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《合肥工业大学》 2003年
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基于小波分析的视觉检测技术研究

丁兴号  
【摘要】: 视觉检测是机器视觉理论与技术在检测领域的应用,近年来已成为仪器科学中发展十分迅速的重要研究领域之一。图像处理是视觉检测系统的关键环节。小波分析由于其自身的独特优点,已在图像处理领域得到广泛运用。本学位论文主要围绕小波分析应用于视觉检测中的图像处理,进行了深入的研究和探讨,归纳起来,论文的主要工作和取得的成果如下: (1)从理论上证明脉冲噪声和泊松噪声在小波变换域中与高斯噪声具有相同的特性,即随着尺度的增加,它们的幅值与方差均变小。这样就从理论上保证了对应于高斯白噪声的阈值去噪方法同样适用于脉冲噪声和泊松噪声。 (2)在介绍小波阈值去噪的基础上,提出一种小波包阈值去噪方法,从理论和仿真实验两个方面证实小波包去噪优于小波去噪。指出小波包去噪还有两个关键问题需要解决,即最佳小波包基的确定和去噪阈值的确定。 (3)针对Donoho提出的非线性小波阈值法去噪,其去噪阈值是在假定噪声服从正态分布的情况下获得的,与实际情况并不完全相符,本文首次提出一种针对确定系统的阈值自适应的小波去噪方法以及阈值自适应小波包去噪方法国; (4)分别通过数据平滑理论和Canny边缘检测准则对几种边缘检测算子的性能进行了比较,为小波多尺度边缘检测理论中小波算子的选择提供了一种理论依据。 (5)理论上推导出小波多尺度边缘检测的有效尺度范围,引入变差函数理论,用变差函数的变程自适应地确定小波多尺度边缘检测中的尺度,首次提出一种基于变差函数变程的尺度自适应小波边缘检测算法。通过实验来验证所提算法的有效性。 (6)研究和分析现有亚像素边缘检测方法的特点后,首次提出一种小波系数期望值亚像素边缘检测算法;从理论、仿真实验和实际位置检测实验角度证实该算法对于阶跃边缘和斜坡边缘亚像素检测,在精度、抗噪声能力和运算速度方面都有较好表现; (7)在视觉检测中,许多待检目标边缘都是屋脊型边缘,而现有亚像素边缘检测方法往往只研究阶跃边缘的检测,对屋脊边缘的研究较少。由于屋脊边缘的特点不同于阶跃边缘,他们的检测方法也不同。为此,我们首次提出两种针对屋脊边缘的亚像素边缘检测方法:小波系数导数期望值方法和小波系数线性过零方法。并通过理论验证、仿真实验以及实际应用证明这两种亚像素边缘检测方法的有效性。 (8)理论推导出一种小波视觉不变量:小波系数表示的矩。通过实验分析其逼近矩的精度,并指出小波系数表示的矩在实际应用中将受到物体大小、Gibbs现象等局限。 (9)理论上推导出旋转不变性小波矩,重点研究旋转不变性小波矩的计算方法, 提出一种基于FFT的快速小波矩算法,使得小波矩的快速计算成为可能。从数值实验 角度来验证小波矩提取不变特征的能力,并比较小波矩、小波系数表示的矩、几何 矩和Zernike矩用于识别字符的能力。另外还验证了小波矩能够提取图像的局部细节 特征,从而能够将相似样本区分。几-
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 丁兴号;基于小波变换的亚像素边缘检测[J];仪器仪表学报;2005年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李翔;基于小波分析的测量信号处理技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 赵阳;基于机器视觉的烟标自动检出系统[D];合肥工业大学;2006年
2 彭瑾;基于数字图像处理的车型检测[D];合肥工业大学;2008年
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6 刘鹏;基于手指静脉网络特征的认证技术研究[D];北京交通大学;2009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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4 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
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10 王重阳;彭圆;张风珍;牟林;;CWT奇异值在水中目标回波信号特征提取中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
10 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;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 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
4 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
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6 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
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8 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
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10 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 尤红建,刘彤,刘少创,李树楷;利用3维成像仪快速生成遥感地学编码图像[J];测绘学报;2000年04期
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10 廖强,周忆,米林,徐宗俊;机器视觉在精密测量中的应用[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张艳珍;微机视觉系统相关理论及技术研究[D];大连理工大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 韩皖贞;计算机视觉玻壳缺陷检测方法的研究[D];天津科技大学;2002年
