基于空调风管清洁装置的图像处理系统的研究

【摘要】：现今,中央空调的使用给人们的生活带来了很大的便利,但是由于中央空调通风管道的清洗不足,其污染状况己严重威胁到人们的健康。所以人们迫切要求对中央空调通风管道进行有效的清洗,于是空调风管清洁机器人应运而生。 对于清洁机器人的工作来说,其机器视觉部分起到了至关重要的作用。在空调管道这样一个特殊的环境里,若机器人视觉效果不佳,工作人员很可能就会作出错误的判断和操作。所以本文主要对机器视觉中嵌入式图像处理系统进行研究。根据机器视觉部分的性能要求,重点研究了空调风管内壁图像的去噪和压缩编码算法,以保证图像具有较高的质量,且能实时地传输、显示。 去噪部分是在小波变换的理论基础上,分析了传统小波阈值去噪算法及其存在的不足,提出了收缩函数的改进方法和新的阈值选取方法。改进的收缩函数是一种基于单调平滑的1og10O的非线性函数,它克服了传统收缩函数的间断性和偏差性问题。对于收缩阈值的选取,是根据小波系数相关性程度的不同,在不同的相关性范围内采用不同的阈值,使收缩阈值具有更强的自适应性。图像压缩编码部分是在分析比较EZW编码、SPIHT编码和SPECK编码的基础上,对其中性能稍高的SPECK算法进行了改进。在小波分解后,调整对S块和I块的编码顺序,避免了原SPECK交叉调用的问题,降低了算法复杂度。另外,在对S块的扫描排序过程中,引入最大值链表LMP,有效解决了重复扫描的问题,使算法运行效率得以提高。 以上方法都通过实验验证了它们的有效性和优越性。改进的去噪算法去噪能力更强且能更多地保留图像的细节。改进的压缩编码算法具有运行时间短,压缩比高的特点。经过此编码算法作用后恢复出的图像具有更高的质量,符合本课题实时高效传输的要求。 【关键词】：清洁机器人 图像处理 小波阈值去噪 压缩编码
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.41;TP242
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 国内外风管清洁装置的研究现状9-11
• 1.3 嵌入式实时图像处理的研究现状11-12
• 1.4 本文的主要工作12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 清洁装置系统及图像的小波分析基础14-22
• 2.1 清洁装置系统14-17
• 2.1.1 控制子系统15
• 2.1.2 机器视觉子系统15-16
• 2.1.3 其他辅助设备16
• 2.1.4 清洁装置的操作系统uClinux16-17
• 2.2 机器视觉对图像处理的性能要求17
• 2.3 图像处理器简介17-19
• 2.4 小波分析理论基础19-21
• 2.4.1 小波的定义19-20
• 2.4.2 多尺度分析20
• 2.4.3 小波变换的基本思想20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 空调风管内壁图像的去噪22-31
• 3.1 常见的噪声类别22
• 3.2 小波阈值去噪方法22-23
• 3.3 收缩函数23-25
• 3.3.1 传统的收缩函数及其不足23-24
• 3.3.2 改进的收缩函数24-25
• 3.4 收缩阈值25-27
• 3.4.1 传统的阈值选取25-26
• 3.4.2 改进的阈值26-27
• 3.5 风管内壁图像去噪实验27-30
• 3.6 本章小结30-31
• 第四章 空调风管内壁图像的压缩编码31-46
• 4.1 EZW编码31-33
• 4.1.1 EZW算法思想31-32
• 4.1.2 零树表示32
• 4.1.3 EZW算法描述32-33
• 4.2 SPIHT编码33-36
• 4.2.1 SPIHT算法描述34-35
• 4.2.2 SPIHT算法的具体步骤35-36
• 4.3 SPECK编码36-39
• 4.3.1 SPECK算法描述36-38
• 4.3.2 SPECK算法的编码步骤38-39
• 4.4 EZW、SPIHT、SPECK算法比较39
• 4.5 改进的SPECK编码算法39-42
• 4.5.1 偏移处理39-40
• 4.5.2 处理顺序的优化40
• 4.5.3 引入最大值链表40-41
• 4.5.4 改进后的算法实现41-42
• 4.6 风管内壁图像压缩编码实验42-45
• 4.7 本章小结45-46
• 第五章 空调风管清洁装置的软件设计46-52
• 5.1 主程序流程46-47
• 5.2 机器视觉系统软件设计47-49
• 5.3 控制系统软件设计49-50
• 5.4 人机交互界面设计50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 研究工作总结52
• 6.2 后期工作展望52-54
• 参考文献54-57
• 发表论文和科研情况说明57-58
• 致谢58

