基于C++的圖像處理程序設(shè)計研究,數(shù)字圖像處理論文

基于C++的圖像處理程序設(shè)計研究,數(shù)字圖像處理論文內(nèi)容內(nèi)容摘要：本文是基于C++編寫圖像處理程序,完成圖像檢測系統(tǒng)的設(shè)計,系統(tǒng)功能包括:打開*.bmp文件,圖像的灰度處理、二直化、閾值變換、平滑濾波、邊緣檢測,智能辨別等。系統(tǒng)開發(fā)和程序運行平臺為Win7,采用C++Builder軟件。檢測系統(tǒng)通過調(diào)試運行,初步實現(xiàn)了設(shè)計目的。本文本文關(guān)鍵詞語語：C++;圖像處理;檢測系統(tǒng);C++Builder;無論是在機電產(chǎn)品研發(fā)中,還是從事圖像檢測處理工作,都需要有良好的圖像處理的能力。數(shù)字圖像處理是運用相關(guān)數(shù)字技術(shù),對圖像采取特定算法進行處理,實現(xiàn)預(yù)期目的。伴隨數(shù)字計算機技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門學科,具有廣泛的應(yīng)用。借助C++編程,設(shè)計圖像檢測系統(tǒng),實現(xiàn)圖像的智能辨別判定,提高圖像檢測的效率。1、C++編程簡述1.1、C++語言C++是兼容了C,保持了C的優(yōu)點,是面向?qū)ο蟮木幊淘O(shè)計的語言。在C++的集成環(huán)境下,能夠直接調(diào)試和運行大多數(shù)的C程序代碼。這樣既繼承和開發(fā)了當下已在廣泛的軟件,又節(jié)省了人物力。C++編程突出了各個模塊程序的獨立性,加強了程序的可移植性,優(yōu)化了程序代碼的構(gòu)造,強化了程序的擴大性。C++的優(yōu)點是語句簡練,語法靈敏寬松,方便了用戶書寫編程。但存在由于編譯時采用寬松的語法,不容易發(fā)現(xiàn)很多邏輯上的錯誤,加大了用戶編程的難度。1.2、C++集成環(huán)境C++程序和C程序的編譯和調(diào)試都能夠在C++集成環(huán)境下進行。一般在C++集成環(huán)境下規(guī)定:C程序定義為擴展名為c.的源程序;同時,C++程序定義為擴展名為cpp.的源程序。1.3、C++Builder軟件應(yīng)用C++Builder軟件的優(yōu)點是菜單簡單、功能齊全、效率較高,融合了C++編程。C++Builder包含Delphi可視化控件,編譯快速,兼容了組件技術(shù),是一種可視化的程序設(shè)計工具,能夠忽略沒有變化的代碼和函數(shù),快速進行編譯、連接。該軟件新增加了SOAP/WebService、WebSnap技術(shù)。借助上述技術(shù),能夠在32位系統(tǒng)上編寫高效的Windows和Internet應(yīng)用程序。該軟件的開發(fā)工具包含可視化的窗口設(shè)計端、控件面板、工程項目管理器、調(diào)試控制器等,方便程序員進行開創(chuàng)建立、設(shè)計程序。BCB軟件采用多樣的輸入/輸出驅(qū)動裝置,能夠和很多輸入/輸出設(shè)備,如PLC、特種模塊、輸入/輸出板卡、特種儀表等,構(gòu)成現(xiàn)場使用的系統(tǒng)。借助如支持服務(wù)器遠距離交互、轉(zhuǎn)換變化數(shù)據(jù)方式方法等通信方式方法,實現(xiàn)與外設(shè)進行數(shù)據(jù)交互。因而,在圖像處理經(jīng)過中采用BCB編程是很必要的。