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《东南大学》 2005年
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颗粒粒径和形态计算机视觉测量方法研究

孔明  
【摘要】: 颗粒作为物质存在的一种表现形式,颗粒技术已经渗透到能源,环境,化工,航天,生物学等领域的生产,科研的许多部门。颗粒的粒度和形状是颗粒的重要指标,颗粒特性和形态的测量对颗粒的技术性能和实际应用具有重大的影响。目前对颗粒的测量大多数是采用间接的方法,其测量结果因为测量方法的差异,测量所得到的颗粒粒度和形态因为测量原理的不同存在较大的差异。本文主要论述基于计算机视觉的颗粒形态的检测理论和技术,通过对颗粒表面进行恢复,得到单个颗粒的粒径和形状参数,此方法是一种比较直接的测量方法,能获得准确的颗粒粒径并能获得大量的颗粒结构信息。 本文研究了显微镜连接的摄像机对颗粒进行成像重建,根据显微镜轴向工作性质,提出了单目显微镜颗粒测量的共轴立体视觉模型对颗粒形状进行重建,深入研究了共轴立体视觉模型的等高分割特性。在小孔成像模型的基础上,发展了带有非线性畸变的小孔成像模型,减低了由于实际摄像机和显微镜镜头本身带来的误差同时利用理想小孔模型情况下共轴立体视觉模型的等高特性,对此模型的非线性畸变进行了标定。另外采用多重约束的方法对特征点进行匹配,提高匹配的准确率。 在颗粒粒径和形状分析方面,在颗粒三维重建的基础上,本文研究了八叉树方式对颗粒进行表示,利用模糊数学对颗粒进行识别,把颗粒按形状分类;提取单个颗粒的多种粒径(体积直径,表面积直径,投影直径),并利用众多颗粒的粒径对颗粒群的整体粒径分布状况进行了统计分析,同时提取了颗粒群的形状信息(圆球度,比表面积)。另外以此方法颗粒测量结果构造显微成像法颗粒测量结果,结果表明,采用此方法对颗粒进行测量,能得到较多的颗粒信息,能通过该方法的结果构造其他测量方法对颗粒测量的结果。 此外,本文利用计算机视觉和摄像机景深原理相结合的方法对颗粒在三维空间中的运动状态进行了跟踪,此方法在对颗粒在三维场中三个坐标方向上的平移进行跟踪的同时也跟踪颗粒的自转,能完整的对颗粒的运动状况进行跟踪。 最后,本文把计算机视觉应用于煤场煤量测量上,并对计算机视觉布局与测量精度之间的关系进行了分析,利用分析结果知道系统布局,并利用实验对此测量系统进行了验证。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 刘伟华;基于机器视觉的煤尘在线检测系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
3 王鹏;基于运动视觉技术的钢球表面缺陷检测[D];哈尔滨理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵丹婷;基于图像处理技术的大豆外观品质检测系统的研究[D];东北农业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 段仁庆;黎永前;刘冲;;显微粒子图像测速计算方法[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
4 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
5 李莉;基于偏微分方程的立体匹配问题研究[D];山东大学;2011年
6 刘伟华;基于机器视觉的煤尘在线检测系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
7 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
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9 庞政铎;重载刮板输送机减速器油液在线污染传感报警系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 邢键;基于光后向散射法的烟尘浓度测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
3 Rojanakat Payomrat;基于神经网络的双目视差估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 及宏林;基于相机成像特点的空域图像隐密算法的研究[D];大连理工大学;2010年
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7 王俊;基于DSP和ARM的激光粒度仪关键电路设计[D];西安工业大学;2011年
8 杨帅;基于运动分析和亮度补偿的误码掩盖方法研究[D];吉林大学;2011年
9 吴晖;动态场景中的目标检测算法的研究[D];合肥工业大学;2011年
10 肖元元;电解质对悬浮液颗粒流体动力学粒径的影响研究[D];中南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑军,徐春广,肖定国,理华,黄卉;数字图像中照度不均匀校正技术研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
2 赵春江,陈立平,杨宝祝;小麦形态诊断计算机图像智能化识别系统[J];北京农业科学;2000年02期
3 陈家庆;滑动轴承接触参数计算方法的分析[J];北京石油化工学院学报;1998年02期
4 纪延俊;杜玉杰;;粘连气泡图像的分割[J];滨州学院学报;2007年06期
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6 陈旭;宋爱国;;蚂蚁算法与免疫算法结合求解TSP问题[J];传感技术学报;2006年02期
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9 周晓伟;葛永慧;;基于粒子群优化算法的最大类间方差多阈值图像分割[J];测绘科学;2010年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓红;矩技术及其在图像处理与识别中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
2 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
3 杨莉;图像特征检测与运动目标分割算法的研究和实现[D];西安电子科技大学;2004年
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5 贾迪野;基于偏微分方程的图像平滑与分割研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 潘洪平;钢球表面质量自动评价体系建立及其应用的研究[D];哈尔滨工业大学;2000年
