数字图像处理 - 南京航空航天大学.ppt

* * 指导教师：黎宁 基于图像处理技术的药剂 智能检测系统的研制 研究生：王海禹 2006年3月12日 南京航空航天大学 信息科学与技术学院401教研室 截至2004年底，我国医药生产企业共有5071家，医药品种万余。 国家在制药行业全面推行GMP（药品生产质量管理规范）认证。 现阶段：人工肉眼在强光下检查 研制后：在线自动检测 药剂品质判别：判断药液中成色是否一致，是否 有沉淀物，是否含有玻璃、不明颗粒、悬浮物、 丝状物等来检测药液质量的合格与不合格情况。 伤害眼睛； 误检、漏检； 生产效率低； 增加成本。 安全、健康性； 检测结果客观性； 检测结果一致性； 生产效率高； 生产成本低。 简介 生产效率的提高是企业生存的必要条件。 研制中药瓶装口服液在线智能检测系统。 技术关键： ⑴ 采集清晰、 合适图像。 ⑵ 处理瓶体竖 线干扰。 ⑶ 准确地提取 杂质。 ⑷ 系统实时快 速检测。 课题目的： ?口服液检测系统的构成与实现 ?口服液检测系统的算法设计 ?口服液检测系统现场调试 ?针剂检测系统的研制 硬件设计与实现 软件模块化设计 原始图像获取与预处理 杂质提取 检测与识别 1.1 系统框架、模块和工作流程 1.2 系统硬件设计与实现 1.2.1 摄像系统 摄像系统结构图 光源结构图 口服液检测系统的构成与实现 1.2.2 采集系统 微机、图像采集卡、I/O控制卡 机械部分主要提出了设计思想和方案，由外协厂家协助完成。 1.2.3 机械部分及外围电路设计 剔除部分的电气原理 1.3 系统软件模块化设计 1.3.1 应用软件模块化设计 (五大模块) 1.3.2 图像处理软件流程 摄像系统调节模块 参数设定模块 检测工作模块 统计分析模块 系统帮助模块 图像采集卡的库函数 I/O卡的库函数 程序中编写的几个主要函数 1.3.3 软件内容编写 1.3.4 软件工作界面 灯检机初始界面 检测工作界面 像源调整界面 参数设置界面 2.1 原始图像获取与预处理 2.1.1 图像采集 口服液检测系统的算法设计 (a) (b) (c) (a)合格品图像 (b)含大玻璃屑图像 (c)含丝状物图像 待检样品原始图像及其直方图 线体上口服液图 2.1.2 原始图像预处理 定义 为 图像 点的灰度值，灰度级为 个， 图像灰度均值为 ，整幅图像设置两个阈值 和 ( )，其将图像按灰度分成三类区域，分别为： ， ， ，设 ， ， 出现的概率和灰度平均值分别为： ， ， 和 ， ， ，类间方差为 。 最大类间方差算法（OTSU算法） 实际算法实现时，令 在 之间依次变化，同时令 在 之间依次变化，根据公式求出对应的 ，当 最大时对应的 ， 就是OTSU 算法求出的最佳阈值。 双阈值最大类间方差求取最佳阈值的数学公式： 得到类间方差 （有关演绎方法见论文第20页）： 改进最大类间方差算法（OTSU算法） 观察、实验并统计原始图像特征，发现双阈值与图像均值之间关系。 第一次改进最大类间方差算法（OTSU算法） 第二次改进最大类间方差算法（OTSU算法） 双阈值位于图像均值 两侧： ， 。 改进方法：缩小阈值有哪些信誉好的足球投注网站范围，令 ， 。 以图像均值 为界，将整幅图像象素分为两组，分别计算两组均值，得 和 ，发现欲求的两个分割阈值： ， 。 改进方法：缩小阈值有哪些信誉好的足球投注网站范围，令 ， 。 （61，136） （75，162） （68，161） （88，184） 第二次改进算法双阈值 （62，184） （78，201） （90，213） （90，213） 第一次改进算法双阈值 （62，184） （78，201） （90，213） （90，213） 原始算法求得的