基于CCD摄像的颗粒粒径测量图像法研究

摘要

颗粒粒径的测量是研究动力工程、冶金工业、环保、医药卫生领域中的一个重要方向.该文综述了颗粒粒径测量方法的发展和应用,阐述了颗粒粒径测量图像有关的数字图像处理基本原理,详细讨论了各种图像分割方法及其在颗粒与背景分离中的应用,以及各种梯度微分算子和数学形态学方法在边缘检测中的应用.提出了以基于Freeman边码颗粒图像模式识别方法及跟踪算法,基于凸凹函数的相邻颗粒图像分离方法.以此测量颗粒粒径,讨论了动态颗粒流场的颗粒粒径准则.提出了检验颗粒粒径测量方法优劣的准则,并通过实验证实了颗粒图像分析结果与筛分分析结果,激光粒度分析结果大致一致,从而证实了颗粒图像分析法具有测量范围宽,重复性好等优点,可发展成为一种可靠的在线检测颗粒粒径的实用性技术.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1颗粒测量的重要意义

1.2颗粒粒径分布的测量方法及分类

1.3显微图像处理在颗粒测量领域的应用

1.4本课题研究的主要内容

第二章颗粒定量测量的计算机图像处理

2.1显微图像分析系统组成

2.2光学显微系统

2.3 CCD图像摄影系统

2.4小结

第三章图像表示及预处理

3.1图像数字化与颜色模型

3.2灰度化处理

3.3颗粒显微图像增强原理

3.3.1调整对比度

3.3.2直方图图像分割

3.4图像噪声处理

3.4.1邻域平均法

3.4.2多图像平均法

3.4.3中值滤波法

3.5图像增强

3.6图像边缘检测

3.6.1一阶微分算子

3.6.2二阶微分算子

3.6.3 Marr边缘检测方法

3.6.4数学形态学边缘检测

3.7小结

第四章图像识别算法

4.1四类模式识别特点

4.1.1统计模式识别

4.1.2结构模式识别

4.1.2模糊模式识别

4.1.2神经网络模式识别

4.2弗里曼链码算法

4.3区域边界面积算法及粒径分布

4.3.1边界面积算法

4.3.2邻接颗粒分离准则

4.3.2粒径分布及计算

4.4电子显微镜图像识别

4.5显微颗粒流场图像识别

4.5.1运动颗粒显微图像识别

4.5.2三维颗粒流场颗粒粒径的在线测量

4.6小结

第五章颗粒图像粒径分析及应用

5.1粒径测量的基础

5.1.1粒径的概念

5.1.2粒径的分布及表达

5.2粒径测量的评价指标

5.3显微图像分析在煤粉颗粒粒径分析中应用

5.3.1测量样品的制备

5.3.2煤粉样品的显微图像分析结果

5.4显微图像粒径分析与筛分法、激光粒径仪测量方法的比较

5.4.1测量结果激光衍射法

5.4.2筛分法测量结果

5.4.3测量结果的比较与分析

5.5显微图像粒径分析的用途

5.6小结

第六章结论与展望

参考文献

致 谢