基于分形最小计盒维数的原木x射线缺陷图像处理

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1、万方数据目录3．5原木缺陷数字图像的空域滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．203．5．1空间滤波的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l3．5．2线性低通平滑滤波器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一223．5．3中值滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一243．6图像的边缘检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．263．6．1边缘检测概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．6．2常见边缘检测算子

2、介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．6．3边缘检测算子在木材图像中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3l4分形量小计盒维数在图像处理中应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。324．1分形概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．2分形和图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．3分形维度和计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯．334．4计盒维数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．4．1计盒维数定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．334．4．2计盒维数特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯以⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．344．4．3最小计盒维数法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．344．5基于最小计盒维数的原木缺陷图像分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．5．1最小计盒维数法的原木图像处理步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一364．5．2基于最小计盒维

4、数法的原木节子图像处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一364．5．3基于最小计盒维数法的原木腐朽处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一384．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一39结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．40参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41攻读学位期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．44致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45万方数据1绪论1．1研究背景与意义随着政治经济的不断发展和生活品质的极大改善，资源的需求量也越来越大。资源是人类社会存在和发展的基础，资源的多寡在很大程度上决定了人们的生活水平ll】。森林资源作为一种重要的可再生资源，它涉及人类经济、生态和社会的各个方面。森林资源的储备量对于环境保护、工程建筑、木制品业、农牧业等有着重要作用。是加快经济发展，促进社会进步，提高生活质量的重要物质基础。据第七次全国森林资源调查统计，我国森林面积和蓄积量较之以往均有所增长，但仍然是少林国家。全国森林面积总量为1．95亿公顷，全国平

6、均森林覆盖率仅20．36％，只有全球平均水平的2／3，排在世界第139位。人均森林面积占有量为0．145公顷，不足世界人均水平的I／4。全国森林蓄积总量有133．63亿立方米，但是人均森林蓄积占有量只有10．151立方米，是世界人均占有量的1／7。以上数据显示了森林资源依然是制约我国木制品行业发展的一个突出问题口J。多年来，为了满足工业的飞速发展和生活需求的快速增加，我国的森林遭到严重采伐，森林资源可采蓄积量锐耐31。这一方面使得木材的储备量和供应量日渐减少，与不断增加的生活需求的矛盾逐渐加剧。另一方面也使得资源逐步枯竭，环境严重污染，

7、自然灾害加剧。因此，在不破坏已有坏境下，如何把有限的森林资源合理利用，使之尽可能满足人们的需求，已经成为我国的一个重大现实问题。这就要求我们科学选材，合理利用，提高利用率，减少损耗14】．【61。本课题通过X射线无损检查系统对原木进行扫描，获得木材X射线的透射图像，对图像进行去噪、滤波、直方图均衡化、直方图规定化、锐化等预处理之后，再用分形理论中的分形维度来描述图像的不规则程度，从而确定木材是否存在缺陷以及缺陷的位置和大小。本课题的研究目的，就是对图像预处理各种方法和分形维度计算的研究，寻找出一种高效、准确的无损检测方法，快速找出木材中

8、的各种缺陷。从而有效地指导木材选材和加工，减少木材的无故损耗，节约木材资源，有效地保护森林资源和生态环境。1．2无损检测的研究现状无损检测(Nondestructivetesting，简称NDT)是--fl