收藏本站
《河北农业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于CNN奶牛数字图像边缘提取的研究与应用

李婷姣  
【摘要】:奶牛数字图像边缘提取是奶牛体型线性评定的前提,是最迫切解决的问题之一。边缘是图像最基本的特征之一,是提取特征参量、识别物体的基础,是图像局部亮度变化最显著的部分,边缘广泛存在于目标与目标、目标与背景、区域与区域、色彩与色彩之间,边缘是两种或多种不同区域属性的交界处。因其广泛存在的不确定性和大量突变信息,使其成为图像中蕴含信息最丰富的地方。 为了提取精确的奶牛图像边缘,提高奶牛体型线性评定工作的水平,本文将细胞神经网络(Cellular Neural Networks,简称CNN)应用到奶牛数字图像的边缘提取中。首先,采用三个CCD摄像机同时采集奶牛正前方、正侧面和正后方三个方向的图像,作为奶牛边缘提取的原始图像,经图像采集卡数字化后输入计算机;其次,对采集到的奶牛数字图像进行预处理(以正侧面图像为例),对奶牛数字图像进行滤波和对比度增强(线性灰度变换、直方图均衡化)。通过对Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplace算子、Log算子和Canny算子各经典算法的研究,用五种边缘提取算子分别对奶牛数字图像进行仿真,总结出边缘提取效果最佳时各个算子的阈值以及标准偏差值;然后,将细胞神经网络应用到奶牛数字图像处理中,针对细胞神经网络的结构特点,对灰度图像像素值进行调整,使其满足CNN算法的输入范围。再根据奶牛数字图像的实际问题确定出CNN算法的反馈模板A、控制模板B和阈值Z的值;针对CNN算法中边界细胞在与模板A和B作卷积运算时,模板中的某些元素将找不到与边界细胞相对应的细胞,本文应用了“增大法”和“缩小法”两种方法,很好地解决了细胞边界问题;最后,用MATLAB语言编程分别实现基于CNN的奶牛二值和灰度图像的边缘提取算法,分别提取出奶牛的二值图像边缘和灰度图像边缘。 通过对Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Log算子和Canny算子各经典算法提取出来的奶牛图像边缘与CNN算法所提取的边缘相比较,得出应用了细胞神经网络提取的奶牛数字图像边缘连续性更好、更清晰、定位精度更高,为基于机器视觉的自动化奶牛体型线性评定工作打下了良好而坚实的基础。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张超;应用于机器人辅助外科的人体面部图像配准方法研究[D];吉林大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 廖晓昕,王晓君,傅予力,沈轶;论细胞神经网络的理论基础[J];电子科学学刊;1998年05期
2 杭苏琴,李三彬,王锋,汤春华;奶牛体型外貌的9分制绒性评定方法[J];家畜生态;2002年03期
3 雷国伟,吕迎阳,纪安妮,吴孙桃,郭东辉;图像特征的CNN提取方法及其应用[J];计算机工程与应用;2004年14期
4 王立中;麻硕士;薛河儒;侯振杰;;基于SIFT检测与匹配算法的奶牛形体图像技术研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2009年01期
5 王明敏,周兆敏,张侃瑜,叶成钢;基于模板自适应细胞神经网络的图像处理及识别[J];上海大学学报(自然科学版);1998年02期
6 张洪钺,钱芳,郭红涛;用细胞神经网络提取二值与灰度图象边缘[J];中国图象图形学报;2001年10期
7 王植,贺赛先;一种基于Canny理论的自适应边缘检测方法[J];中国图象图形学报;2004年08期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王慧燕;图像边缘检测和图像匹配研究及应用[D];浙江大学;2003年
2 董鸿燕;边缘检测的若干技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
3 王怀颖;细胞神经网络在图像处理中的应用技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 王立中;基于机器视觉的奶牛体型评定中的关键技术研究[D];内蒙古农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩军伟;景物边缘提取技术的研究与应用[D];西北工业大学;2001年
2 朱晓荣;数字图像处理及其应用研究[D];河海大学;2001年
3 杨远;基于神经网络的目标图像识别方法研究[D];南京航空航天大学;2004年
4 时文;基于人工神经网络的平面图像识别研究[D];武汉理工大学;2005年
5 甘金来;图像边缘检测算法的比较研究[D];电子科技大学;2005年
6 王文娣;基于图像处理的奶牛体型线性评定系统研究[D];河北农业大学;2005年
7 张博;基于边缘检测的细胞图像分割方法研究与实现[D];武汉理工大学;2006年
8 黄君冉;基于Web的奶牛图像识别及图像信息管理系统的研究[D];河北农业大学;2006年
9 张洁;数字图像边缘检测技术的研究[D];合肥工业大学;2009年
10 贺军;基于边缘特征的匹配算法改进研究[D];南京理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翁兴中;蔡良才;;基于神经网络理论的机场沥青道面状况评定[J];四川建筑科学研究;2010年01期
2 刘治群;杨万挺;朱强;;几种图像增强算法的研究比较[J];合肥师范学院学报;2010年06期
3 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
4 张杰;张伯虎;赵娟;;监狱嵌入式视频web监控系统智能报警设计[J];安防科技;2006年04期
5 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
6 胡继胜;;基于小波变换的图像处理[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
7 顾转金;;基于DSP图像优化方案[J];安徽科技;2009年06期
