數(shù)字圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例.ppt

第11章數(shù)字圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例 1數(shù)字圖像處理系統(tǒng)2應(yīng)用實(shí)例 1數(shù)字圖像處理系統(tǒng) 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 1 1數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi) 通用和專(zhuān)用 通用系統(tǒng)主要用于方法研究 大型計(jì)算 多媒體技術(shù)研究 視頻制作等專(zhuān)用型處理系統(tǒng)一般用于特殊用途 處理任務(wù)單一 但對(duì)系統(tǒng)體積 重量 處理速度 功耗 成本等有特定的要求 數(shù)字信號(hào)處理器 DSP 高 中 低檔高速信號(hào)處理芯片設(shè)計(jì)而成 采用多CPU或多機(jī)結(jié)構(gòu) 具有適合圖像和信號(hào)處理特有規(guī)律的并行陣列圖像處理器中檔系統(tǒng)以小型機(jī)或工作站為主控計(jì)算機(jī) 加上圖像處理器構(gòu)成 這類(lèi)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的交互處理能力 同時(shí) 由于用通用機(jī)做主控機(jī) 因而在系統(tǒng)環(huán)境下 具有較好的再開(kāi)發(fā)能力低檔的計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)加上圖像采集卡構(gòu)成 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 是一種便于普及和推廣的圖像處理系統(tǒng) 1 1數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi) 從圖像傳感器的敏感區(qū)看可分成可見(jiàn)光 紅外 近紅外 X射線 雷達(dá) 伽瑪射線 超聲波等圖像處理系統(tǒng)從采集部件與景物的距離上來(lái)分可分為遙感 宏觀和微觀圖像處理系統(tǒng) 1 1數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi) 1 2計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成 1 圖像采集部件2 圖像處理部件3 識(shí)別結(jié)果的輸出部件一種是根據(jù)圖像處理的結(jié)果做出判斷另一種則是以圖像為輸出形式 輸出方式有屏幕輸出 打印輸出和視頻硬拷貝輸出 2應(yīng)用實(shí)例 2 1生物醫(yī)學(xué)圖像的處理2 2DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)2 3高分辨率遙感影像道路提取2 4立體視覺(jué)系統(tǒng)2 5車(chē)牌識(shí)別 2 1生物醫(yī)學(xué)圖像的處理 細(xì)胞圖像自動(dòng)分割流程圖 免疫細(xì)胞圖像自動(dòng)分割的過(guò)程示意圖a 一幅免疫細(xì)胞圖像b 邊緣檢測(cè)的結(jié)果c 目標(biāo)定位并與b 疊加的結(jié)果d 計(jì)算目標(biāo)中心點(diǎn)e 計(jì)算目標(biāo)所在矩形f 在矩形框內(nèi)分割圖像 a b c d e f 2 1生物醫(yī)學(xué)圖像的處理 a 原圖b 邊緣檢測(cè)的結(jié)果 橢圓目標(biāo)的位置檢測(cè)過(guò)程示意圖 c 從邊緣點(diǎn)沿梯度方向做扇形 d 累加器累加的結(jié)果e 對(duì)d取閾值并與b疊加f 計(jì)算中心點(diǎn) 2 1生物醫(yī)學(xué)圖像的處理 2 2DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng) 1 DSP實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別的基本框圖 2 圖像算法的處理流程 圖像處理流程 2 2DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng) 3 算法中的關(guān)鍵技術(shù) 1 空域高通濾波將小目標(biāo)進(jìn)行增強(qiáng) 提高它的信噪比 2 自適應(yīng)門(mén)限分割技術(shù) 3 圖像特征匹配 通過(guò)多幀檢測(cè) 識(shí)別出真正的目標(biāo) 2 2DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng) 2 3高分辨率遙感影像道路提取 1 用灰度級(jí)標(biāo)準(zhǔn)差檢測(cè)直線假設(shè)圖像空間中的一條角度為 截距為的直線 映射其灰度級(jí)標(biāo)準(zhǔn)方差到參數(shù)空間上的一點(diǎn) 該點(diǎn)的值可由以下公式求得 該變換的原理如圖所示 a 圖像空間b 在方向上投影c 映射方差特征到參數(shù)空間 2 3高分辨率遙感影像道路提取 2 梯度矢量均值約束的線目標(biāo)檢測(cè)對(duì)原始圖像進(jìn)行梯度變換 對(duì)梯度矢量進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 