基于OTSU的近红外图像分割的应用研究

摘要

加热炉在石油炼制、石化、化纤、化肥工业中使用的关键设备，炉管是用于承担加热原料或者反应器的作用。国内外加热炉的使用经验表明，在实际使用中经常由于火嘴不对中或供气量不均匀等原因，极度容易造成炉膛内温度分布不均和波动以及局部过热现象，对产品的质量和生产的安全有严重隐患。为了降低安全隐患和提高生产质量，需要对炉管温度进行实时在线监测。
　　 文章以研究基于OTSU的近红外图像分割的应用为目的，系统的学习了红外图像的成像机理以及其图像特性、图像处理技术（重点是图像分割技术）的相关理论知识以及OTSU算法的基本原理和程序实现，基本掌握了图像分割的基本原理和算法，对相关算法进行了具体的应用研究和调试验证。文章具体要开展的工作为：
　　 1)研究了红外图像的成像机理，深入的剖析和对比了近红外图像与普通可见光图像的各种特点，了解并掌握近红外图像相比于普通可见光图像的缺点，分析了近红外图像分割的重点和难点所在，提出了二维OTSU的分割方案。
　　 2)认真理解了图像分割的定义原理，深入学习、研究了图像分割技术种类和各种算法的理论及其评价方法，对于几种典型的阈值分割算法的优劣性能进行了详细的对比实验。
　　 3)根据红外图像的特点，系统的研究了一维、二维OTSU算法的基本思想原理，掌握了其分割图像的特点，使用Matlab语言编译了二维OTSU算法，将一维OTSU、二维OTSU和最大熵算法对图像的分割效果进行了比较，分析得出二维OTSU适合用于近红外图像的分割。