基于改进的傅里叶描述子的刀谱图像检索技术研究

摘要

刀具预调仪是辅助数控机床加工的重要刀具参数测量设备,在飞速发展的现代工业中刀具预调仪对提高生产效率以及加工精度起到了重要作用。但国内产品研发重心主要集中在刀具几何参数测量模块,对刀谱图像的自动选择功能的研究仍不够深入,国内大部分产品仍采用人工手动选择的方式进行刀谱图像识别,大大降低了测量的效率。针对这一问题本文采用基于形状特征的图像检索技术对刀谱图像的自动化识别进行了研究,具体工作如下:
　　详细的分析了刀具预调仪与基于形状特征的图像检索技术的国内外发展现状与关键技术,对现有的形状特征描述子的分类、算法、特点以及适用范围等做了具体介绍,最后选择适用于刀具与刀谱形状特征的算法;
　　对经典算法傅里叶变换描述子原理进行了分析,通过对刀谱图像的描述分析发现该算法在没有确定形状主方向时会对图像的相位信息产生影响,本文对此缺点提出了改进算法;
　　对图像分割的两种方法进行性能比较,分析每种算法的优缺点并确定采用阈值分割方法对图像边缘轮廓进行提取。然后针对刀具与刀谱图像进行了图像检索实验,验证改进后算法的合理性,并对改进前后算法进行实验对比,发现改进后算法的描述能力明显优于传统描述算法,对形状特征的描述精度更高,针对不同刀具的检索实验都能得到与其相对应的刀谱图像,提高了刀具预调仪的工作效率,最后设计开发了刀谱图像检索系统。

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1绪论

1.1课题来源

1.2课题背景及研究目的

1.3国内外研究现状

1.4刀谱形状特征检索的研究意义

1.5论文组织结构

2基于形状的图像检索技术

2.1基于形状图像检索技术介绍

2.2边缘轮廓提取

2.3形状特征的描述算法

2.4相似度计算方法介绍

2.5图像检索算法性能评价

2.6本章总结

3改进的傅里叶变换描述算法

3.1传统傅里叶变换的介绍

3.2傅里叶描述子在刀具与刀谱图像中的应用与分析

3.3傅里叶变换算法的改进

3.4本章总结

4形状特征提取与检索实验分析

4.1形状特征提取

4.2检索实验结果与分析

4.3改进前后算法的实验对比

4.4本章总结

5刀谱图像检索系统的开发

5.1检索系统设计

5.2主要功能模块

6总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