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

μClinux内存管理分析    谢新华;李端明;李树贤;

小波阈值去噪中新的阈值函数的研究    李敏;

一种基于新的小波阈值函数的图像去噪方法    黄一鹤;

小波阈值去噪改进算法研究    许丽群;

非线性阈值自调整小波图像去噪方法研究    段瑞玲;李玉和;李庆祥;贾惠波;

嵌入式小波图像编码算法的研究    王卫国,郭宝龙

SPECK图像编码的改进算法    徐蕾;

空调通风系统清洗规范的制定和理解    李德福

集中空调风道清洗现状与前景分析    崔建波,高丽萍

通风除尘管道清洗机器人的开发    毛立民;

图像处理中几个关键算法的研究    康牧

斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究    王素华,张伟林

桥梁结构检测中小波分析的应用研究    潘茂贵,张伟林

第一产业内部产值结构变化及主要驱动因子研究——以成都市为例    黄磊;丁辉;

西藏地区雷暴的气候特征及其变化规律    杨斌;余燕群;

滁州地区40年日照时数的变化特征分析    金华星;王冰;郭敏;林修栋;

害虫预测预报研究进展(综述)    马飞,程遐年

一维离散小波/小波包变换的VLSI结构    吴晓冬,李永明,陈弘毅

Canny算子在织物疵点检测中的应用    姜玲;韩润萍;袁晔;郑有增;

小波分析在信号消噪中的应用    何风华

基于声学检测技术的弹着点定位系统    陈维兴;张传义;

基于USB总线的弧焊电参数虚拟检测分析系统设计    朱成华;

Q235钢的大气腐蚀电化学噪声小波包分析    党丽华;高志明;韩夏冰;毕慧超;

基于CPLD的图像采集处理系统设计与实现    彭亮;赖汝;杨晓东;崔杰;武国强;

爆破振动信号小波分析和分形机理研究    龙源;晏俊伟;徐全军;高振儒;娄建武;周春华;

基于小波与非线性扩散的混合图像去噪    靳士利;赵志刚;

基于小波变换和混合进化算法优化设计雷达目标识别系统    李映;白本督;焦李成;

小波变换和希尔伯特变换在语音信号处理中的应用    王波;王炳锡;王杰锋;

小波包变换在语音增强中的应用    王炜;杨道淳;徐柏龄;

一种基于小波分析的胃电图处理方法的研究    单承赣;骆正虎;

一种有效的图像多分辨镶嵌技术    李弼程;魏俊;郭志刚;王禹;黄玉琪;

EMD算法研究及其在信号去噪中的应用    王婷

水下被动目标瞬态特征检测技术研究    刘文海

基于信号处理的氢燃料发动机优化控制    王丽君

立体影像压缩方法研究    李诗高

GOCE卫星重力梯度测量数据的预处理研究    吴云龙

基于非模糊均值漂移的高空间分辨率遥感影像区域分割算法研究    王雷光

DEM多尺度表达研究    杨族桥

基于小波分析的我国经济运行特征研究    赵红强

高分辨率遥感影像面向对象分类方法研究    陈杰

半导体器件噪声频域和时域分析的新方法研究    李伟华

磁粉检测系统中图像增强的方法研究    田键

织物悬垂测试及三维预测系统开发    齐红衢

实时信号小波分析中边界处理方法及应用    吴国曾

正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究    李卫鹏

离散分数阶Fourier变换算法的仿真研究及FPGA实现    郑宁

基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究    宋晓玥

基于灰度图像的信息隐藏算法研究    欧阳杰

基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究    郭洋

基于机器视觉的中央空调风管清洁机器人测控系统研究    陈会鸽

基于小波变换的静止图像压缩编码研究    庞振鹏

一种新的自适应红外图像增强算法    赖睿;刘上乾;王炳健;李庆;

SURE准则的图像小波阈值去噪    费双波;赵瑞珍;

基于数学形态学的RTR图象边缘检测    成曙,阳建红,张振仁,刘朝丰

基于过采样滤波器组的多尺度边缘检测    侯舒娟,马淑芬,吴嗣亮

基于形态灰度边缘检测算法的一种改进    傅茂名

基于视觉特性的多尺度彩色图像增强算法    黄凯奇,王桥,吴镇扬

基于Matlab的X线医学图像增强与直方图处理方法    袁丽婷;邱力军;