8 欧钊荣;谭宗琨;苏永秀;;BP神经网络模型在甘蔗绵蚜虫发生发展气象等级预报中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年21期
9 林雯;;基于计算机视觉和神经网络的芒果外观等级分类研究[J];安徽农业科学;2010年23期
10 王业琴;;计算机视觉鸭蛋重量检测方法研究[J];安徽农业科学;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
6 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
7 周飞;王晨升;;基于Canny算法的一种边缘提取改进算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
8 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
9 钱方明;巩丹超;刘薇;;SAR图像边缘特征提取方法研究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
10 郭东辉;Gerard Parr;;ATM交换机中以神经网络实现ATM信息胞排序交换的研究(英文)[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
5 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
6 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
8 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
9 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
10 徐少平;虚拟手术仿真中软组织实时形变模型的研究[D];南昌大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
4 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
5 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
6 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
7 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 孙琛琛;大幅面丝网疵点的图像识别算法研究[D];浙江理工大学;2010年
9 管泽鑫;基于图像的水稻病害识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王君臣;王田苗;徐源;方礼明;;基于ICP算法的手术导航三维配准技术[J];北京航空航天大学学报;2009年04期
2 洪明坚;吕建斌;杨丹;毛有力;;一种新的基于互信息的图像配准方法[J];重庆大学学报;2009年06期
3 杨占龙;郭宝龙;;基于兴趣点不变矩的图像拼接[J];光电子.激光;2007年06期
4 张超;曹焱;陈运聪;;OTSU和互信息熵在多阈值分割中的应用[J];长春工业大学学报(自然科学版);2011年01期
5 罗先波,钟约先,李仁举,周绿;基于标志点的多视角三维测量数据配准技术的研究[J];计量技术;2004年05期
6 王树新;丁杰男;贠今天;李群智;韩保平;;显微外科手术机器人——“妙手”系统的研究[J];机器人;2006年02期
7 王怀野,李言俊;侧抑制网络在彩色图像边缘增强中的应用[J];计算机工程与应用;2003年26期
8 孙淑一;吴勇;吴建民;;一种基于边缘特征的图像配准方法[J];计算机工程与应用;2008年07期
9 潘淑杰;董守平;王红丽;;主动立体视觉中一种新的图像匹配方法[J];科学技术与工程;2008年21期
10 杨鑫;李占贤;徐卫国;;外科手术机器人的研究现状与进展[J];河北联合大学学报(医学版);2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵子健;机器人辅助全膝关节置换手术系统的研究及其在临床前的应用[D];上海交通大学;2009年
2 宋智礼;图像配准技术及其应用的研究[D];复旦大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春华;图像融合中的配准技术研究[D];河北工程大学;2011年
2 姚宇;基于特征点提取的图像配准技术及应用[D];国防科学技术大学;2010年
3 魏晓敏;图像配准算法研究与系统设计实现[D];南京航空航天大学;2010年
4 邓鹏;边缘与灰度信息结合的SAR图像配准方法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
5 刘先红;多传感器图像融合算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
6 王蕾;图像配准技术及应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 杨奎;计算机辅助手术导航系统的研究与开发[D];东南大学;2005年
8 袁伟钢;双目立体视觉中的特征点匹配算法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 胡天策;机器人辅助微创心脏外科手术导航及视觉定位的研究[D];上海交通大学;2008年
10 刘冬梅;图像拼接算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪军,周鸣争;基于小波分解的痕迹灰度图像边缘检测[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
2 彭勃;周文晖;刘济林;;基于Harris角点检测的立体视觉里程计[J];兵工学报;2007年12期
3 郑榜贵;田炳香;段建民;;基于交比不变量的摄像机标定方法[J];北京工业大学学报;2008年05期
4 张少辉;沈晓蓉;范耀祖;;一种基于图像特征点提取及匹配的方法[J];北京航空航天大学学报;2008年05期
