. 王正发,栾强厚,黄鑫,彭国华,武剑辉. 生物医学工程研究. 2017(02)
[3]结合暗原色优先和Gamma校正的红外交通图像增强算法[J]. 顾明,郑林涛,刘中华. 交通运输工程学报. 2016(06)
[4]基于Otsu方法的钢轨图像分割[J]. 袁小翠,吴禄慎,陈华伟. 光学精密工程. 2016(07)
[5]基于凸壳式剥离的高黏着度棒材检测计数方法[J]. 徐源,方康玲,刘新海. 计算机应用与软件. 2015(03)
[6]基于改进Gamma和改进BP算法的人脸识别研究[J]. 李国芳,王力. 微型机与应用. 2015(04)
[7]一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J]. 姒绍辉,胡伏原,顾亚军,鲜学丰. 计算机科学. 2014(11)
[8]负公差轧制在棒材生产实践中的应用[J]. 韩书栋. 山西冶金. 2014(05)
[9]保持图像亮度的自适应局部对比度增强[J]. 余权,马胜前,马冬梅. 计算机工程与应用. 2015(07)
[10]改进的分水岭图像分割算法[J]. 孙惠杰,邓廷权,李艳超. 哈尔滨工程大学学报. 2014(07)
硕士论文
[1]基于图像处理的棒材识别计数系统设计与实现[D]. 李中锐.郑州大学 2017
[2]基于直方图均衡化和Retinex的图像去雾算法研究[D]. 汪秦峰.西北大学 2016
[3]稻瘟病孢子图像识别算法研究[D]. 童源.哈尔滨工业大学 2015
[4]目标识别技术在钢筋计数系统中的研究与应用[D]. 郭倩倩.沈阳理工大学 2015
[5]基于机器视觉的棒材计数系统研究与实现[D]. 薛彦冰.山东大学 2014
[6]视频图像预处理技术研究与实现[D]. 胡静.南京理工大学 2014
[7]RGB-D图像分析关键技术研究[D]. 李实秋.天津大学 2014
[8]蛙人识别算法研究及DSP实现[D]. 李晶.哈尔滨工程大学 2013
[9]基于数字图像处理的棒材计数方法研究[D]. 陈基伟.山东大学 2012
[10]面向捆扎棒材计数系统的图像处理算法研究[D]. 段政伟.郑州大学 2012
本文编号：3161725
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 主要存在的问题
1.3 本文研究内容
1.4 章节组织结构
第2章 钢筋端面图像预处理方法研究
2.1 基于移位运算的钢筋端面图像灰度化
2.1.1 基于整数移位运算的快速灰度化
2.1.2 快速灰度化实验结果
2.2 钢筋端面图像对比度增强方法对比研究
2.2.1 全局增强方法对比
2.2.2 局部增强方法
2.2.3 改进局部ACE方法
2.2.4 端面图像增强实验结果对比验证
2.3 钢筋端面图像滤波去噪方法研究
2.3.1 钢筋端面图像噪声分类和去噪必要性分析
2.3.2 滤波去噪方法对比
2.3.3 双层滤波去噪
2.3.4 去噪实验结果验证
2.4 本章小结
第3章 钢筋端面图像的二值化处理方法研究
3.1 钢筋端面图像分割方法对比研究
3.1.1 迭代阈值法
3.1.2 分水岭分割法
3.1.3 OTSU分割法
3.1.4 端面图像分割效果对比研究
3.2 改进的OTSU分割算法
3.2.1 引入类内方差
3.2.2 调整方差权重
3.2.3 约束阈值搜索范围
3.2.4 改进的OTSU分割实验结果对比研究
3.3 钢筋端面二值图像后处理研究
3.3.1 钢筋端面二值图像后处理
3.3.2 二值图像后处理结果
3.4 本章小结
第4章 成捆钢筋端面识别与计数方法研究
4.1 连通区域分析
4.1.1 二值像素关系准则
4.1.2 连通区域分析
4.2 连通区域特征提取及分类
4.2.1 连通区域特征提取
4.2.2 目标区域分类
4.3 识别与计数方法原理与分析
4.3.1 面积计数法原理与分析
4.3.2 基于NCC相似度的多模板匹配法
4.4 融合连通域多特征的分类识别计数法
4.4.1 基于欧式距离的分离判断
4.4.2 多特征融合的分类匹配识别与计数
4.5 实验识别与计数结果和分析
4.5.1 识别结果对比与分析
4.5.2 计数结果对比分析
4.5.3 多特征融合分类匹配法计数结果统计分析
4.6 本章小结
第5章 总结和展望
5.1 研究工作总结
5.2 课题展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于游程的连通区域标记两次扫描快速算法[J]. 吕常魁,徐岩,罗冰心. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]用于脂肪肝分级诊断的超声图像增强算法[J]. 王正发,栾强厚,黄鑫,彭国华,武剑辉. 生物医学工程研究. 2017(02)
[3]结合暗原色优先和Gamma校正的红外交通图像增强算法[J]. 顾明,郑林涛,刘中华. 交通运输工程学报. 2016(06)
[4]基于Otsu方法的钢轨图像分割[J]. 袁小翠,吴禄慎,陈华伟. 光学精密工程. 2016(07)
[5]基于凸壳式剥离的高黏着度棒材检测计数方法[J]. 徐源,方康玲,刘新海. 计算机应用与软件. 2015(03)
[6]基于改进Gamma和改进BP算法的人脸识别研究[J]. 李国芳,王力. 微型机与应用. 2015(04)
[7]一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J]. 姒绍辉,胡伏原,顾亚军,鲜学丰. 计算机科学. 2014(11)
[8]负公差轧制在棒材生产实践中的应用[J]. 韩书栋. 山西冶金. 2014(05)
[9]保持图像亮度的自适应局部对比度增强[J]. 余权,马胜前,马冬梅. 计算机工程与应用. 2015(07)
[10]改进的分水岭图像分割算法[J]. 孙惠杰,邓廷权,李艳超. 哈尔滨工程大学学报. 2014(07)
硕士论文
[1]基于图像处理的棒材识别计数系统设计与实现[D]. 李中锐.郑州大学 2017
[2]基于直方图均衡化和Retinex的图像去雾算法研究[D]. 汪秦峰.西北大学 2016
[3]稻瘟病孢子图像识别算法研究[D]. 童源.哈尔滨工业大学 2015
[4]目标识别技术在钢筋计数系统中的研究与应用[D]. 郭倩倩.沈阳理工大学 2015
[5]基于机器视觉的棒材计数系统研究与实现[D]. 薛彦冰.山东大学 2014
[6]视频图像预处理技术研究与实现[D]. 胡静.南京理工大学 2014
[7]RGB-D图像分析关键技术研究[D]. 李实秋.天津大学 2014
[8]蛙人识别算法研究及DSP实现[D]. 李晶.哈尔滨工程大学 2013
[9]基于数字图像处理的棒材计数方法研究[D]. 陈基伟.山东大学 2012
[10]面向捆扎棒材计数系统的图像处理算法研究[D]. 段政伟.郑州大学 2012
本文编号：3161725
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3161725.html
