安瓿药液可见异物检测算法研究

摘要

随着计算机理论系统的完善和微电子硬件系统的发展，计算机视觉逐步成为当前自动化智能化工业检测的主要研究方法，其评判标准统一，计算性能精准，工作科学高效等诸多优良性能更加符合检测环境复杂，产线效率要求高的企业生产需求。药液异物检测是目前医药行业中工业检测的热点研究问题，其中作为关键环节的运动目标检测和运动目标跟踪的算法理论不断得以更新发展，然而针对安瓿药液可见异物目标特征的检测算法研究较少。本文以安瓿异物检测为研究对象，深入研究运动目标检测跟踪算法，开发出具有鲁棒性，高效性，精准性的检测跟踪系统。本文的主要研究内容如下:
　　1.以动态视觉处理框架为理论基础，针对安瓿异物检测环境的特征，设计出合理的检测流程系统方案，并分析了检测环境可能存在的干扰源和解决方案。
　　2.分析对比几种运动目标检测算法后，结合基于积分图的局部阈值法与帧差分对安瓿图像进行目标检测。利用数学形态学方法来修复目标特征且进行连通性分析，为运动目标跟踪提供目标对象信息。
　　3.对运动目标跟踪问题进行深入分析。讨论了安瓿异物目标的匹配描述和符合异物运动特性的目标运动模型，选择了目标的运动规律作为异物检测决策判断的信息依据，研究了结合最近邻数据关联法和运动状态预测的假设检验算法在安瓿异物检测中的应用。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 数字图像检测跟踪研究概述

1．4 研究内容与结构安排

第二章 安瓿药液可见异物检测流程与前期处理

2．1 动态视觉处理框架

2．2 安瓿药液可见异物检测干扰源分析

2．3 安瓿药液可见异物检测流程设计

2．4 安瓿药液图像前期处理

2．4．1 图像噪声处理

2．4．2 有效检测区域定位

2．4．3 仿真结果与分析

2．5 本章小结

第三章 安瓿药液可见异物运动目标检测

3．1 运动目标检测方法概述

3．1．1 基于像素差分的检测方法

3．1．2 基于光流计算的检测方法

3．1．3 运动目标检测方法比较

3．2 结合自适应阈值与帧差法的异物目标提取

3．2．1 帧间差分法算法分析

3．2．2 基于最大类间方差法的全局阈值分割

3．2．3 基于积分图的局部阈值分割

3．2．4 仿真结果与分析

3．3 安瓿药液运动目标连通区域分析

3．3．1 形态学处理

3．3．2 连通区域分析

3．3．3 仿真结果与分析

3．4 本章小结

第四章 安瓿药液可见异物的多目标跟踪

4．1 多目标跟踪概述

4．1．1 多目标跟踪基本理论

4．1．2 多目标跟踪实现流程

4．2 安瓿药液异物目标匹配描述

4．2．1 运动目标特征分析

4．2．2 安瓿药液异物目标特征提取

4．3 目标运动模型建立

4．4 基于最近邻数据关联法的安瓿异物目标跟踪

4．4．1 最邻近数据关联法

4．4．2 结合运动状态预测的数据关联

4．4．3 安瓿异物目标跟踪算法实现

4．4．4 仿真结果与分析

4．5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

声明

致谢