火炮身管内壁的表面检测
|
摘要
早期的图像处理主要用于改善图像质量，随着计算机技术，图像采集技术的飞速发展，图像处理也越来越广泛的应用于解决众多科学与工程领域中的问题，诸如医学图像分析，指纹鉴定，产品质量检验等。由于计算机图像处理具有许多独特的优点，因而发展非常迅速，成为研究的热点。
火炮是重要的军工产品，火炮身管加工质量检测与控制意义重大。由于国内的火炮身管内壁以往都是人工用内窥镜来进行检测，检测效率低且容易受人工检测不稳定的影响。本研究项目研发了一种基于计算机数字图像处理技术的先进检测软件。用计算机来进行图形检测处理，不但效率高而且消除了人工的检测的不稳定性，并且可以进行图像连续拍摄存盘，以便人工存档检查。
通过对目标图片的拍摄，存盘，并经过计算机处理，实现了对故障图形的识别，并且在故障图形中又进行了分类，给出了具体的尺寸数量级。为了满足了工厂保存原始图片的要求，其图片以彩色形式保存，很好的再现了炮筒内壁的直观特征。在图片的处理过程中，为了便于人工手动观察，加入了直方图均衡化。我们还使用了摸板相减技术，这样不但消除了各种不确定的噪声来源，而且较好地分辨开了原图像的阴线与阳线的原有非故障图像特征。这种先进的火炮身管内壁数字检测技术具有较好的应用前景。
With the development of computer and image acquisition technology, image processing extends its applying in improving quality of image to resolving problems in many fields of science and technology, such as medical image analysis, fingerprint identification, quality inspection of products, and so on. Because of many unique advantages of digital image processing, it develops very rapidly, and now is one of hotspots in modern technology research.As the image of the artillery's inside berrel was checked by man for a long time in our country, its efficiency is low and the results are not reliable. This research project has developed an advanced inspecting process based on the digital image processing technique. The image inside the chamber was analysised by the computer. The efficiency is higher and the results are more stable and accurate. The image can be shot and saved continuously by the computer.Firstly, the aimed image is grasped and saved, then, the computer does carries out the image processing. At last, damage images are recognized.At the same time, damage images are devided into several types, and the sizes of the images are also provided. To meet the practical requirements, we saved the image as color image, and they can represent the real state of the workpiece's surface very well. In the image processing process, a histogram processing method was applied , so the image can be checked by human being in a better way.We also used the moulding board subtracting method to remove the non-damage image features.This advanced digital inspecting technique for the canon's inside berrel has a good practical applying prospect.
火炮是重要的军工产品，火炮身管加工质量检测与控制意义重大。由于国内的火炮身管内壁以往都是人工用内窥镜来进行检测，检测效率低且容易受人工检测不稳定的影响。本研究项目研发了一种基于计算机数字图像处理技术的先进检测软件。用计算机来进行图形检测处理，不但效率高而且消除了人工的检测的不稳定性，并且可以进行图像连续拍摄存盘，以便人工存档检查。
通过对目标图片的拍摄，存盘，并经过计算机处理，实现了对故障图形的识别，并且在故障图形中又进行了分类，给出了具体的尺寸数量级。为了满足了工厂保存原始图片的要求，其图片以彩色形式保存，很好的再现了炮筒内壁的直观特征。在图片的处理过程中，为了便于人工手动观察，加入了直方图均衡化。我们还使用了摸板相减技术，这样不但消除了各种不确定的噪声来源，而且较好地分辨开了原图像的阴线与阳线的原有非故障图像特征。这种先进的火炮身管内壁数字检测技术具有较好的应用前景。
With the development of computer and image acquisition technology, image processing extends its applying in improving quality of image to resolving problems in many fields of science and technology, such as medical image analysis, fingerprint identification, quality inspection of products, and so on. Because of many unique advantages of digital image processing, it develops very rapidly, and now is one of hotspots in modern technology research.As the image of the artillery's inside berrel was checked by man for a long time in our country, its efficiency is low and the results are not reliable. This research project has developed an advanced inspecting process based on the digital image processing technique. The image inside the chamber was analysised by the computer. The efficiency is higher and the results are more stable and accurate. The image can be shot and saved continuously by the computer.Firstly, the aimed image is grasped and saved, then, the computer does carries out the image processing. At last, damage images are recognized.At the same time, damage images are devided into several types, and the sizes of the images are also provided. To meet the practical requirements, we saved the image as color image, and they can represent the real state of the workpiece's surface very well. In the image processing process, a histogram processing method was applied , so the image can be checked by human being in a better way.We also used the moulding board subtracting method to remove the non-damage image features.This advanced digital inspecting technique for the canon's inside berrel has a good practical applying prospect.
