力学性能曲线的计算机识别技术

论文题目: 力学性能曲线的计算机识别技术

论文类型: 硕士论文

论文专业: 固体力学

作者: 孙瑞侠

导师: 朱亦钢

关键词: 图像处理与识别,数学形态学,图像平滑,中值滤波,阈值变换,曲线识别,二值图像

文献来源: 北京航空材料研究院

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以飞机结构金属材料力学性能手册第三卷上的曲线为研究对象，利用Visual C++6.0编程，就曲线从输入到后处理做了比较全面的研究，主要内容包括曲线的输入、显示、前处理、曲线识别以及后处理等几个方面。文章从最基本的操作——曲线的输入着手，讲述了常用的VC++装载位图的机制，并分析该机制的缺陷，提出从BMP文件装载位图的方法。在曲线前处理中，文章首先进行灰度转换，目的是将256色位图转换成易于处理的灰度图像；然后从分析曲线图的噪声类型出发，引出平滑模板与图像平滑技术这两种除噪方法，并分析两者的除噪机理和优缺点，在此基础上提出了平滑模板与中值滤波相结合的除噪方法。二值图像是包括二值图像数学形态学在内的众多图像处理方法运用的前提，形态学运算之前必须先将图像转换成二值图像。本文利用灰度直方图首先显示图像的灰度分布情况，然后根据它来选择图像的阈值，再通过阈值变换实现二值图像的获得。曲线转换成二值图像之后，就可视实际情况选择合适的形态学运算子了。细化是曲线识别的基础。识别之前，必须将图像中曲线的宽度变为单位像素。文章从分析图像的实际情况出发，并结合细化的原则、实质，提出了基于数学形态学的细化算法。在本文的核心部分——曲线识别中，文章首先从分析曲线图中坐标轴的分布情况出发，引出投影法，在此基础上提出了利用投影法识别坐标原点的理论。而对于坐标轴终点和曲线点的识别，本文则根据曲线的实际情况提出逐点扫描识别的方法。曲线后处理是对识别结果的一个总体评价。本文主要是以手册第三卷202页的曲线为例，通过重绘各点来判断识别结果的可靠性，然后利用曲线拟合的方法来计算相关的力学参量如弹性模量，规定非比例伸长应力。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章概述

1.1 材料的力学性能及其发展状况

1.1.1 材料的力学性能

1.1.2 力学性能曲线

1.1.3 发展状况

1.2 计算机图像处理与识别技术

1.2.1 概述

1.2.2 发展趋势

1.3 力学与图像处理与识别技术结合的意义

1.4 课题的来源、意义及主要内容

1.5 本文的几点假设和章节安排

第二章曲线的获取和显示

2.1 位图基础知识

2.1.1 图像的概念

2.1.2 颜色

2.1.3 调色板的基本概念

2.1.4 调色板的操作

2.1.5 BMP文件中DIB的结构

2.2 曲线的获取和显示

2.2.1 引言

2.2.2 从BMP文件中装载任意位图

2.2.3 描绘BMP文件

第三章图像的前处理

3.1 灰度转换

3.1.1 灰度图

3.1.2 灰度转换

3.2 图像平滑技术

3.2.1 平滑模板

3.2.2 图像平滑技术

3.2.3 除噪方法分析

3.3 灰度直方图与灰度的阈值变换

3.3.1 灰度直方图

3.3.2 阈值变换

3.4 数学形态学

3.4.1 数学形态学概述

3.4.2 细化

3.4.3 图像腐蚀

3.4.4 图像膨胀

3.4.5 开运算和闭运算

3.4.6 综合运用

第四章边缘检测

4.1 基本概念

4.2 几种常用的边缘检测算子

4.2.1 Roberts边缘检测算子

4.2.2 Sobel边缘检测算子

4.2.3 Prewitt边缘算子

4.2.4 Krisch边缘算子

4.2.5 高斯—拉普拉斯算子

4.2.6 边缘监测器性能

4.3 应用

4.4 文字处理

第五章曲线识别

5.1 投影法

5.2 坐标原点识别

5.3 坐标轴终点识别

5.4 曲线参数识别

5.5 结果保存

5.6 本章小结

第六章曲线的后处理

6.1 对比分析

6.2 相关力学参量的计算

6.2.1 弹性模量计算

6.2.2 规定非比例伸长应力计算

6.2.3 标识规定非比例伸长应力点σ_(0.2)

6.3 本文计算结果与手册给定参数值的误差计算

6.4 本章小结

第七章结论

7.1 研究过程中所得到的主要结论

7.2 存在的不足和今后的工作

致谢

参考文献

附录A

发布时间: 2008-02-20

力学性能曲线的计算机识别技术

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