基于数字图像处理技术的钻石切工比例测定系统的研究和应用

论文题目: 基于数字图像处理技术的钻石切工比例测定系统的研究和应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 矿物学,岩石学,矿床学

作者: 曲直

导师: 袁心强

关键词: 钻石切工,切工测定,数字图像处理,自动识别,图像采集,二值化,边缘分析,重现性误差

文献来源: 中国地质大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在钻石分级的“4C”标准中，切工是非常重要的因素。因为亮度、火彩和闪烁是钻石展现美丽的根本原因。最佳的明亮度是现代钻石切工所追求的目标。研究钻石切工测定系统，开发高效、快速、准确的钻石切工识别系统具有重要的理论意义和现实意义。虽然基于数字图像处理的钻石切工识别技术在国外已经有所发展，但是由于钻石图像的复杂性，数字图像处理算法仍在研究。本文研究了基于数字图像处理的钻石切工识别系统，建立了基于CCD摄像头、步行电机和计算机的硬件结构，并详细研究了钻石切工识别的新的图像处理算法，包括钻石切工图像的分割、轮廓提取以及特征点的判别和特征值计算。论文首先对问题提出的背景和钻石切工识别与评价技术在国内外的研究概况进行了简单介绍和回顾，并分析了我国钻石切工评价标准。在此基础上，提出了待研究的问题、主要的研究内容以及技术路线。图像获取是该系统的基础。根据钻石切工识别的要求进行了系统硬件选型，提出了基于数字图像处理技术的钻石切工识别系统的硬件结构、工作原理和系统功能。数字图像处理技术是系统的核心，主要包括图像增强、图像分割、特征提取等几部分。通过回顾数字图像处理技术的发展及对钻石切工识别中现有的数字图像处理技术，分析比较了这些方法的特点，并提出了需要解决的问题。在分析比较传统方法对钻石切工图像增强效果及不足之处的基础上，采用了阈值分割法分割背景和目标。为了获取具体的特征点信息，仍需要进行钻石图像轮廓的提取。通过设计这些算法，本文应用该方法建立了系统的软件结构，并给出了系统处理流程。试验结果表明，本文所提出的方法可以有效地识别采集到的钻石图像，并且从理论和误差分析方面证明系统实现的可行性。

论文目录:

研究生学位论文原创性声明

作者简介

摘要

ABSTRACT

前言

第一章绪论

1.1 问题的提出(课题研究背景)

1.2 钻石切工测定方法与分级标准

1.2.1 钻石切工测定目前常用的方法

1.2.2 钻石切工分级标准

1.3 国内外的研究进展和存在的问题

1.3.1 国外的研究进展

1.3.2 国内的研究进展

1.4 研究内容和技术路线

1.4.1 研究的主要内容

1.4.2 研究的技术路线

1.5 本文的内容安排

第二章数字图像处理测定系统概述

2.1 数字图像处理技术基础

2.1.1 数字图像处理技术概述

2.1.2 数字图像处理技术主要的研究内容

2.1.3 采用Visual C++编程实现对数字图像的处理

2.1.4 数字图像处理的基本技术实现

2.1.5 数字图像处理的发展概况

2.1.6 数字图像处理的典型应用

2.2 图像目标特征提取技术

第三章钻石切工比例测定系统设计

3.1 钻石数据采集设备

3.2 系统的硬件设备

3.2.1 系统硬件说明

3.2.2 系统基本功能

第四章钻石切工比例测定系统的技术研究

4.1 钻石图像特征分析

4.1.1 钻石图像的一般特征

4.1.2 图像处理的特点及识别难点

4.2 图像的分割

4.2.1 图像分割的基本概述

4.2.2 图像分割的基本方法

4.3 轮廓跟踪

4.4 特征点的处理

4.4.1 点的一般位置

4.4.2 测量的关键位置

4.4.3 相应的计算公式

第五章系统实验结果和系统性能评价

5.1 实验结果

5.2 产生误差的主要因素

5.1.1 系统误差

5.1.2 偶然误差

5.1.3 过失误差

5.3 系统重现性方面的评价

5.4 系统准确性方面的评价

第六章结论

6.1 主要研究成果

6.2 进一步研究的建议

致谢

参考文献

发布时间: 2007-01-12

基于数字图像处理技术的钻石切工比例测定系统的研究和应用

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