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《基于粒子群優(yōu)化絮體圖像分割算法的設(shè)計(jì)和應(yīng)用.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)______________________________密級(jí)______________________________ＵＤＣ______________________________編號(hào)______________________________??????基于粒子群優(yōu)化絮體圖像分割算法的設(shè)計(jì)和應(yīng)用學(xué)位申請(qǐng)人：王建賓學(xué)科領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)校內(nèi)導(dǎo)師：謝昕教授答辯日期：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的
2、地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫(xiě)的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人簽名_______________日期____________摘要基于粒子群優(yōu)化絮體圖像分割算法的設(shè)計(jì)和應(yīng)用摘要水廠飲用水的處理一般包含混凝、沉淀、過(guò)濾和消毒等環(huán)節(jié)，混凝是極其重要的工藝，混凝劑的投加量不僅直接影響混凝效果，而且影響供水水質(zhì)和水廠的制水成本。顯示絮凝控制FCD（FlocculationCont
3、rolDevice）系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)測(cè)量絮體等效粒徑來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)絮凝過(guò)程的控制，能有效避免各種外界環(huán)境因素的影響，是一種高效、準(zhǔn)確的水處理檢測(cè)方法，但是FCD對(duì)絮體的識(shí)別精度低，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，其中絮體圖像分割是其關(guān)鍵一步。因此，為了達(dá)到提高絮體圖片分割質(zhì)量與速度的目的，本文先將絮體圖像進(jìn)行非線性灰度拉伸，再用粒子群優(yōu)化算法分別結(jié)合OSTU和最大熵的方法進(jìn)行分割，最后將分割后的圖像應(yīng)用形態(tài)學(xué)濾波進(jìn)行先開(kāi)后閉的運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)絮體等效粒徑和相關(guān)參數(shù)的快速計(jì)算。本文的主要工作如下：（1）根據(jù)絮體圖像分割的需求，定制了水處
4、理沉淀池、混凝池、投藥泵等裝置，購(gòu)置了相應(yīng)的工業(yè)攝像機(jī)、防水照明設(shè)備及鏡頭等，搭建了水處理混凝過(guò)程中絮體圖像的在線采集及處理系統(tǒng)。（2）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集絮體圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像降噪，灰度拉伸等。分別采用均值濾波、中值濾波和簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)濾波方法進(jìn)行操作，并對(duì)濾波結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；利用灰度均衡拉伸法對(duì)絮體圖像進(jìn)行拉伸。對(duì)預(yù)處理前和預(yù)處理后的灰度直方圖進(jìn)行分析，以方便后續(xù)采用本文算法對(duì)絮體進(jìn)行分割。（3）將直方圖法、迭代及原始OSTU算法應(yīng)用于絮體圖像的分割，針對(duì)傳統(tǒng)分割算法在絮體圖像分割中存在的大面積白色、精確度低和時(shí)間復(fù)
5、雜度高等不足，提出了基于粒子群優(yōu)化算法結(jié)合OSTU和最大熵的改進(jìn)絮體分割算法，給出了兩種算法的具體運(yùn)算步驟，并分別進(jìn)行了分割實(shí)驗(yàn)。最后對(duì)分割結(jié)果進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波，為計(jì)算絮體等效粒徑和相關(guān)參數(shù)打下良好的基礎(chǔ)。（4）用Matlab仿真技術(shù)對(duì)絮體的沉速和狀態(tài)進(jìn)行了仿真，以確定當(dāng)前的絮體狀態(tài)滿足圖像提取的要求?；赩S2013的平臺(tái)，采用VC++語(yǔ)言，提出適用于絮體在線分割系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，編程實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的兩種絮體圖像分割算法，完成了絮體圖片的準(zhǔn)確、快速分割，操作簡(jiǎn)潔，界面友好。運(yùn)行結(jié)果顯示兩種算法的分割結(jié)果均比較理想。
6、關(guān)鍵詞：絮體，圖像分割，粒子群優(yōu)化，OSTU，最大熵IAbstractDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHEFLOCSIMAGESSEGMENTATIONALGORITHMBASEDONPARTICLESWARMOPTIMIZATIONABSTRACTDrinkingwatertreatmentprocessgenerallyconsistsofcoagulation,sedimentation,filtrationanddisinfection.Dosingamountofcoagulan
7、tandtheeffectofcoagulationwilldirectlyaffectthedrinkingwaterqualityofresidentsalsothewaterpurificationcost.FlocculationControlDevice(FCD)achievethecontrolofflocculationprocessbymeasuringtheequivalentsizeofflocs,whichcaneffectivelyavoidallkindsofexternalenvi
8、ronmentalfactors.Itisakindofefficientandaccuratedetectionmethodbasedonmachinevision,butitstillhassomedisadvantagessuchaslowidentificationprecisionandlongtestingtime.Theflocsimagesegmentationisthekeyste
