《图像法物体几何尺寸的测量研究》14000字.docx

图像法物体几何尺寸的测量研究

摘要

随着时代的进步，数字图像处理技术发展迅速，为各种科学技术的发展做出了不可磨灭的贡献。使用数字图像处理技术可以快速、准确、稳定、可靠的进行测量，测量的结果更加的准确，一些危险的测量或者是人们做不到的测量都可以用数字图像处理技术去测量。并且MATLAB强大的矩阵运算和图像处理功能，使图像处理变得更加的简单和直观。

针对物体运动轨迹的测量与追踪系统，目前普遍采用计算机机器视觉的方法。本设计要求完成对标的物长度面积体积等几何尺寸的测量，编写相应的软件程序，能够准确清晰的进行摄取物体图像，对摄取到的图像进行预处理，进行图像降噪，利用图像的二值化方法准确的确定出被测物体、标度和基准点并进行测量，其中最需要注意的是物体边缘轮廓的提取，最后通过计算得出物体的长度面积体积等尺寸。

关键字：图像处理；几何尺寸测量；MATLAB

目录

TOC\o1-3\h\u5531第一章绪论 6

259011.1物体几何尺寸系统测量的背景和意义 6

65701.2物体尺寸测量的国内外研究现状 6

31471.2.1国内研究现状 6

222861.2.1国外研究现状 7

220121.3图像处理技术的研究现状与应用 8

97231.4本研究的主要内容和结构 10

20565第二章系统设计概述 11

164342.1物体几何测量的系统概述 11

107602.2物体几何尺寸检测的硬件系统 11

280802.3图像处理软件系统 12

222502.3.1MATLAB软件概述 13

60412.3.2MATLAB系统结构 13

219292.3.3MATLAB特点优势 14

31634第三章物体几何尺寸检测系统设计 15

21093.1物体几何尺寸检测工作原理 15

191873.2图像的预处理 16

237733.2.1锐化增强 16

72813.2.2滤波去噪 17

131683.3图像分割 17

31213.4系统标定 18

30413.5物体的边缘检测 19

13833.6图像膨胀 20

111993.7几何尺寸参数测量 21

18922第四章系统的软件设计与实现 23

76834.1图像标定 23

121294.2转灰度图 24

179164.3二值化图像 26

17894.4确定图像像素 28

180984.5标记连通区域 29

30344.6求外接矩形 30

190034.7求几何尺寸显示图像 33

218804.8软件实现结果 34

20695第五章结论与展望 36

30442参考文献 37

11726附录A 38

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第一章绪论

1.1物体几何尺寸系统测量的背景和意义

数字图像处理(DigitalImageProcessing)又称为计算机图像处理，它是指利用数字硬件与计算机，将图像信息转换为电子信号，进行相应的数学运算，来提高图像的实用性。数字图像处理精度高稳定性强，操作简单方便，能够将图像进行精确而简便的处理，随着计算机技术的不断发展，数字图像处理技术也在日益完善和发展。数字图像处理不会因为图像存储、转发、复制等操作引起图像质量下降。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。

随着社会和科技的发展逐渐的对数字图像处理的需求量日益增长，例如在林牧业、装备制造业、医学乃至军事行业等。并且在在计算机技术和高等函数等学科的纵深发展的推动下，越来越多的数学和计算机技术更加依赖于数字图像处理技术。数字图像处理技术通过使用计算机来实现对图像预处理来提取更多的有利于研究的信息，数字图像处理技术可以通过计算机来进行对图像的预处理、确定被测物、标度、基准点来进行对物体的测量，还可以对图像进行增强、复原、分割和边缘处理等，正是几何尺寸测量与数字图像处理技术的结合更加的弥补了传统的接触式测量的弊端，使用计算机处理大大的提高了精度、速度和准确性。

1.2物体尺寸测量的国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

图像测量技术我国是从上世纪80年代中期开始研究的，当时西安交通大学的蔡元龙教授成立了图像处理实验室，形成了一支稳定的专业研究队伍。但到90年代才开始得到重视。90年代末，随着半导体技术、光学、电学、图像学等技术的发展及计算机性能的快速提高，我国在图像测量方面的研究进入了一个新的阶段。