用梯度矢量均值來(lái)代替上一節(jié)處的值 就得到了梯度矢量在參數(shù)空間中的統(tǒng)計(jì)特性 2 3高分辨率遙感影像道路提取 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 1 視覺(jué)導(dǎo)航 智能視覺(jué)導(dǎo)航越野車(chē) 立體視覺(jué)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 障礙物檢測(cè)流程 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 2 利用立體視覺(jué)原理進(jìn)行地圖繪制 地圖繪制算法流程 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 輪廓匹配結(jié)果 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 邊緣精細(xì)匹配結(jié)果 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 帶紋理的重建三維建筑圖像 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 結(jié)合GIS系統(tǒng)的三維建筑重建圖像 2 4立體視覺(jué)系統(tǒng) 一 研究意義主要用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng) 大大提高車(chē)輛過(guò)關(guān)的速度 2 5車(chē)牌識(shí)別 二 車(chē)牌識(shí)別技術(shù)1 IC卡識(shí)別技術(shù)IC卡卡內(nèi)存儲(chǔ)了該車(chē)的車(chē)牌號(hào)碼以及其他一些信息 當(dāng)汽車(chē)通過(guò)設(shè)有車(chē)輛檢測(cè)裝置的路口時(shí) IC卡系統(tǒng)將與路口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話 使之辨識(shí)出該汽車(chē)的車(chē)牌號(hào)碼和其它相關(guān)內(nèi)容 從而可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)督和管理 缺點(diǎn) 1 整套裝置價(jià)格昂貴 硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜 2 不適合異地作業(yè) 且須制定全國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) 3 無(wú)法核對(duì)車(chē) 卡是否相符 也是IC卡技術(shù)存在的缺點(diǎn) 2 條形碼技術(shù)通過(guò)在車(chē)輛的側(cè)面印刷條形碼 其中包括地區(qū) 車(chē)型 車(chē)牌號(hào)碼等基本信息 當(dāng)條形碼掃描器閱讀出這些信息后 就可以完成識(shí)別任務(wù) 缺點(diǎn) 1 條形碼識(shí)別技術(shù)對(duì)于掃描器要求很高 3 須在全國(guó)范圍有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) 推廣起來(lái)也很困難 3 圖像處理技術(shù) 二 基于圖像分析的車(chē)牌識(shí)別技術(shù)研究 譚志標(biāo) 碩士論文 1 識(shí)別流程 2 圖像采集兩種觸發(fā)采集方式 1 外設(shè)觸發(fā) 采用線圈 紅外等檢測(cè)器檢測(cè)車(chē)輛到達(dá)信號(hào) 觸發(fā)采集設(shè)備抓拍 2 視頻觸發(fā) 采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)序列圖像分析處理技術(shù) 實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)道上車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀況 當(dāng)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛通過(guò)時(shí) 觸發(fā)抓拍 3 車(chē)牌定位 1 灰度轉(zhuǎn)換 2 邊緣檢測(cè)及二值化 y方向梯度 二值化 3 圖像增強(qiáng)使用膨脹算法 使與白色象素連接的背景點(diǎn) 黑色象素 合并到目標(biāo)象素中 結(jié)果是使白象素區(qū)域增大 空洞縮小 4 車(chē)牌區(qū)域檢測(cè) 車(chē)牌區(qū)域檢測(cè)就是利用車(chē)牌字符垂直邊緣緊密連接的特征來(lái)檢測(cè)的 5 顏色分析顏色分析就是根據(jù)待定車(chē)牌區(qū)域的顏色信息判斷車(chē)牌的顏色 我國(guó)現(xiàn)行的牌照中 最多的是黃底黑字 大車(chē) 藍(lán)底白字 中小車(chē) 在灰度圖像中 黃底黑字車(chē)牌的字符灰度比背景低 而藍(lán)底白字則字符灰度比背景高 二值化之后黑白正好相反 所以 在定位過(guò)程中 要判斷該車(chē)牌的顏色 然后才能分析字符的紋理 如果是背景灰度比字符灰度低時(shí) 先要反色處理 統(tǒng)一成字符為黑色 背景為白色 6 車(chē)牌切割獲取車(chē)牌顏色后 就可以把車(chē)牌區(qū)域統(tǒng)一二值化成為字符為黑象素 背景為白象