2 叶枫;基于灰度图像的边缘检测方法研究[D];西北工业大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘云;王越;;手指静脉认证采集系统[J];北京交通大学学报;2012年02期
2 易鸿;柴燕;;微弱信号检测的一种改进小波分析方法[J];四川文理学院学报;2012年02期
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6 高成敏;;计算图像左右边界算法[J];福建电脑;2008年08期
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8 张莹;潘保芝;;基于FMI的3种火山岩储层裂缝孔隙度求取方法[J];测井技术;2012年04期
9 林海棠;殷建军;项祖丰;汤健彬;;提高CCD糖液浓度测量系统精度的方法[J];机电工程;2012年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏辉;基于图像处理技术和小波方法的结构损伤识别[D];华中科技大学;2011年
2 杨荣根;长输石油管道泄漏检测与定位技术研究[D];南京理工大学;2011年
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5 徐晓秋;机器视觉球面孔位快速精密测量系统的研究[D];四川大学;2006年
6 彭凯;基于光靶标的双相机三坐标测量系统关键技术的研究[D];天津大学;2007年
7 于忠党;基于支持向量机的机械零件计算机视觉检测若干关键技术的研究[D];吉林大学;2009年
8 张秀芝;基于计算机视觉的机械零件几何量精密测量技术研究[D];吉林大学;2009年
9 张莹;火山岩岩性识别和储层评价的理论与技术研究[D];吉林大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵泉钢;弱透光环境下微构件机器视觉检测关键技术研究[D];浙江大学;2011年
2 余鹏;虹膜预处理方法研究[D];电子科技大学;2011年
3 王小力;基于线阵CCD的飞行目标章动角测试技术研究[D];西安工业大学;2011年
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【二级参考文献】
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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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5 李晓兵;孙晓丽;夏良正;;基于小波矩特征的小波神经网络目标识别[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
6 王仲;柏年福;周权;林建;肖静岚;叶声华;;一种新型活塞环参数自动检测仪[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
7 林刚;邵龙潭;杨松;于斯滢;;三轴试样变形数字图像测量折射影响分析[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
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10 邱正;叶西宁;田思雨;;基于能量图分解的步态特征识别方法[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集(自动化专题)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 晓笛 特约通讯员 黄敏感;长风破浪会有时[N];大众科技报;2002年
2 肖冠丁;专业级显卡Quadro FX专在哪里?[N];中国计算机报;2003年
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4 滕继濮;来自蝴蝶翅膀的创意[N];科技日报;2007年
5 周童;免费的硬件加速渲染器[N];计算机世界;2008年
6 任志;鉴别鱼粉掺假有二招[N];中国渔业报;2009年
7 深圳商报记者 徐明天;深圳电子制造装备技术打破国际垄断[N];深圳商报;2007年
8 华文;金港集团液晶技术再度扩展[N];中国电子报;2001年
9 本报记者 张海志;一名产业工人的创新情结[N];中国知识产权报;2010年
10 何小明 编译;MVA技术改善LCD显示特性[N];中国电子报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 周博文;保健酒智能视觉检测机器人技术研究[D];湖南大学;2012年
5 何敏;回转窑视觉检测方法与优化控制技术研究[D];湖南大学;2011年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 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
8 吴仲谋;视频编码中亚像素运动补偿技术研究[D];清华大学;2009年
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10 孙慧贤;基于纹理分析的视觉检测方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李霞;基于模板的微型零件完整成像测量方法的研究[D];天津大学;2007年
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3 郑建飞;基于嵌入式的视觉检测系统设计与实现[D];南京理工大学;2012年
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5 冯卫东;工业零件形状尺寸图像检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 李建安;基于结构光视觉法的野外泥石流运动三维信息测量[D];合肥工业大学;2006年
7 唐守勤;基于数字图像处理精确测量的研究与实现[D];辽宁工学院;2007年
8 何大鹏;某轿车仪表板骨架视觉检测实验台及检测方法研究[D];吉林大学;2011年
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10 刘雄;双三次COONS曲面在序列图像超分辨率中的应用[D];大连理工大学;2005年
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