引文
[1] 白庆本，韩兆福．基于CCD成像和计算机图像处理技术的火炮内膛自动检测．计算机测量与控制．，2002 10(2)
[2] 王士同，彭维科．图像边界检测区域对比度模糊增强算法在轮廓提取中的应用．华东船舶工业学院学报，(自然工业版)2001年4月
[3] 朱若磊，黄石生．一种基于高效的MFC图像处理程序框架．南昌航空工业学院学报，2003年3月，第17卷
[4] 范永法，郭艳萍．条码图像处理及识别软件的开发．计算机应用研究．2003
[5] 刘成钟 刘键强．数字图像处理技术在面阵CCD自动检测系统中的应用．电脑开发与应用，第16卷
[6] 李了了，邓善熙．．matlab在图像处理技术方面的应用．软件时空
[7] 杨永涛，赵雅兴．常用图像处理方法ADSP2189上的实现．集成电路应用，2003
[8] 丁莉亚，刘济林．基于图像处理技术的智能火车字符识别系统．视频技术应用与工程
[9] 朱维中，董彩平．中值滤波技术及其在图像处理中的应用．天津职业技术师范学院学报，2003 9
[10] 吴爱第，孙福芹．多小波理论及其在图像处理中的应用．天津职业技术师范学院学报，2002 9
[11] 许志影，李金平．MATLAB及其在图像处理中的应用．计算机及其现代化，2003年第4期
[12] 孙宏崎，施维颖．利用中值滤波进行图像处理．长安大学学报，2003年3月
[13] 刘振宁，章首信．并行图像处理算法的设计与实现．测控技术，2003
[14] 韩慧，于守谦．基于PCI总线的图像采集卡开发的图像处理系统．计算机测量与控制，2003 11
[15] 张谨，扬长青．基于矩阵分析的数字图像处理方法．微机发展，2003 5
[16] 伏燕军，杨坤涛．基于图像处理技术的钢管内直径及内表面检测．应 用光学，2003
[1
[17] 何希平，张琼花．基于MATLAB的图像处理与分析．重庆工商大学学报，．2003 6
[18] 李武森，池泽英．嵌入高速DSP器件TMS 320 C6201的微光视频数字图像处理系统．光电子技术与信息，2002 10
[19] 曹治国，王岳环．多总线多DSP适时图像处理操作系统的设计与实现．计算机学报，2002 7
[20] 饶文碧，陈旭辉．基C++Builder的图形图像处理方法．交通与计算机，2002 2
[21] 贾转灵．基于C++Builder图像处理应用程序的开发．内蒙古科技与经济，2002年第五期
[22]．潘明韩．基于像素的位图图像处理．潍坊学院学报，2002 7
[23]．蒋怀伟，关胜晓．一种基于单片机的新型线阵CCD电路．相约单片机
[24]．邓安．雷达电视监控CCD摄像系统与天线座系统光电标校合成．火控雷达技术，2003 6
[25]．李彩，刘勇．基于CPLD的线阵CCD的数据采集系统的开发．自动化与仪器仪表，2003
[26] 李为民，俞巧云．基于CCD的光纤式位移检测技术．中国科学技术大学学报，2003 2
[27] 魏爱检，连洁．自制CCD光谱仪．大学物理．，2003 7
[28] 陈立宏，毛尖飞．CCD摄像机标定与修正的简便方法．浙江大学学报，2003 7
[29] 张亮，谷永霞．超级CCD原理．传感器技术，2003年第22卷第四期
[30] 程正烨．CCD与CMOS传感器技术及应用．测试测量与传感器，2003 4
[31] 王终力，刘佳音．基于CCD与CMOS的图像传感技术．光学技术，2003 5
[32] 王凌，张平．用多次移位成像提高CCD成像分辨力的反演解析法．光电工程，2003 6
[33] Celia Aparecida Zorzo Barcelos. A Well-Balanced Flow Equation for Noise Removal and Edge Detection. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 7. JULY. 2003.
