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传能光纤激光雕刻系统图像处理的研究

作　者: 宋振电
导　师: 侯蓝田
学　校: 燕山大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光雕刻 图像处理 图像去噪 图像增强 灰度化处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


在许多生产加工领域,激光作为一种特殊的能源和工具,能实现以往难以实现的目标。激光雕刻机作为典型的光、机、电一体化加工设备具有加工效率高、精度好、非接触加工等特点,被越来越广泛地应用于各行各业。本文对光纤激光雕刻机工作原理、工作流程,以及机械系统、光学系统、激光器电源系统等部分进行了介绍。系统使用空芯红外传能光纤替代原有的使用反射镜的光路系统,扩大了雕刻范围,提高了可维护性,达到了较好的效果。传能光纤激光雕刻系统的图形图像处理部分,是整个雕刻系统的重要部分。图形雕刻直接由画图软件得到,对所得到的图形应用于雕刻。文章对整个系统的图像处理部分进行了改进,其中主要包括:首先编程实现了图像的几何变换、分割和线性变换等。并将所得程序应用于激光雕刻软件,使雕刻软件功能得到加强。其次是基于小波变换的图像去噪处理方法。采集到的图像有时候会存在噪声点,所以我们需要对这些图像进行去噪处理。图像去噪能最大限度的降低噪声对图像雕刻质量的影响。最后是基于小波变换的图像增强处理方法。有些图像模糊,重点内容不突出。需要对得到的灰度图像进行增强处理,能突出灰度图像的细节。以上各种图像处理方法的应用能够得到更好的激光雕刻效果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 课题背景  9
  1.2 激光雕刻技术简介  9-11
  1.3 激光雕刻技术的优点  11
  1.4 激光加工技术的发展趋势  11-13
  1.5 激光雕刻设备的发展现状  13-14
  1.6 论文的研究目的和意义  14
  1.7 论文的研究内容和组织结构  14-16
第2章 传能光纤激光雕刻系统总体结构  16-28
  2.1 激光雕刻机的主要结构  16-17
  2.2 激光雕刻系统工作流程  17-19
  2.3 空芯传能光纤  19-21
    2.3.1 空芯光纤及其传输损耗  19-20
    2.3.2 空芯传能光纤的性能  20-21
  2.4 激光器  21-23
  2.5 激光雕刻系统中的计算机接口  23-24
  2.6 激光器的电源  24-25
  2.7 步进电机及其驱动设备  25-26
  2.8 传能光纤激光雕刻机的输出控制  26-27
  2.9 本章小结  27-28
第3章 数字图形图像处理编程基础  28-34
  3.1 VC++6.0 简介  28-29
  3.2 调色板的基本原理和应用  29-30
    3.2.1 调色板的概念  29
    3.2.2 调色板的原理  29-30
  3.3 图形的编程基础  30-31
    3.3.1 图形设备接口  31
    3.3.2 设备环境  31
    3.3.3 设备环境类  31
  3.4 图像编程基础  31-33
    3.4.1 位图和矢量图  32
    3.4.2 常见图像格式  32-33
    3.4.3 彩色图像和灰度图像基本属性  33
  3.5 本章小结  33-34
第4章 基本数字图像处理方法  34-54
  4.1 激光雕刻机图像处理的研究背景  34
  4.2 图像的几何变换  34-37
    4.2.1 图像的平移  35-36
    4.2.2 图像的缩放  36
    4.2.3 图像的转置  36-37
  4.3 图像的增强  37-41
    4.3.1 线性灰度变换法  38
    4.3.2 非线性灰度变换法  38-39
    4.3.3 直方图修正法  39-41
  4.4 图像的灰度变换  41-44
    4.4.1 直方图  41-42
    4.4.2 阈值变换  42-43
    4.4.3 对数变换  43
    4.4.4 灰度均衡  43-44
  4.5 图像平滑  44-50
    4.5.1 中值滤波  45-46
    4.5.2 图像的锐化  46-48
    4.5.3 低通滤波  48-50
  4.6 图像的分割  50-53
    4.6.1 阈值法分割图像  50-53
    4.6.2 区域法分割图像  53
  4.7 本章小结  53-54
第5章 激光雕刻系统图像处理的研究  54-66
  5.1 彩色图像的灰度化处理  54-57
    5.1.1 图像灰度化处理的常用方法  55
    5.1.2 加权平均值灰度化处理法  55-56
    5.1.3 加权平均值灰度化处理的编程实现和处理结果  56-57
  5.2 基于小波变换的图像处理算法  57-65
    5.2.1 小波变换理论  58-59
    5.2.2 基于小波变换的图像去噪处理  59-62
    5.2.3 基于小波变换的图像增强  62-65
  5.3 本章小结  65-66
结论  66-68
参考文献  68-72
攻读硕士学位期间承担的主要成果  72-73
致谢  73-74
作者简介  74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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