基于圖像處理的熔體界面性質(zhì)分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文以滴外形法的理論為指導(dǎo)，對熔體圖像進(jìn)行分析研究，開發(fā)了一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的熔體界面性質(zhì)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)輸入熔體圖像，對圖像進(jìn)行分割，輪廓提取，得到表征熔體表面或界面的數(shù)據(jù)，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算得到熔體表面張力等參數(shù)。 圖像分割是整個(gè)熔體界面性質(zhì)計(jì)算軟件中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。針對熔體圖像的特點(diǎn)，并考慮實(shí)驗(yàn)條件限制以及幾種應(yīng)用于熔體圖像分割算法的缺陷性，著重研究了具有抗噪聲、光照影響的圖像分割方法。改進(jìn)了Otsu算法以及基

2、于最大熵的二維直方圖分割方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示該方法能夠有效地改善熔體圖像的分割效果。為了確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，將遺傳算法應(yīng)用到圖像分割中來。利用熔體圖像的先驗(yàn)知識，優(yōu)化了遺傳算子的參數(shù)設(shè)置，在保證分割質(zhì)量的前提下，利用遺傳算法的并行性特點(diǎn)，極大地提高了分割速度。 對于某些受噪聲、光照嚴(yán)重干擾的熔體圖像，在圖像分割后得到的界面曲線可能仍不理想，通過對熔體界面曲線大量的實(shí)驗(yàn)分析，得到熔體界面的最佳擬合模型為三次多項(xiàng)式函數(shù)。在此基礎(chǔ)上設(shè)