工业射线图像增强技术研究开题报告.docVIP

毕 业 设计开 题 报 告 1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、课题研究背景、目的及意义 X射线通常是物质在发生微观变化时，发射出的一种看不见的光。它是一种波长很短的电磁波，波长大约从10微米～0.1微米. 自1895年X射线被著名的物理学家伦琴发现以来，经过一个多世纪的发展，对X射线的研究日趋完善，在军事、医疗卫生、科学及工农业各方面有着广泛的应用。由于X射线对材料具有一定的穿透能力及其在穿透材料的过程中不同物质和不同物体结构对射线衰减程度各不相同，最终在荧光屏或者胶片上形成灰度不同，具有一定对比度的图像，工业上利用此特点对零部件进行无损检测，使被测工件的缺陷通过图像显现出来，以判断工件内部的缺陷及完整性。然而在射线无损检测系统中 ,产生的射线图像经常会受到量子和起伏噪声等因素的影响 ,造成图像信号弱、信噪比低、对比度差、清晰度低。当根据射线图像对被检测构件进行分析和评价时 ,图像增强是一步很重要的前期处理工作 , 关系到是否能获得清晰的物体内部结构图像 ,直接影响到评判构件质量是否合格的结果[1]。对射线图像进行增强的目的是提高图像对比度及分辨率 ，获得更好的被测工件的内部结构图像，为工件的质量把关。 近年来，随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理得到了飞跃的发展，己经成功的应用于几乎所有与成像有关的领域，并正发挥着相当重要的作用[2]。它利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果。图像增强作为一大类图像处理技术，是相对于图像识别，图像理解的一种前期处理。在图像信号的采集、输入等过程中由于器械灵敏度或是外界噪声等原因导致图像在视觉效果和识别方便性等方面可能存在诸多问题，这类问题称为 “质量问题”[3]。 图像增强的主要目标是改善图像的质量，采用某种特殊的技术来突出图像中的某些信息，削弱或消除某些无关信息，如改变图像对比度，去除噪声或强调边缘的处理等，从而有目的地强调图像地整体或局部特征[4]。目前图像增强处理的应用己经渗透到医学诊断、航空航天、军事侦察、指纹识别、无损探伤、卫星图片的处理等领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。 图像增强技术的分类方法有很多，常见的方法是按算子做分类，于是有两种方法，一是根据算子所覆盖的运算面积，可分为局部运算和整体运算两种，局部运算每次取一块子图像，子图像的面积可以是固定的也可以是变动的，整体运算是同时对整幅图像进行处理，计算中占有的存储量比局部运算大。另一种是按照算子所属的技术范畴分类，可分为频域法和空域法，以及兼有这两者的伪彩色处理法，频域法是基于图像的傅立叶变换式对图像频谱进行修改，空域法是在图像平面上修改灰度的各种算法。随着图像处理技术的日趋完善，图像增强技术无论在空域还是频域上也都得到了长足发展[4]。 二、国内外现状 在60年代早期,人们就开始研究射线检测中的图像处理技术,到80年代中期,在获取图像的途径上,全面开发了胶片数字化系统和数字射线成像技术,并使其得到了实际应用。在此期间,主要的问题是如何获得高分辨率的灰度图像[5]。对射线图像进行增强的方法很多，常见的方法有灰度变换，直方图均衡化，直方图规定化及空域滤波等方法[2-8]。近二十年，利用小波变换进行图像增强的技术也日趋成熟[9]。 由于在无损检测系统中，产生的射线图像经常会受到量子和起伏噪声等因素的影响 ,得到降质的X射线图像，近二十年来，不少的研究者对传统的增强方法进行研究，如梁成仁，张 翔对图像增强技术进行了分析与研究。基于图像增强是图像边缘检测、分割以及特征提取等技术的基础，数字图像增强的方法有频域处理法与空域处理法，主要介绍空域处理中的灰度变换方法和直方图均衡法。文章首先分析了它们的原理,然后通过MATLAB软件分别用这两种方法对图像进行处理,处理后使图像的对比度得到了明显的改善,增强了图像的视觉效果[10-12]。同时在传统的方法的基础上进行了改进,如张长江，汪晓东，张浩然，汪金山针对传统的对比度增强方法只是直接对输入图像采用各种方法进行增强，并没有事先判断输入图像的对比度类型，而且某些算法的智能性和自适应性较差，需要较多的人为介入。基于此，对基于非完全贝塔变换和平稳小波变换提出一种自适应的图像增强方法进行了研究。利用离散平稳小波变换结合非线性增益算子对全局增强后的图像中的细节进行增强。通过实验结果得出这种方法不但提高了图像的整体对比度，而且使图像中目标的细节部分更为明显，同时有效抑制了图像中的杂波成分，改善了图像的视觉质量[13]。徐同莹，彭定明,王卫星对直方图均衡化的算法进行了改进,提出了在对图像进行均衡化之前，先对直方图进行平滑处理，消除直方图上的噪声干扰点。通过对均衡化后的图像灰度级在图像的整个动态范围内等间