毕业设计（论文）：彩色颗粒显微图像识别系统设计--图像采集与处理模块论文

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1、毕业设计题目彩色颗粒显微图像识别系统---图像采集与处理模块1前言1.1选题背景及意义人们在利用显微镜生物的分析检测的过程中，一个最基本的问题我们展现在面前，就是如何获取所检测微生物的各种定量测量信息。因为微生物检测的环节较多，所以只要有一个环节失误就可能会影响检验结果。对于传统的人工检测方法，经常存在有以下几个问题：（1）对于同一微生物标本，不同的观测者就可以得出不同的结论，因为传统的检验并没有明确的客观标准，每个人对于实验的判断也就不会相同；（2）即使同一微生物标只由同一个观察者观察，当间隔若干天后本人进行再次观察时，结论也可能不一样；（3）众所周知，人的视觉有一定的限制，对于

2、实际存在的较小差异更本察觉不出来，所以用肉眼来观察，在实际意义上就已经丢失了许多可贵的信息。为了客观的获取微生物标本中的各种定量信息及其有效特征，人工检测方法就难以准确掌握有效信息。所以，传统的检测方式就应该被改变，寻求更加有效且便捷的方式，由此本课题就应运而生了，它的出现就是解决人眼难以触及的难题。传统的图像采集具有很大的局限性，主要表现在采集的实时性。本课题将传统的显微技术与计算机技术相结合，显微镜图像采用摄像头进行采集，当采集的视频信号进行模数转换后，会经过经过基本处理后，在传入计算机进行观测，记录，分析和后期处理，为了便于观测者进行进一步的观测，就需要进行一定的预处理，这也

3、是课题重要的一部分。这样既满足了实时记录观测的要求，可以让显微图像的分析方法更加的高效。显微图像的采集与处理在医学，生物学等领域占有重要地位，它的研究发展对各个行业的发展有着极其重要的推动作用。同时它也是整个图像识别系统的关键之一，它决定着未来识别的走向。1.2课题目的本课题的目的是完成彩色颗粒显微镜图像识别系统---图像采集与处理模块的设计，主要涉及图像采集和图像预处理等技术。图像预处理包括图像的几何变换、颜色转换、图像压缩和图像存储等内容。在数字化发展迅速的今天，传统的图像采集与处理的方式已远远不能满足现实生活的需要，在航空、生物、医学和农业等各个领域，都需要它的存在。设计的课

4、题就将满足其一定的要求。作为彩色颗粒显微图像识别系统的第一步，所做的就是采集所需图像，并对其进行一定的预处理，改变图像的画面，为分析等步骤打下良好的基础。2课题内容本课题设计的是关于图像采集与处理方面的问题，主要是图像的采集系统。图像采集与处理模块是彩色颗粒显微图像识别系统中的一部分，其他模块包括颗粒图像的识别模块，自动对焦模块和打印输出模块每一块都有自己的重要作用。本设计所需设备包括显微镜、摄像头和计算机等。对图像采集和处理分为两部分进行讲述。2.1图像采集图像采集是整个图像识别系统的基础，摄像头和显微镜通过一个光学接口连接在一起,而此该光学接口的上端与镜头相连,可通过微机屏幕观

5、察视频图像,即时拍摄,并且将拍摄图像传到微机进行分析和处理。图像采集是一个非常重要的的环节，它将对象的可视化图像和其特征进行一定的转换，成为能够被计算机处理的一系列数据。但由于机器视觉系统强调采集的精度和速度，所以就需要图像采集部分可以及时、准确的提供清晰地图像，只要这样以后，图像处理才能在较短时间内得出正确的结果。由此可了解，图像采集部分的性能作用将会直接影响到整个机器视觉系统的性能作用。图像采集部分一般是由光源、摄像头和图像采集卡组成的。采集的过程中可简单描述成在光源提供有效地照明后，摄像头拍摄目标物体后并将其转化为图像信号，在最后过程中，用过图像采集卡传输给图像处理部分。2.

6、1.1显微镜简介显微镜是由一个透镜或几个透镜组合构成的光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体并使人的肉眼所能看见。显微镜分为光学显微镜和电子显微镜，光学显微镜是由荷兰的杨森父子在1950年所发明的。现在的光学显微镜可以把物体放大1600倍，并且分辨的最小极限也已经可以达到0.1微米。显微镜以显微原理可分为光学显微镜和电子显微镜；如果按照以可移动性来划分，可分为台视显微镜和便携式显微镜。光学显微镜通常皆有光学部分、照明部分和机械部分组成。而光学部分是最为关键的，是有目镜和物镜组成。光绪显微镜结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，反光镜，压片夹，镜

7、座，细准焦螺旋，粗准焦螺旋，镜臂，镜柱。电子显微镜与光学显微镜有着十分相似的基本结构特征，但它对物体的放大及分辨本领比光学显微镜要高得多，它将电子流作为一种新的光源，从而使物体成像。虽然电子的显微镜的分辨本领远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活动的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题，如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。2.1.2摄像头简介摄像头(WEBCAM)又称为电脑相机和电脑眼等，它是一种视