[34] Marcelo Bertalmio, Luminita Vese, Guillermo Sapio. Simultaneous Structure and Texture Image Inpainting. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 8. AUGUST. 2003
[3
[35] ClaudioM. Privitera and Lawrence W. Stark. Human-Vision-Based Selection of Image Processing Algorithms for Planetary Exploration. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 8. AUGUST. 2003
[36] Shu-Yen Wan. William E. Higgins. Symmetric Region Growing. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING. VOL. 12. NO. 9. SEPTEMBER. 2003.
[37] Arian Kuijper and Luc M. J. Florack. The Hierarchical Structure of Images IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 9. SEPTEMBER. 2003
[38] 马俊婷．科学级CCD数码相机的研究与开发．华北工学院硕士论文，2001 3
[39] 李芳．火炮身管内膛直径检测系统设计．长春理工大学硕士论文，2003 4
[40] 杨柯．嵌入式图像处理技术研究及其应用．西北工业大学硕士论文，2003 3
[41] 朱雷．基于DSP的动态图像处理研究．重庆大学硕士论文，2003 4
[42] 宁静．数字图像识别在测控系统中的应用．西南交通大学硕士论文，2002 1
[43] 高湘玲．PCB数字图像检测与识别研究．西南交通大学硕士论文，2002 12
[44] 郭艳萍．检测自动化中的数字图像处理及识别．河海大学硕士论文，2002 3
[45] 黄伟．人脸识别及其应用研究．湖南大学硕士论文，2001 3
[46] 王振锋．图像处理技术在汽车类型自动识别中的应用研究．中国农业大学硕士论文，2000 3
[47] 宋芳丽．图像边缘检测中的方法研究．西北大学硕士论文，2002 6
[48] 穆冬．干涉合成孔径雷达成像技术的研究．南京航空航天大学博士论文，2001 2
[49] 沈瑛．身份证识别系统研究．西南交通大学硕士论文，2002 3
[50] 白素萍，车英．火炮内膛表面粗糙度检测技术．长春光学精密机械学院学报，2000 12
[51] 马宏，车英．火炮内膛形廓在线光电检测技术．半导体光电，1996 12
[52] 庞长富，魏光辉．图像采集系统特性参数的测试与评价．光学技术，1998 3
[53] 刘杰，毛二可．图像处理中的编程技术．微型机与应用，1998年第四期
[54] 毛幼菊，马军．指纹图自动识别的图像处理．半导体光电，1995 12
[55] 叶枫．基于灰度图像的边缘检测方法研究．西北工业大学硕士论文，2003 3
[56] 荆涛．汽车牌照识别系统的研究与初步实现．国防科学技术大学硕士论文，2002 12
[57] 杨山．基于中值滤波和小波变换的图像去噪，2002 12
[58] 刘贤德．CCD及其应用原理．华中理工大学出版社，1990
[59] 王庆友 孙学珠．CCD应用技术．天津大学出版社，1993
[60] 王庆友．CCD应用技术．天津大学出版社，2000
[61] 孙即祥．模式识别中的特征提取与计算机视觉不变量，2001
[62] 郑明，郑世伟．C++Builder与Windows API经典范例．清华大学出版社，2002 8
[63] Herbert schildl Greg Guntle C++Builder技术大全．机械工业出版社，2002
[64] 陈占林，张万里．C++Builder组件大全．电子工业出版社，2002
[65] 刘志检．MATLAB应用程序接口用户指南．科学出版社，2000