2、圖像處理技術(shù)2.1、灰度的處理工業(yè)現(xiàn)場中獲取的零件圖像大部分是32位真彩色圖像,具有較高的分辨率,占用很大內(nèi)存,信息量大,不便于快速進行形式辨別,因而,把現(xiàn)場獲取的真彩圖像變換成256色.bmp圖像,再變換成8位灰度圖像。2.2、變換閾值現(xiàn)場獲取的零件彩色圖像,變換成灰度圖像,分256個等級。變換閾值就是把灰度圖像變換成黑/白兩色的二值圖像。借助灰度的直方圖獲取谷底的閾值范圍,并提取閾值。再對灰度圖像采取變換閾值,實現(xiàn)零件圖像的二值化。2.3、平衡灰度平衡灰度是把灰度圖像在每一個級別上均采用同像素進行顯示,來優(yōu)化圖像的比照度,均勻化灰度的分布。其處理原理是借助壓縮初始圖像中的像素較少的區(qū)域,延伸像素較多的區(qū)域。2.4、平滑圖像平滑圖像是比擬實用的處理方式,實現(xiàn)去除圖像的噪聲,主要包含椒鹽、隨機等類型噪聲。平滑圖像的空間方式方法分為線性、非線性和自適應(yīng)等類型的處理,頻率處理方式方法是采用低通濾波除噪。2.5、圖像濾波圖像濾波的一種算法是選取包含奇數(shù)點的窗口,把初始化的圖像像素與華而不實心進行整合,提取特定窗口對應(yīng)的灰度數(shù)值,并根據(jù)升序排列灰度,選取中間值來替換窗口中心像素點的值。該算法解決了濾波后細節(jié)模糊的缺點。2.6、圖像銳化圖像銳化是一種圖像強化的方式方法。在平滑圖像后存在圖像邊界及輪廓模糊的缺點,因而盡量克制上述問題,能夠采用圖像銳化方式方法,使圖像的邊界愈加清楚明晰。算法是借助微積分,能夠采用梯度運算,獲取愈加清楚明晰的圖像輪廓,不改變圖像的原始灰度。2.7、分割閾值分割圖像的閾值有很多方式方法,比方把每一個像素等分到各自區(qū)域,稱為區(qū)域劃分;針對區(qū)域的邊界,進行獲取辨別,稱為邊界算法。對圖像進行分割閾值提取輪廓的經(jīng)過是:根據(jù)灰度直方圖進行確定檢測零件圖像的閾值,再對檢測圖像實現(xiàn)二值化,進行圖像銳化,采用特定算法獲取檢測圖像的邊緣輪廓。3、圖像檢測系統(tǒng)的軟件界面3.1、軟件的功能面板基于圖像處理技術(shù)的零件加工質(zhì)量檢測系統(tǒng)的軟件界面如此圖1所示。登錄功能界面,借助文件菜單中的打開位圖項目打開在本地電腦上存放的零件原始彩色圖像,能夠進行原始圖像和圖像處理后的效果顯示。對零件圖像進行灰度處理、圖像濾波的功能界面如此圖2所示,能夠選取不同的濾波方式。對零件圖像進行平滑處理,功能界面如此圖3所示。圖像的二值化、灰度直方圖等功能界面,如此圖4所示。提取圖像邊緣輪廓,其功能界面如此圖5所示。圖1登陸界面圖2灰度處理圖3圖像平滑圖4(a)二值化圖4(b)直方圖圖5閾值分割3.2、圖像處理實例本檢測系統(tǒng)能夠檢測直徑為6mm的針閥體零件內(nèi)孔加工質(zhì)量,華而不實抽取了6個需要檢測的內(nèi)孔圖像,如此圖6所示。上述6個零件圖像,根據(jù)一定算法處理后的結(jié)果,如此圖7所示。3.3、檢測系統(tǒng)運行結(jié)果統(tǒng)計完特征參數(shù)后,再進行圖像的分割,根據(jù)特定參數(shù),判別零件加工質(zhì)量能否合格,運行結(jié)果如此圖8所示。圖6原始圖像圖7處理后圖像圖8運行結(jié)果4、結(jié)束語本檢測系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果表示清楚,該檢測結(jié)果穩(wěn)定、準確,適用于零件加工質(zhì)量的現(xiàn)場質(zhì)檢,同時該檢測系統(tǒng)易于操作、效果明顯,實現(xiàn)了基于BCB編程的檢測系統(tǒng)開發(fā),具有廣闊的市場前景。以下為以下為參考文獻[1]歐振國.基于C++Bui