數(shù)字圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例

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)的分類通用和專用: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)分割流程圖邊緣檢測(cè)目標(biāo)定位區(qū)域生長(zhǎng)目標(biāo)分割免疫細(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2.2

DSP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

目標(biāo)分割目標(biāo)識(shí)別

目標(biāo)跟蹤

視頻合成

圖像預(yù)處理圖像處理流程

2.2

DSP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)。2.2

DSP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)邊緣檢測(cè)特征融合計(jì)算視差計(jì)算距離

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)邊緣檢測(cè)輪廓匹配計(jì)算視差計(jì)算距離精細(xì)匹配輪廓匹配結(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)