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基于数字图像处理的某武器稳定系统检测装置设计

作　者: 张杰
导　师: 朱奕
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制工程
关键词: 小波变换图像降噪边缘检测角度测量
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

稳定系统是现代各种武器系统作战平台中的重要组成部分,历来都是武器系统设计中的核心。在战场复杂环境下稳定系统的性能,直接影响了整个武器系统在战场上的生存能力和作战效能。因此在系统设计中,系统稳定性能的要求和检测已成为武器系统研发和设计中一个重要环节。本文设计了一种基于数字图像处理的稳定系统检测装置,主要对武器身管在复杂条件下的姿态角度进行高精度检测。主要内容如下:首先,研究了相关高精度角度测量的方法和技术,并对实际待测角度进行了分析,在此基础上根据系统技术指标进行了系统结构设计。其次,在结构设计中为了解决系统的初始状态垂直问题,采用了高精度光学设备。并且还对图像处理部分的系统硬件进行了设计和选型,主要包括处理器、采集卡、存储设备等。再次,为了得到同时具有较高信噪比和清晰的高频边缘图像,研究了基于小波邻域阈值以及基于贝叶斯局部自适应阈值的去噪方法,并根据课题实际给出了一种小波阈值函数的改进方法。最后,为了精确求取光点图像的质心,文中对降噪后的图像进行了图像分割。由于分割精度较高,采用基于小波理论的模极大值边缘检测方法对图像进行分割。分析了系统中各部分对总体误差的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景和意义  8
  1.2 国内外发展及研究现状  8-12
    1.2.1 国内外高精度角度检测的发展及研究现状  9-10
    1.2.2 国内外对数字图像处理问题的研究  10-11
    1.2.3 DSP 的发展和应用  11-12
  1.3 本文主要内容  12-13
第2章检测系统结构和硬件设计  13-22
  2.1 检测原理与方案  13-14
  2.2 检测系统功能要求及技术指标  14
  2.3 检测系统结构设计  14-16
  2.4 系统静态垂直检测  16-17
  2.5 检测系统硬件设计  17-21
    2.5.1 硬件设备选择  17-18
    2.5.2 视频输入设计  18-19
    2.5.3 片外存储器设计  19-20
    2.5.4 电源及时钟模块  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第3章小波分析与图像去噪研究  22-44
  3.1 图像预处理  22-25
    3.1.1 图像格式转换  22
    3.1.2 灰度变换  22-23
    3.1.3 灰度拉伸  23-25
  3.2 小波理论基础  25-29
    3.2.1 连续小波与和离散小波变换  25-26
    3.2.2 多分辨率分析原理和Mallat 算法推导  26-29
  3.3 图像的二维小波变换与重构  29-33
    3.3.1 小波基的性质  30-31
    3.3.2 小波变换的边界处理  31-33
  3.4 图像去噪算法研究  33-43
    3.4.1 图像去噪评估标准  34
    3.4.2 小波阈值滤波  34-37
    3.4.3 基于小波域邻域阈值函数的去噪方法  37-39
    3.4.4 基于贝叶斯局部自适应阈值的去噪算法  39-41
    3.4.5 小波阈值函数的改进  41-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章图像边缘检测研究  44-58
  4.1 常用图像分割方法  44-45
  4.2 基于边缘检测的图像分割  45-49
  4.3 基于小波变换的多尺度边缘检测  49-54
    4.3.1 小波边缘检测原理  49-51
    4.3.2 边缘检测中小波基的选择  51-52
    4.3.3 图像分析和算法研究  52-53
    4.3.4 小波边缘检测模值图中阈值的选择  53-54
  4.4 稳定度计算  54-55
  4.5 系统精度分析  55-57
  4.6 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-63
致谢  63

基于数字图像处理的某武器稳定系统检测装置设计

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