虚拟环境下机器视觉色彩识别技术研究及应用

虚拟环境下机器视觉色彩识别技术研究及应用

论文摘要

色彩品质检测在工业生产和农副产品加工业中的应用越来越广泛,越来越受到重视。应用机器视觉方法进行色彩品质的检测可以既能保证检测的客观性、统一性,又能很好地消除外界各种干扰因素造成的噪声,使得检测能够更加的精确。论文研究的核心部分是机器视觉系统的软件部分—图像的处理部分。在构建好的机器视觉硬件系统上,应用虚拟仪器软件LabVIEW和NI Vision开发平台,通过编程实现了对图像的采集和处理。首先通过设定CCD的参数和软件编程实现对番茄酱图像的获取;接着应用局域平滑法、超限领域法和中值滤波法对采集到的番茄酱色彩图像进行平滑滤波,消除外界干扰和噪声;其次应用阈值分割法中的最优阈值分割方法和Sobel边缘检测算子进行番茄酱图像的分割,将用于图像中番茄酱色彩RGB三原色值分割出来;采用不变矩理论将番茄酱色彩的RGB三原色值提取出来,最后结合BP神经网络算法给出番茄酱色彩品质检测结果。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究的目的及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外研究现状
  • 1.2.2 国内研究现状
  • 1.3 本文主要研究的内容
  • 第2章 虚拟仪器技术基础
  • 2.1 虚拟仪器概念
  • 2.2 虚拟仪器硬件构成
  • 2.3 虚拟仪器软件
  • 2.3.1 虚拟仪器开发软件LabVIEW
  • 2.3.2 NI 机器视觉开发工具NI Vision
  • 2.3.3 NI 虚拟仪器数据库工具LabSQL
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 图像色彩模型及图像预处理
  • 3.1 彩色图像基础
  • 3.1.1 色彩来源及视觉感觉
  • 3.1.2 色调、亮度和饱和度
  • 3.2 彩色图像的颜色空间
  • 3.2.1 RGB 模型
  • 3.2.2 HSI 模型
  • 3.2.3 RGB 模型与HIS 模型之间的转换
  • 3.3 图像文件格式
  • 3.3.1 图像文件结构
  • 3.3.2 图像文件常用参数
  • 3.3.3 图像文件的类型
  • 3.4 图像预处理
  • 3.4.1 直方图均衡化
  • 3.4.2 图像的平滑滤波
  • 3.5 小结
  • 第4章 番茄酱图像分割
  • 4.1 图像分割概述
  • 4.2 阈值分割
  • 4.2.1 最优阈值分割
  • 4.2.2 双峰阈值分割
  • 4.2.3 极小值点阈值分割
  • 4.2.4 迭代阈值分割
  • 4.3 边缘检测法
  • 4.3.1 梯度边缘检测算子
  • 4.3.2 Sobel 边缘检测算子
  • 4.3.3 拉普拉斯边缘检测算子
  • 4.4 小结
  • 第5章 番茄酱色彩特征的提取
  • 5.1 特征识别概述
  • 5.2 不变矩理论
  • 5.3 颜色特征分析与提取
  • 5.4 小结
  • 第6章 BP 神经网络下番茄酱色彩品质的识别
  • 6.1 BP 神经网络
  • 6.2 BP 算法及实现
  • 6.2.1 BP 网络算法原理
  • 6.2.2 BP 算法的实现
  • 6.3 BP 算法在番茄酱色彩识别中的应用
  • 6.3.1 BP 网络的确定
  • 6.3.2 BP 网络训练学习的预处理
  • 6.3.3 神经网络学习训练分类结果
  • 第7章 番茄酱色彩机器视觉系统的设计
  • 7.1 系统硬件设计
  • 7.1.1 系统光源的选取
  • 7.1.2 图像传感器
  • 7.1.3 图像采集卡
  • 7.2 系统软件设计
  • 7.2.1 图像采集模块
  • 7.2.2 图像预处理模块
  • 7.2.3 图像分割模块
  • 7.2.4 图像特征分析识别模块
  • 7.3 小结
  • 第8章 总结与展望
  • 参考文献
  • 附录:图像处理系统的程序图
  • 致谢
  • 研究生期间发表的论文
  • 相关论文文献

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