[66] 何斌，马天予等．Visual C++数字图像处理．人民邮电出版社，2001
[67] 王宏，李冬等．Windows API常用技巧汇编．清华大学出版社，2000
[68] 赵荣椿．数字图像处理导论．西北工业大学出版社，1996
[69] Rafael C．Gonzalez．Riched E．Woods．Digital Image Processing Secomd Edition．电子工业出版社，2002
[70] 李在铭．数字图像处理压缩与识别技术．电子科技大学出版社，2000
[71] Kenneth R． Castleman Digital Image Processing电子工业出版社，2002
[72] 黄贤武，王家俊等 数字图像处理与压缩编码技术电子科技大学出版社 2000
[73] 新编Windows API参考大全．电子工业出版社，2000
[74] 章毓晋．图像处理和分析．清华大学出版社，1999
[75] 田捷，沙飞，张新生．实用图像分析与处理技术．电子工业出版社，1995
[76] 马颂德，张正友．计算机视觉．北京：科学出版社，1998
[77] 边肇祺，张学工．模式识别．清华大学出版社，2000
[78] 杨光正，吴岷，张晓莉。模式识别。中国科学技术大学出版社，2001
[79] 李武森，卓健，迟泽英，陈文建．高速DSP图像处理系统中模拟视频输出接口电路设汁．红外技术．2002
[80] 周长发，精通VC++图像编程．电子工业出版社的．2001
[81] 李利剑 VC++实践与提高一图形图像编程篇．机械工业出版社．2002
[82] 李兰友 万振凯，Visual Basic6 图形处理开发实例．电子工业出版社的．2000
[83] 张增强 房会东，Delphi6 实用开发技术指南．电子工业出版社的．2001
[84] 周金萍，Matlab6．5图形图像处理与应用实例．科学出版社．2001
[85] 飞思科技产品研发中心，Matlab6．5图形图像分析与设计．电子工业出版社 2003
[86] 林喜荣 苏晓生 丁大怀，Gabor 滤波器在指纹图像处理中的应用．仪器仪表学报．2003
[87] 王伯胜，宋觊，刘丽瑶．数字图像技术在显微图像处理中的应用 沈阳工业大学学报．2002
[88] 郑涛．小波分析在图像处理中的应用．中国人民公安大学学报．2003
[89] 宁媛．图像小波分解的系数分析及在图像处理中的应用．现代机械．2002
[90] 王碧泉，模式识别理论，方法和应用．地震出版社．1989
[2] 王士同，彭维科．图像边界检测区域对比度模糊增强算法在轮廓提取中的应用．华东船舶工业学院学报，(自然工业版)2001年4月
[3] 朱若磊，黄石生．一种基于高效的MFC图像处理程序框架．南昌航空工业学院学报，2003年3月，第17卷
[4] 范永法，郭艳萍．条码图像处理及识别软件的开发．计算机应用研究．2003
[5] 刘成钟 刘键强．数字图像处理技术在面阵CCD自动检测系统中的应用．电脑开发与应用，第16卷
[6] 李了了，邓善熙．．matlab在图像处理技术方面的应用．软件时空
[7] 杨永涛，赵雅兴．常用图像处理方法ADSP2189上的实现．集成电路应用，2003
[8] 丁莉亚，刘济林．基于图像处理技术的智能火车字符识别系统．视频技术应用与工程
[9] 朱维中，董彩平．中值滤波技术及其在图像处理中的应用．天津职业技术师范学院学报，2003 9
[10] 吴爱第，孙福芹．多小波理论及其在图像处理中的应用．天津职业技术师范学院学报，2002 9
[11] 许志影，李金平．MATLAB及其在图像处理中的应用．计算机及其现代化，2003年第4期
[12] 孙宏崎，施维颖．利用中值滤波进行图像处理．长安大学学报，2003年3月
[13] 刘振宁，章首信．并行图像处理算法的设计与实现．测控技术，2003
[14] 韩慧，于守谦．基于PCI总线的图像采集卡开发的图像处理系统．计算机测量与控制，2003 11
[15] 张谨，扬长青．基于矩阵分析的数字图像处理方法．微机发展，2003 5
[16] 伏燕军，杨坤涛．基于图像处理技术的钢管内直径及内表面检测．应 用光学，2003
[1
[17] 何希平，张琼花．基于MATLAB的图像处理与分析．重庆工商大学学报，．2003 6
[18] 李武森，池泽英．嵌入高速DSP器件TMS 320 C6201的微光视频数字图像处理系统．光电子技术与信息，2002 10
