实时监控与数据采集系统中的图像处理与应用研究

论文摘要

实时监控与数据采集系统简称SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统,是以计算机为基础实现数据采集、测量、设备监控及参数调节等功能的计算机系统。物品检测则是SACAD系统一个广泛应用领域。物品检测系统最重要的技术之一就是数字图像数据的采集和处理。本文结合一个实际物品检测系统的开发来研究其中相关的图像采集处理技术问题,并将研究结果用到实际系统中。首先,本文根据需求分析结果进行了系统总体设计,然后着重针对图像数据采集与处理子系统从硬件和软件方面进行了设计,主要包括图像采集最关键部件：数字相机和镜头配置方案的确定、软件开发语言和图像处理支持软件包等开发环境的确定。然后论文针对系统中关键技术：识物(辨别有无被检测物体)、图像清晰度判别和基于特征提取的标签识别等关键图像处理算法进行研究。接下来采用面向对象技术设计了图像采集与处理软件子系统,采用设备类隔离不同实际相机硬件与主系统的耦合,具有良好的重要性。根据上述图像处理研究和设计,将编写的程序应用到实际系统中。最后,用所编制的程序进行了大量的测试和实验分析,验证了算法的可行性和程序的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究背景
• 1.2 国内外图像采集与处理方法研究及应用
• 1.3 论文主要研究的内容及结构
• 1.4 小结
• 第2章 实时监控与数据采集系统图像影像技术研究
• 2.1 数字影像采集设备相关技术
• 2.1.1 数字相机软件支持
• 2.1.2 数字相机的技术指标
• 2.2 图像采集与处理基础
• 2.2.1 数字图像采集与处理的特点
• 2.2.2 图像的颜色空间模型
• 2.3 图像数据采集
• 2.4 小结
• 第3章 实时监控与数据采集系统设计与研究
• 3.1 系统的总体框架设计
• 3.2 系统的硬件设计
• 3.2.1 基本框架结构
• 3.2.2 关键部件的选型
• 3.2.3 数字相机配置方案研究
• 3.2.4 数字相机配置方案参数确定
• 3.3 系统的软件设计
• 3.3.1 C#开发环境
• 3.3.2 OpenCV技术
• 3.3.3 EmguCV技术
• 3.4 小结
• 第4章 实时监控与数据采集系统中图像处理方法的研究
• 4.1 图像采集
• 4.2 图像清晰度判别方法研究
• 4.2.1 评价函数研究
• 4.2.2 评价函数的选择
• 4.3 图像识物辨别
• 4.3.1 差影法
• 4.3.2 阈值分割法
• 4.4 图像配准识别技术
• 4.4.1 图像预处理
• 4.4.2 图像配准技术
• 4.5 小结
• 第5章 实时监控与数据采集系统中图像处理应用的软件实现
• 5.1 软件系统平台
• 5.1.1 软件系统基本框架
• 5.1.2 图像采集与显示模块
• 5.1.3 图像处理分析应用模块
• 5.2 图像清晰度评价算法应用实现
• 5.2.1 算法实现中相关引用的添加
• 5.2.2 主要算法实现
• 5.2.3 实验结果应用分析
• 5.3 图像识物辨别算法应用实现
• 5.3.1 主要算法实现
• 5.3.2 实验结果和应用分析
• 5.4 图像配准识别算法应用实现
• 5.4.1 主要算法实现
• 5.4.2 实验结果应用分析
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