回转窑火焰图像的分割与检索方法研究

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1、湖南大学硕士学位论文回转窑火焰图像的分割与检索方法研究姓名：王爱云申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：陈湘涛20090325硕士学位论文摘要近年来，随着回转窑自动控制水平、计算机软硬件及数字图像处理技术的不断发展，在回转窑生产中计算机看火正在逐渐取代或辅助人工看火。这样便会产生海量的数字火焰图像数据，如何有效的检索和应用这些图像则成为一个比较重要的研究课题。基于内容的图像检索是对描述图像的各种底层特征进行检索，通过计算这些特征值相似性，返回近似的结果。目前，该课题已经成为一个研究热点，在医学图像数据检索领域、人脸数据库领域、交通工具数据库领域以及其他众多的图像数据库

2、领域中获得广泛应用并取得了较好效果。在此基础上，本文对回转窑火焰图像进行了深入分析和实验研究，对采集的火焰图像进行预处理，分割图像，提取图像的各种特征，建立了图像数据库，研究了火焰图像的检索和聚类挖掘，主要工作和贡献包括如下几点：1．介绍了回转窑控制系统中图像处理的技术，对基于内容图像检索关键技术和聚类在基于内容图像检索中地应用进行了较为系统的研究和探讨，并对灰色系统理论进行了综述和讨论。2．针对遗传算法的早熟现象，提出了一种改进的基于遗传算法和Otsu理论的火焰图像分割算法，通过与常用单阈值、基于遗传算法和Otsu理论的分割算法对比，结果表明该改进算法分割效果最好，能够较

3、好地应用于实践中；对分割后的火焰图像，研究了火焰图像的各种特征提取方法和算法：提取了火焰、物料和纹理特征。在此基础上，设计并实现了火焰图像数据库，利用采集得到的数据完成数据库的建设。3．针对图像检索过程中相似度计算的不足，将数据挖掘中的灰关联分析引入到基于内容的图像检索中，应用灰关联规则改进相似度量度，并以回转窑火焰图像为对象，提出一种基于灰关联度的火焰图像的检索方法，应用灰关联度作为加权因子计算被检索图像与数据库中图像的相似度，从而得到一系列相近检索结果。最后，本文简要介绍了图像检索系统仿真平台的设计与实现。该平台提供一个图像检索算法的仿真环境。关键词：图像分割；图像检索

4、；遗传算法；Otsu理论；K．means聚类；灰关联度ⅡAbstractRecently，withthedeVelopmentofautomaticrotary，computerhardware，softw盯e，anddigitalimageprocessingtechnology，thecomputerhasbeenreplacingthepeopletowatchthefireintheproductionprocessofrotarykiln．Thiswouldgenerateamassofflamedigitalimagedata，anditwasbecominga

5、muchmoreinlportantissuethathowtosearchandusetheseimagesef佗ctiVely．Thebasicideaofthecontent·basedimageretrievalwasusedtoquerythevariouscharacteristicswhichdescribedtheimages，andthenreturnedtheproximateresunsaRercalculatingthesimilarityofthefbatureValues．Now，theissuehasbeingaresearchfocusini

6、mageprocessing，whichwaswidelyappliedinsomefields，suchasmedicalimagedataretrieval，facedatabase，transportdatabaseandsOOn．Inthispapera缸rtheranalysisontherotary“lnflameimageswaspresented，andsomeexperiments，whichincludedimagepreprocessing，imagesegmentingandfeatureextraction，hadbeendone．Afterthi

7、s，theimagedatabasesystemwasestablished，imageretrievalandclusteringanalysisbasedonthesystemwasintroduced．Themaincontentsandcontributionsareasf．0llows：Firstly，theimageprocessingtechnologyoftherotarykilIlcontrolsystemwasintroduced．Theresearchanddiscussionofkeytec