基于數字圖像處理的物體檢測系統設計

基于數字圖像處理的物體檢測系統設計

[摘 要]隨著時代的發展和計算機技術迅速發展，數字圖像處理速度越來越快，從而為人們提供了更好的服務。形態學是一門建立在數學理論基礎上的學科，數學形態學已經構成一種新型的圖像處理方法和理論，形態學圖像處理已成為主要研究領域。本文對數字圖像處理的理論做了介紹，包括圖像的平滑、圖像的銳化、基于邊緣檢測和閾值的圖像分割，并且用MATLAB 對它們進行了仿真實驗。還對中值濾波算法和邊緣檢測算法做了深入研究，提出了中值濾波和邊緣檢測優化算法。

[關鍵詞]數字圖像處理；物體檢測；系統設計

一、緒論

（一）研究背景

數字圖像處理技術是一種由顯微鏡、CCD攝像機以及視頻圖像采集卡等組合而成的高精度的測量技術，廣泛應用于工業、航空、醫療等社會部門，可以說

應用前景十分廣泛。

（二）研究目的及意義

數字圖像處理的研究工作起步較晚，一開始主要研究的是靜態圖像的處理，但是隨著人們生活水平的不斷提高，運動的物體越來受到人們的關注，由于科技的進步，各種處理芯片得到了發明，這就為研究運動的物體打下了一個良好的基礎。

在物體的檢測過程中，很多生產廠家是采用人工的方式對物體進行檢測，這樣就浪費了大量的人力、物力和財力，并且效率低下。針對此種情況，本論文正式基于數字圖像處理的的物體監測系統進行設計，對采集來的圖像進行圖像預處理、圖像分割、特征提取、參數計算、求相似度、模板匹配等等，最終通過模板匹配來確定物體的個數，這樣就極大的提高生產效率，并且減少了人工誤差。因此進一步加強基于數字圖像處理的物體檢測系統設計的研究具有重要的現實意義。

（三）研究方法

文獻檢索法：本文的研究需要首先閱讀大量的文獻成果，才能總結出現在該論題的研究進展情況，通過查閱大量的國內外關于數字圖像處理的研究發展和現狀等方面的資料、書籍、期刊、學位論文等資料。在以往研究資料的收集和分析上，采用文獻法，對以往的相關研究進行回顧和系統地分析總結，從而確立本研究的起點和基礎。

二、數字圖像處理相關理論概述

（一）數字圖像處理的基本原理 

數字圖像處理是指將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理的過程。圖像處理最早出現于 20 世紀 50 年代，當時的電子計算機已經發展到一定水平，人們開始利用計算機來處理圖形和圖像信息。數字圖像處理作為一門學科大約形成于 20 世紀 60 年代初期。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質量，它以人為對象，以改善人的視覺效果為目的。圖像處理中，輸入的是質量低的圖像，輸出的是改善質量后的圖像，常用的圖像處理方法有圖像增強、復原、編碼、壓縮等。

（二）數字圖像處理技術的特點