基于lda的射线工业相机的-研究与设计

《基于lda的射线工业相机的-研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、亟±迨塞羹±LQ△笪射线王些担扭丝班塞皇逡盐1绪论1．1引言1．1．1数字图像时代2l世纪是一个信息化、数字化的时代，数字技术影响着我们生活的每一刻，各个方面的数字化发展进程飞速猛进，人们已经处于数字化产品的包围当中，当然图像领域也不例外。无论是在办公室还是在家中，我们都越来越依赖实时、可视的信息，包括：图片、视频数据。由传统成像方式(以光学和化学为依托)得到的图片多为“模拟图像”，在信号方式上是连续的，而现代计算机所支持的格式为：由大量的点阵(像素)构成，二进制数据表示的数字图像；这表明传统的成像方式已经跟不上时代的发展了。数字相机主要借助感光阵列，把从被摄景物体传递到镜

2、头的光线信息转换为与之对应的模拟电信号，然后通过AD转换器件转换为数字信号，可经过程序算法还原为需要的图片格式，具有可重复使用，信息量大及存储方便等特点。尽管数字成像较传统的成像方式起步较晚，但图像的数字化发展形势锐不可挡。20世纪90年代以来，全球范围内数字相机迅速发展，年均增速达到了40％⋯。在国内，数码成像对于老百姓来说也己不是什么新鲜事了，其应用领域也从原来的新闻、国防等特定行业，向大众领域不断普及目前传统成像方式的市场仅存于某些专业领域之内，数字图像革命依然到来，交卷巨头柯达公司的破产便是一个标志性的事件。当前数字化成像技术的发展并没有停止或变缓，而是更加细化，针

3、对各种特殊应用专用相机不断出现。1．1．2X射线成像的数字化进程德国科学家W．K．伦琴于1895年偶然中发现了X射线一一又称伦琴射线，并借助Kodak胶片为其夫人的手部拍摄了人类史上首张辐射成像的照片，由此开启了射线成像先河，由于其杰出贡献他被授予了史上首个诺贝尔物理学奖。这种借助感光膜获取物体内部影像的传统辐射成像方式，一般需要极其严格的曝光控制才能获得高质量的图片，且胶片上的图像信息以“模拟”的方式保存。虽然这种方式能够获得优良的空间分辨率，但影像获取之后，图像质量就不能够进行二次提高；影像灰度范围不大，完全曝光所能实现的灰度变化和其基本灰度值的比值最高为100上下的范

4、围【2】；成像过程需要经过曝光、显影及定影等才能获取最终l绪论硕士论文影像，实时性差，在传送、存储和处理上面临诸多问题，已不能满足时代的发展的要求。在数字化时代下，X射线辐射成像技术也发生着巨大的变化，各种分立的探测器件如CR、DR等，逐渐取代了传统的感光胶卷。射线探测器件通过感应射线的辐射强度，并转换为相应的电信号，为其数字化提供了可能，最典型的代表为CT断层成像系统。数字化的射线成像系统具有如下优点：(1)数字化的射线图像可以方便的通过计算机进行定量分析，提取图像特征，能够对低对比度组织进行检查；(2)能够通过图像算法进行图像变换和增强，提高图片质量，从而更便于进行信息

5、处理；(3)对多幅图像进行帧处理，利用算法建模，实现图像重建【3j；(4)数字相机替代银盐胶片，可重复使用，符合环保的理念；(5)二进制的存储方式，便于传送，在任何需要的时候调用图像数据【4J；这些优点极大地提升了辐射成像的价值，拓展其应用范围，能完成传统辐射成像技术不能完成探测任务，符合当前的发展趋势，使其进入一个新的时代。1．1．3机器视觉下的工业相机与X成像科技的发展使工业自动化的程度不断提升，传统上依靠人力对诸如流水线产品装配检测和质量控制等具有大批度、重复性、高难度的监控任务变得不可实现，于是用于替代人工的机器视觉系统开始出现，并显示出巨大发展潜力。机器视觉的测量

6、、判断主体分别是数字相机和计算机，而非人眼【5J。机器视觉系统通过借助工业相机(CCD等数字摄像装置)拍摄客体目标图像后输送至上位机，计算机根据设定的专用图像处理程序来提取图片的特征信息(如颜色、面积等)后作出相应的判断，进而控制输出模块(电磁阀等)做出相应动作。相对通用相机来说机器视觉中相机要具有稳定性、抗干扰及通信能力，因为相机的性能好坏直接影响着后续的判断和执行模块，进而影响着整个系统的可靠性【6J。新时代下的机器视觉具有如下优势：(1)能够分离测量者和被测量目标，可以应用于那些不适合人工作业的高危工作环境或人工视觉难以满足要求的场合(比如本课题所涉及的辐射环境和高速

7、环境)，提高了安全性；(2)机器视觉系统可以利用专用的传感器可完成对射线、微波、红外等肉眼不可视领域的观察任务；亟±途塞基王LQ△丝魁线至些掐扭丝亟塞皇遮主上(3)机器视觉系统不受时间等限制性因素的影响，可以实现连续的工作，具有高的分辨率和更快的采集速度；(4)批量作业过程中，依靠人工检查产品质量的成本不断上升，但效率和精度却不如人意，利用机器视觉系统可大大提高生产效率和自动化程度；(5)对批量性人物实施客观、统一的测量标准，实现行业管理的标准化规范化【71。机器视觉技术由于本身存在的优越性，在许多领域都有很好的发