一种改进的数字图像模糊增强算法    李军;

一种自适应小波去噪算法    何焰兰,苏勇,高永楣

基于SURE无偏估计的自适应小波阈值去噪    曲天书,戴逸松,王树勋

高性能图像编码研究    张正阳

基于小波均值块的渐进图像编码算法的研究    王卫国

基于DSP的数字视频图像获取与处理技术研究    周晓亮

基于小波变换的红外图像序列增强    闫记香

基于小波理论的图像去噪和增强技术研究    曾诚

血液细胞的图像阈值分割方法    于俊义;

计算机面部整容辅助设计图像处理系统的研制    梁华,荣振,杨蕾

现代图像处理技术的发展趋势    秦瑞;

基于DSP的实时红外图像处理系统的设计    鲁剑锋;

浮选泡沫图像处理技术研究现状与进展    何桂春;冯金妮;吴艺鹏;郑锡联;

遥感图像处理系统GeoImager的总体设计及实现    张晓东!430079,金淑英!430079,李军!430079

数字图像处理技术在指针式仪表读数系统中的应用    陈杰来;尤丽华;张秋菊;

基于TMS320C6711图像处理系统的开发    曾涛;陈文楷;张利州;

基于CVI的医学图像处理系统的实现    曾庆伟;孙文红;李桥;潘燕;李新;

图像处理在焊缝跟踪中的应用研究    王萍;张文明;

图像处理系统在花粉测定中的应用    吴平;林钧安;

高速图像处理系统的研制    刘志强;

当前动态图像处理系统浅析    申川;聂伟文;任志飞;王雁飞;

基于MATLAB图像处理系统的开发与实现    李寅;李小红;金建;

干涉合成孔径雷达图像处理系统设计    曾琪明;刘瑞宏;

核医学图像处理系统软件的几种设计方案    李元景;刘以农;李玉兰;金永杰;

皮肤病临床资料管理及图像处理系统的研究与设计    马锡坤;张怀亮;

海洋深拖视像图像处理系统的设计与实现    张晓东;金淑英;张良培;

基于双DSP的图像处理系统硬件设计    汪向阳;张云峰;

基于DSP的人工视觉图像处理系统    田宇坤;喻伟;柴新禹;任秋实;

图像处理系统：刑侦好帮手    于海宽 王家升 廉乐书

中央空调风管保温材料探究    中国菱镁行业协会副会长 制品专业委员会主任 支洋波

中央空调风管保温材料探究    中国菱镁行业协会副会长 制品专业委员会主任 支洋波

空调已成室内空气污染重地    曹增光

刑侦与时代同步发展的助推器    关尔

采购空调莫忘“清洗”    朱毅

空调污染危害到底有多大？    实习生 吴丽娜付磊

衢江连续四年命案侦破率达100%    傅一鸣

数码技术：让贵州刑警如虎添翼    本报记者 周以明

模糊不堪的图像资料变得清晰可辨    本报记者 刘志强

基于云计算的农业图像处理系统设计与算法研究    郑博

基于细观力学试验的含瓦斯煤体变形破坏规律研究    刘延保

基于多尺度几何分析的相干光图像    徐鑫

网络医学图像处理关键技术研究    屈景怡

激光定向红外对抗系统关键技术研究    葛成良

事件相关脑电信号单导少次提取与分类算法    王永轩

眼底图像处理与分析中一些关键问题的研究    李居朋

CRInSAR与PSInSAR联合监测矿区时序地表形变研究    邢学敏

个旧锡矿区地质数据的极值分布和应用研究    吴飞

嵌入式激光光束质量分析系统的研究    王彩霞

基于空调风管清洁装置的图像处理系统的研究    熊倩飞

配药机器人图像处理系统研究与实现    吴纪生

基于CVI的医学图像处理系统    曾庆伟

超广角成像系统图像处理算法的 DSP实现    邹尔博

牙病图像处理系统    李科

面向工业控制的图像处理系统硬件平台的研究    韩莉

红外图像处理算法研究及其FPGA实现    刘恒辉

面向嵌入式图像处理系统的中间件研究    熊艳

基于TMS320C6416DSP的实时视频图像处理系统的研制    王兴通

DSP图像处理系统及其在糖厂分蜜机色值检测中的应用    王丹丹