基于原位图像检测结晶过程中针状晶体尺寸和粘连的方法

发布时间：2021-11-25 21:02

　　结晶工程在制药、化工、食品等行业有着广泛的应用。为了得到期望晶型和保证晶体产品质量,需要实时监测晶体生长过程,以便实时控制和优化。近十年来越来越多应用图像监测技术对结晶过程进行实时在线分析。本文首先介绍了工业结晶过程图像检测技术的研究现状,分析了实时图像系统检测结晶过程的优点和难点,基于针状晶体形状特征,提出了一个适用于原位图像检测的图像预处理方法,能克服不均匀照明、颗粒运动、溶液搅拌带来的不利影响,消除图像中噪声信息以改进图像质量,增强图像中的晶体形状区域。该图像预处理方法主要包括基于中值滤波的图像滤波去噪处理、基于同态滤波的图像增强处理,以及基于最大类间方差法的图像分割处理,从而实现晶体形状与背景图像的分离。基于上述图像预处理,提出了一个提取针状晶体图像特征与分类的方法,根据晶体颗粒纹理特征以及定义的凸度特征,设计了基于纹理特征和凸度特征的晶型分类器。此外,提出了一种基于最小外接矩的针状晶体形状拟合方法,可以准确地统计图像中晶体的长宽信息。通过构造灰度共生矩阵提取纹理特征,能识别晶体图像中的在焦晶体与离焦晶体,并且通过定义凸度特征来区分规则晶体与重叠晶体。基于上述形状分类器提取到的... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 结晶过程图像检测技术的研究现状
    1.3 本文研究主要内容
2 晶体图像采集与预处理
    2.1 针状晶体图像采集
        2.1.1 实验设备介绍
        2.1.2 实验对象
        2.1.3 针状晶体图像
    2.2 图像滤波处理
        2.2.1 图像噪声来源分析
        2.2.2 图像去噪方法概述
        2.2.3 中值滤波
    2.3 图像增强处理
        2.3.1 图像增强算法概述
        2.3.2 同态滤波
    2.4 图像分割处理
        2.4.1 图像分割算法概述
        2.4.2 最大类间方法OTSU算法
    2.5 本章总结
3 目标晶体图像的特征提取与分类
    3.1 纹理特征
        3.1.1 针状晶体图像纹理特征
        3.1.2 基于灰度共生矩阵法检测目标晶体图像的纹理特征
    3.2 凸度特征
    3.3 特征聚类分析
        3.3.1 聚类算法概述
        3.3.2 利用K-means聚类方法分类目标晶体
    3.4 晶体长宽尺寸统计
    3.5 本章小结
4 粘连晶体图像分析方法
    4.1 粘连晶体图像边界角点特征检测
        4.1.1 角点检测算法概述
        4.1.2 粘连区域边界角点检测
    4.2 粘连区域边界角点分类
    4.3 粘连晶体图像分割
    4.4 本章总结
5 在线检测针状晶体尺寸和粘连的方法与应用
    5.1 在线图像检测设计
    5.2 图像检测系统监控界面设计
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文和申请专利情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多尺度Retinex算法在空地导弹红外图像增强中的应用[J]. 沙俊名,刘泽乾,庞帅.  弹箭与制导学报. 2012(01)
[2]基于灰度共生矩阵的木材纹理分类方法的研究[J]. 白雪冰,王克奇,王辉.  哈尔滨工业大学学报. 2005(12)
[3]中值滤波在图像处理中的应用[J]. 高浩军,杜宇人.  电子工程师. 2004(08)
[4]基于SUSAN算法的航空影像的自动配准[J]. 张迁,刘政凯,庞彦伟,李威.  测绘学报. 2003(03)



本文编号：3518793