[19] 曹治国，王岳环．多总线多DSP适时图像处理操作系统的设计与实现．计算机学报，2002 7
[20] 饶文碧，陈旭辉．基C++Builder的图形图像处理方法．交通与计算机，2002 2
[21] 贾转灵．基于C++Builder图像处理应用程序的开发．内蒙古科技与经济，2002年第五期
[22]．潘明韩．基于像素的位图图像处理．潍坊学院学报，2002 7
[23]．蒋怀伟，关胜晓．一种基于单片机的新型线阵CCD电路．相约单片机
[24]．邓安．雷达电视监控CCD摄像系统与天线座系统光电标校合成．火控雷达技术，2003 6
[25]．李彩，刘勇．基于CPLD的线阵CCD的数据采集系统的开发．自动化与仪器仪表，2003
[26] 李为民，俞巧云．基于CCD的光纤式位移检测技术．中国科学技术大学学报，2003 2
[27] 魏爱检，连洁．自制CCD光谱仪．大学物理．，2003 7
[28] 陈立宏，毛尖飞．CCD摄像机标定与修正的简便方法．浙江大学学报，2003 7
[29] 张亮，谷永霞．超级CCD原理．传感器技术，2003年第22卷第四期
[30] 程正烨．CCD与CMOS传感器技术及应用．测试测量与传感器，2003 4
[31] 王终力，刘佳音．基于CCD与CMOS的图像传感技术．光学技术，2003 5
[32] 王凌，张平．用多次移位成像提高CCD成像分辨力的反演解析法．光电工程，2003 6
[33] Celia Aparecida Zorzo Barcelos. A Well-Balanced Flow Equation for Noise Removal and Edge Detection. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 7. JULY. 2003.
[34] Marcelo Bertalmio, Luminita Vese, Guillermo Sapio. Simultaneous Structure and Texture Image Inpainting. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 8. AUGUST. 2003
[3
[35] ClaudioM. Privitera and Lawrence W. Stark. Human-Vision-Based Selection of Image Processing Algorithms for Planetary Exploration. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 8. AUGUST. 2003
[36] Shu-Yen Wan. William E. Higgins. Symmetric Region Growing. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING. VOL. 12. NO. 9. SEPTEMBER. 2003.
[37] Arian Kuijper and Luc M. J. Florack. The Hierarchical Structure of Images IEEE TRANSACTIONS ON IMAGES PROCESSING.. VOL. 12. NO. 9. SEPTEMBER. 2003
[38] 马俊婷．科学级CCD数码相机的研究与开发．华北工学院硕士论文，2001 3
[39] 李芳．火炮身管内膛直径检测系统设计．长春理工大学硕士论文，2003 4
[40] 杨柯．嵌入式图像处理技术研究及其应用．西北工业大学硕士论文，2003 3
[41] 朱雷．基于DSP的动态图像处理研究．重庆大学硕士论文，2003 4
[42] 宁静．数字图像识别在测控系统中的应用．西南交通大学硕士论文，2002 1
[43] 高湘玲．PCB数字图像检测与识别研究．西南交通大学硕士论文，2002 12
[44] 郭艳萍．检测自动化中的数字图像处理及识别．河海大学硕士论文，2002 3
[45] 黄伟．人脸识别及其应用研究．湖南大学硕士论文，2001 3
[46] 王振锋．图像处理技术在汽车类型自动识别中的应用研究．中国农业大学硕士论文，2000 3
