基于圖像分析的水凝膠形變特性檢測(cè)方法研究.pdf

1、智能水凝膠是目前國(guó)內(nèi)外功能高分子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。針對(duì)如何無(wú)接觸的測(cè)量水凝膠的形變狀態(tài)這個(gè)難題，本文提出了一種基于圖像分析的測(cè)量方法，可以全過(guò)程監(jiān)測(cè)水凝膠的形變特性。在該方法中，首先利用CCD數(shù)碼相機(jī)采集水凝膠溫度實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的系列圖像，然后對(duì)每幅圖像中的水凝膠和標(biāo)尺分別進(jìn)行精確定位，計(jì)算出水凝膠形變的測(cè)量數(shù)據(jù)，最后獲得水凝膠形變的擬合曲線，識(shí)別精度達(dá)到±50μm。本課題分別對(duì)圖像預(yù)處理、圖像傾斜矯正、圖像分割、斷裂邊緣處理、水凝膠形變曲線

2、擬合進(jìn)行了分析研究，主要工作如下：
　　 (1)圖像的預(yù)處理：針對(duì)因?yàn)楣庹詹蛔阋鸬膶?shí)驗(yàn)圖片圖像質(zhì)量下降的問(wèn)題，采用了基于同態(tài)濾波增強(qiáng)算法的圖像增強(qiáng)算法。實(shí)驗(yàn)表明，該算法優(yōu)于傳統(tǒng)的灰度拉伸變換和圖像直方圖均衡法，在很大程度保留圖像原貌的同時(shí)，增強(qiáng)了圖像細(xì)節(jié)。
　　 (2)圖像的傾斜矯正：針對(duì)目標(biāo)傾斜的問(wèn)題，提出一種基于火柴棒模型的圖像水平傾斜矯正算法。該方法首先將原圖像二值化，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行去噪處理，獲取目標(biāo)區(qū)域，然后構(gòu)建

3、“火柴棒”模型，再采用該模型對(duì)圖像進(jìn)行水平傾斜矯正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效克服目標(biāo)區(qū)域較小、附近干擾較多、邊緣不清晰等情況帶來(lái)的不良影響，矯正效果良好。
　　 (3)圖像分割：基于實(shí)驗(yàn)圖像中目標(biāo)與背景區(qū)域具有明顯的色差，但其直方圖沒(méi)有雙峰的特性，提出了一種基于顏色直方圖和模糊熵的分割算法。實(shí)驗(yàn)表明，該方法能有效克服經(jīng)典方法易受光照不均等因素造成的不良影響，具有識(shí)別精度高、計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。
　　 (4)斷裂邊