数字图像处理系统及应用实例

第11章数字图像处理系统及应用实例1

数字图像处理系统

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应用实例

1数字图像处理系统数字图像处理系统结构框图

1.1数字图像处理系统的分类通用和专用:通用系统主要用于方法研究、大型计算、多媒体技术研究、视频制作等专用型处理系统一般用于特殊用途，处理任务单一，但对系统体积、重量、处理速度、功耗、成本等有特定的要求，数字信号处理器（DSP）高、中、低档高速信号处理芯片设计而成，采用多CPU或多机结构，具有适合图像和信号处理特有规律的并行阵列图像处理器中档系统以小型机或工作站为主控计算机，加上图像处理器构成。这类系统具有较强的交互处理能力，同时，由于用通用机做主控机，因而在系统环境下，具有较好的再开发能力低档的计算机图像处理系统由计算机加上图像采集卡构成，其结构简单，是一种便于普及和推广的图像处理系统1.1数字图像处理系统的分类从图像传感器的敏感区看

可分成可见光、红外、近红外、X射线、雷达、伽玛射线、超声波等图像处理系统从采集部件与景物的距离上来分

可分为遥感、宏观和微观图像处理系统1.1数字图像处理系统的分类1.2计算机图像处理系统的基本构成1．图像采集部件2．图像处理部件3．识别结果的输出部件一种是根据图像处理的结果做出判断另一种则是以图像为输出形式。输出方式有屏幕输出、打印输出和视频硬拷贝输出2应用实例2.1生物医学图像的处理2.2DSP组成的目标检测与识别系统2.3高分辨率遥感影像道路提取2.4立体视觉系统2.5车牌识别2.1

生物医学图像的处理

细胞图像自动分割流程图边缘检测目标定位区域生长目标分割免疫细胞图像自动分割的过程示意图a)一幅免疫细胞图像b)边缘检测的结果c)目标定位并与b)叠加的结果d)计算目标中心点e)计算目标所在矩形f)在矩形框内分割图像a)b)c)

d)e)f)

2.1

生物医学图像的处理

a)原图b)边缘检测的结果

椭圆目标的位置检测过程示意图c)从边缘点沿梯度方向做扇形d)累加器累加的结果 e)对d取阈值并与b叠加 f)计算中心点2.1

生物医学图像的处理2.2

DSP组成的目标检测与识别系统1．DSP实现目标检测识别的基本框图2．图像算法的处理流程

目标分割目标识别

目标跟踪

视频合成

图像预处理图像处理流程

2.2

DSP组成的目标检测与识别系统3．算法中的关键技术1）空域高通滤波将小目标进行增强，提高它的信噪比。2）自适应门限分割技术。3）图像特征匹配，通过多帧检测，识别出真正的目标。2.2

DSP组成的目标检测与识别系统2.3高分辨率遥感影像道路提取

1．用灰度级标准差检测直线假设图像空间中的一条角度为、截距为的直线，映射其灰度级标准方差到参数空间上的一点，该点的值可由以下公式求得,该变换的原理如图所示a)图像空间b)在方向上投影c)映射方差特征到参数空间2.3高分辨率遥感影像道路提取

2．梯度矢量均值约束的线目标检测对原始图像进行梯度变换，对梯度矢量进行统计，用梯度矢量均值来代替上一节处的值，就得到了梯度矢量在参数空间中的统计特性。2.3高分辨率遥感影像道路提取2.4立体视觉系统

1）视觉导航智能视觉导航越野车

立体视觉系统的硬件结构

障碍物检测流程

2.4立体视觉系统边缘检测特征融合计算视差计算距离

2）利用立体视觉原理进行地图绘制地图绘制算法流程

2.4立体视觉系统边缘检测轮廓匹配计算视差计算距离精细匹配轮廓匹配结果

2.4立体视觉系统边缘精细匹配结果

2.4立体视觉系统带纹理的重建三维建筑图像

2.4立体视觉系统结合GIS系统的三维建筑重建图像

2.4立体视觉系统一、研究意义主要用于高速公路收费系统，大大提高车辆过关的速度。2.5车牌识别二、车牌识别技术

1、IC卡识别技术IC卡卡内存储了该车的车牌号码以及其他一些信息，当汽车通过设有车辆检测装置的路口时，IC卡系统将与路口的计算机系统进行对话，使之辨识出该汽车的车牌号码和其它相关内容，从而可以实现监督和管理。缺点：（1）整套装置价格昂贵，硬件设计复杂；（2）不适合异地作业，且须制定全国统一的标准；（3）无法核对车、卡是否相符，也是IC卡技术存在的缺点。2、条形码技术通过在车辆的侧面印刷条形码(其中包括地区、车型、车牌号码等基本信息)，当条形码扫描器阅读出这些信息后，就可以完成识别任务。缺点