[47] 宋芳丽．图像边缘检测中的方法研究．西北大学硕士论文，2002 6
[48] 穆冬．干涉合成孔径雷达成像技术的研究．南京航空航天大学博士论文，2001 2
[49] 沈瑛．身份证识别系统研究．西南交通大学硕士论文，2002 3
[50] 白素萍，车英．火炮内膛表面粗糙度检测技术．长春光学精密机械学院学报，2000 12
[51] 马宏，车英．火炮内膛形廓在线光电检测技术．半导体光电，1996 12
[52] 庞长富，魏光辉．图像采集系统特性参数的测试与评价．光学技术，1998 3
[53] 刘杰，毛二可．图像处理中的编程技术．微型机与应用，1998年第四期
[54] 毛幼菊，马军．指纹图自动识别的图像处理．半导体光电，1995 12
[55] 叶枫．基于灰度图像的边缘检测方法研究．西北工业大学硕士论文，2003 3
[56] 荆涛．汽车牌照识别系统的研究与初步实现．国防科学技术大学硕士论文，2002 12
[57] 杨山．基于中值滤波和小波变换的图像去噪，2002 12
[58] 刘贤德．CCD及其应用原理．华中理工大学出版社，1990
[59] 王庆友 孙学珠．CCD应用技术．天津大学出版社，1993
[60] 王庆友．CCD应用技术．天津大学出版社，2000
[61] 孙即祥．模式识别中的特征提取与计算机视觉不变量，2001
[62] 郑明，郑世伟．C++Builder与Windows API经典范例．清华大学出版社，2002 8
[63] Herbert schildl Greg Guntle C++Builder技术大全．机械工业出版社，2002
[64] 陈占林，张万里．C++Builder组件大全．电子工业出版社，2002
[65] 刘志检．MATLAB应用程序接口用户指南．科学出版社，2000
[66] 何斌，马天予等．Visual C++数字图像处理．人民邮电出版社，2001
[67] 王宏，李冬等．Windows API常用技巧汇编．清华大学出版社，2000
[68] 赵荣椿．数字图像处理导论．西北工业大学出版社，1996
[69] Rafael C．Gonzalez．Riched E．Woods．Digital Image Processing Secomd Edition．电子工业出版社，2002
[70] 李在铭．数字图像处理压缩与识别技术．电子科技大学出版社，2000
[71] Kenneth R． Castleman Digital Image Processing电子工业出版社，2002
[72] 黄贤武，王家俊等 数字图像处理与压缩编码技术电子科技大学出版社 2000
[73] 新编Windows API参考大全．电子工业出版社，2000
[74] 章毓晋．图像处理和分析．清华大学出版社，1999
[75] 田捷，沙飞，张新生．实用图像分析与处理技术．电子工业出版社，1995
[76] 马颂德，张正友．计算机视觉．北京：科学出版社，1998
[77] 边肇祺，张学工．模式识别．清华大学出版社，2000
[78] 杨光正，吴岷，张晓莉。模式识别。中国科学技术大学出版社，2001
[79] 李武森，卓健，迟泽英，陈文建．高速DSP图像处理系统中模拟视频输出接口电路设汁．红外技术．2002
[80] 周长发，精通VC++图像编程．电子工业出版社的．2001
[81] 李利剑 VC++实践与提高一图形图像编程篇．机械工业出版社．2002
[82] 李兰友 万振凯，Visual Basic6 图形处理开发实例．电子工业出版社的．2000
[83] 张增强 房会东，Delphi6 实用开发技术指南．电子工业出版社的．2001
[84] 周金萍，Matlab6．5图形图像处理与应用实例．科学出版社．2001
[85] 飞思科技产品研发中心，Matlab6．5图形图像分析与设计．电子工业出版社 2003
[86] 林喜荣 苏晓生 丁大怀，Gabor 滤波器在指纹图像处理中的应用．仪器仪表学报．2003
[87] 王伯胜，宋觊，刘丽瑶．数字图像技术在显微图像处理中的应用 沈阳工业大学学报．2002
[88] 郑涛．小波分析在图像处理中的应用．中国人民公安大学学报．2003
[89] 宁媛．图像小波分解的系数分析及在图像处理中的应用．现代机械．2002
[90] 王碧泉，模式识别理论，方法和应用．地震出版社．1989