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8 李为民;大尺度范围内视觉测量技术研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 张建忠;孔—轴装配机器人视觉制导关键技术研究[D];东南大学;2006年
10 郑世友;动态场景图像序列中运动目标检测与跟踪[D];东南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王发牛;基于偏微分方程的图像平滑技术及其应用研究[D];安徽大学;2002年
2 江舟;基于显微数字摄影和颗粒图像识别技术的精铸耐火粉料的粒度粒形检测方法研究[D];四川大学;2004年
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4 马芸艳;基于CCD的钢球外观检测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 刘小英;基于图像分析的葡萄干分级技术研究[D];西北农林科技大学;2006年
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7 袁伟;井下煤尘浓度分析系统设计[D];山东大学;2008年
8 魏炳辉;基于粒度分析的矿物颗粒图像处理及参数分析研究与实现[D];江西理工大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刘青;张进华;黄军勤;;基于机器视觉的钢球表面缺陷检测和分类[J];轴承;2013年10期
2 袁东锋;王超;;井下煤尘浓度分析系统设计[J];煤炭技术;2013年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 刘洪江;基于机器视觉的毛杆缺陷检测技术的研究[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 郭建勋;基于DSP的柑橘品质检测算法研究[D];天津理工大学;2011年
2 占建华;电子按键表面缺陷的检测研究[D];南昌大学;2011年
3 宋晓霞;基于机器视觉的轴承钢球表面缺陷检测[D];河南科技大学;2009年
4 李佩;缺陷图像测试技术及应用研究[D];广东工业大学;2012年
5 王凡;基于机器视觉的皮革喷涂控制系统设计[D];陕西科技大学;2012年
6 吴代科;基于计算机视觉的滴灌带孔位检测系统[D];西安电子科技大学;2011年
7 温振市;轴承表面品质监测系统的研究与开发[D];江南大学;2013年
8 陈文达;金属工件表面瑕疵检测技术的研究与开发[D];江南大学;2013年
9 吴文龙;轴承滚子表面疵病检测方法的研究[D];长春理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 柯杏;何晓兰;姜国权;杜尚丰;;摄像机标定及基于平行直线特征的算法研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
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5 王划一;王效良;;计算机视觉在绗缝机自动编程及控制中的应用[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
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7 曹殿才;;数字摄影测量与数字地球[A];2001年东北三省测绘学术与信息交流会论文集[C];2001年
8 王以忠;王玉峰;李达;黄华芳;张锐;;用于二维对称复杂形状工件视觉识别的分组编码法[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
9 刘兵;司秉玉;;基于图像区域搜索法的彩色球目标识别与跟踪[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
10 曹金伟;黄道平;;计算机视觉新技术在羽毛弯拱度测量系统中的应用研究[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
2 本报记者 姜晨怡;计算机也会有错觉[N];科技日报;2007年
3 王悦承;逾30篇中国论文入选ICCV[N];中国计算机报;2005年
4 本报记者 薛娟;未来搜索:没有搜索的搜索[N];中国经济时报;2010年
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7 记者 胡祥修;莲花山建成世界最大图像数据库[N];湖北日报;2006年
8 记者 李大庆;我在国际计算机视觉算法竞赛中摘金[N];科技日报;2011年
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10 记者李大庆;专家研讨智能视觉监控技术[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李庆中;苹果自动分级中计算机视觉信息快速获取与处理技术的研究[D];中国农业大学;2000年
2 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
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4 孟祥艳;牛肉物理特性与品质的检测方法研究[D];吉林大学;2010年
5 刘钊;基于计算智能的计算机视觉及其应用研究[D];武汉科技大学;2011年
6 柴阿丽;基于计算机视觉和光谱分析技术的蔬菜叶部病害诊断研究[D];中国农业科学院;2011年
7 谢存;计算机视觉中若干问题实现技术和算法的研究[D];大连理工大学;2002年
8 张彦娥;基于计算机视觉技术温室作物长势诊断机理与方法研究[D];中国农业大学;2005年
9 王彪;计算机视觉技术在低空突防与精确打击中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任永政;基于计算机视觉的板材成形件三维测量[D];吉林大学;2004年
2 丁劲生;计算机视觉中的字符识别及软件开发[D];西北工业大学;2005年
3 武聪玲;基于计算机视觉的温室黄瓜幼苗营养无损监测研究[D];中国农业大学;2005年
4 袁金丽;计算机视觉在苹果外部品质检测与分级方面的应用研究[D];中国农业大学;2005年
5 武琳璞;基于计算机视觉的凸轮磨削自动定位与在线检测技术研究[D];燕山大学;2005年
6 邹华;计算机视觉中的摄像机自标定[D];西安建筑科技大学;2005年
7 霍丙全;基于计算机视觉技术的人参等级评定的研究[D];吉林大学;2005年
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9 杨蜀秦;大米外观品质计算机视觉检测的研究[D];西北农林科技大学;2005年
10 袁道军;利用计算机视觉技术获取油菜苗期生长信息方法的研究[D];华中农业大学;2005年
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