5 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁;一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J];北京科技大学学报;2003年03期
6 李侃,高春晓,刘玉树;基于SVM的空间数据库的层次聚类分析[J];北京理工大学学报;2002年04期
7 匡锦瑜,王颖;多尺度边缘检测与图像分割的马尔可夫随机场模型[J];北京师范大学学报(自然科学版);1996年03期
8 程郁昕,江汪洋,许春香;奶牛体型性状线性评定的1~50分制及其应用[J];黄牛杂志;2004年03期
9 张学炜;论微机技术在我国奶牛业中的应用与发展[J];黄牛杂志;1995年S1期
10 邵建成;电子计算机在畜牧业中的应用[J];黄牛杂志;1997年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邓宝松;基于点线特征的大基线图像序列三维重建技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 董鸿燕;边缘检测的若干技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯宗浩;集成C/S、B/S结构的物资采供系统研究[D];西安理工大学;2000年
2 陈立峰;集成电路封装质量自动检测系统的设计[D];暨南大学;2000年
3 欧翔;基于INTERNET/INTRANET中小型企业管理信息系统的研究与开发[D];中国农业大学;2000年
4 杨振刚;基于Web的作物图像信息管理系统的研究[D];西北农林科技大学;2001年
5 宁静;数字图像识别在测控系统中的应用[D];西南交通大学;2002年
6 龙满生;玉米苗期杂草识别的机器视觉研究[D];西北农林科技大学;2002年
7 宁纪锋;玉米品种的计算机视觉识别研究[D];西北农林科技大学;2002年
8 郭艳萍;检测自动化中的数字图像处理及识别[D];河海大学;2002年
9 丁元法;虚拟仪器技术在精密播种机综合试验台上的应用研究[D];山东农业大学;2003年
10 张海亮;基于Web的肉牛图像识别及图像信息管理系统的研究[D];西北农林科技大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐金龙;陈明举;昊明;;蚁群算法在图像边缘提取中的研究[J];四川理工学院学报(自然科学版);2010年02期
2 季虎,孙即祥,邵晓芳,毛玲;图像边缘提取方法及展望[J];计算机工程与应用;2004年14期
3 杜辉强;舒宁;;高光谱影像能量边缘提取[J];武汉大学学报(信息科学版);2006年02期
4 刘煜;刘岩;吕淑静;;一种新模板的图像边缘提取方法[J];电子科技;2011年07期
5 黄桂梅;付红琴;刘永立;;碳钢石墨化自动检测[J];仪器仪表用户;2009年05期
6 叶炜威,余隋怀,苟秉宸,乐万德;一种获取重复绘制草图单元识别特征数据的方法[J];计算机应用研究;2005年12期
7 王璟,李政;离散Radon变换卷积分配性及在从投影直接提取CT图像边缘的应用[J];核电子学与探测技术;2004年04期
8 项昱晖;江开勇;夏涛;;基于动态域值的鞋帮图像边缘提取方法[J];仪器仪表用户;2007年01期
9 熊玉;基于地图代数的距离变换对二值图像的边缘跟踪[J];红外;2005年07期
10 宋玉丹;秦志钰;容幸福;;用Imagej提取图像边缘的方法及展望[J];机械管理开发;2009年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 覃权;陈斌;王云聪;;基于背景差分与小波变换的射弹图像边缘提取[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
2 付光远;;一种基于Sobel分解算子的图像边缘检测并行算法[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(一)[C];2006年
3 赵聪慧;张淑娟;;小波变换在农产品无损检测中的应用研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
4 郭强;许健民;;基于马尔可夫预测模型的遥感云图快速边缘提取算法研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李林升;基于CT图像边缘提取的工件应力分析及疲劳寿命预测研究[D];重庆大学;2011年
2 赵健;小波与分形理论在图像处理中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
3 刘宏兵;小波变换在图像边缘提取和压缩编码中的应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
4 郭立强;基于四元数的彩色图像处理算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王璇;基于图像边缘提取的液位检测系统研究与实现[D];湖南大学;2010年
2 罗敏;基于机器视觉的黑片缺陷检测图像边缘提取算法研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 薛菲菲;基于细胞神经网络的彩色图像边缘提取研究[D];天津师范大学;2013年
4 田袁;基于细胞神经网络的图像边缘提取[D];重庆大学;2012年
5 李婷姣;基于CNN奶牛数字图像边缘提取的研究与应用[D];河北农业大学;2011年
6 王东卫;折反射图像边缘提取及三维重建研究[D];燕山大学;2013年
7 郭勇;基于支持向量机的图像处理方法研究[D];西安理工大学;2006年
8 谭星星;基于商空间的粒度计算在启发式搜索中的应用与研究[D];广东工业大学;2008年
9 高重阳;基于活动轮廓模型的血管内超声序列图像边缘提取研究[D];西安科技大学;2010年
10 李玉娟;发动机箱体在线检测系统的设计研究[D];天津大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026