圆形目标尺寸测量系统设计
圆形目标尺寸测量系统设计
摘
圆形目标尺寸测量系统种通相机采集图进行图分析处理目标尺寸测量系统般传统工测量费时费力效率低该测量系统工作实性强效率高效等等优势般系统分两部分采集系统搭建二图分析处理获取目标尺寸着时代快速发展测量系统方面广泛应工业测量系统代部分工测量必然结果
关键词：台搭建采集系统分析系统圆形目标
Design of circular target size measurement system
Abstract
Circular target size measurement system is a kind of measurement system that collects the image through the camera and then analyzes and processes the image to get the target size generally the traditional manual measurement is timeconsuming and inefficient but this measurement system has the advantages of reliable work practicality efficiency and so on The general system can be divided into two main parts one is the construction of the acquisition system and the other is the image analysis processing to obtain the target size With the rapid development of the times measurement systems are widely used in all aspects and the replacement of most manual measurements by measurement systems in industry is a natural consequence
Keywords platform construction acquisition system analysis system circular target 目录
前言 1
研究现状意义 2
二 研究目标设计容拟解决关键问题 2
1 目标 2
2 基思路 2
3 计算目标直径面积函数程 3
4 图采集需硬件设备： 3
5 图处理系统 3
6 关键： 3
三 实现系统步骤 3
1 完整图采集系统设备选择设计 3
2 图分析处理系统 11
3 程序构想 16
四 设计反思改进 19
五 毕业设计总结 20
六 参考文献 21
七 谢辞 22
八 附录 23
前言
获取信息方式中70眼睛（视觉）机器视觉摄头获取图片机器图片进行分析出图片中容进代眼睛做测量判断终目计算机通分析图片进理解世界机器视觉通图处理相关操作矩阵数值处理技术进行全新研究中重目图特征提取重容机器视觉技术工业制造中应非接触检测识图中物体等等机器视觉已融入日常生活中相机识物体什AR等等机器视觉许优点测量领域中种非接触式测量检测物检测物会造成损害利高精度物品检测提高检测物性超越眼检测范围红外线进行热检测热成等拓宽眼视光线频谱范围难长时间象进行观察工作时间长出现劳累出错概率会提高许机器视觉全天二十四时进行测量存劳累提高工厂效率全天
工业动化系统中机器视觉已长时间仅提高生产质量产量取代部分传统工检测选取硬件设备装置放置安装机器视觉象踪测量长度产品缺陷检测应视数提供简单障信息闭环控制回路提高整体系统性里您MATLAB提供简单功中心实现简单视觉功架构前准备整设计识系统非常重物体尺寸识取决图边缘影响物体背景间差异般言较越突出识成功率越高
机器视觉系统应现变越越元化仅工业控制测量金融农业交通竞技娱乐等领域说机器视觉生活息息相关邻域重作
研究现状意义
现产需保证产品质量提高效率仅需严格产品尺寸表面光滑程度表面水度等参数进行检测判断否符合标准需快速检测效率工检测速度够快着企业生产容扩化方式规模化机器视觉检测传统工检测会发现工检测方法会受检测工作量检测速度精度等素影响工检测花费时间长进测量效率底工检测需花费量力资费钱费时费力生产帮助总体说传统工检测吃力讨机器检测优势取代工检测
机器检测指通机器分析图提取图片特征容换物体检测容判断机器视觉检测系统指机器成设备捕获目标容转换图信号发送专图处理系统根素分布亮度颜色等信息转换数字信号成系统信号执行种操作提取目标特征根识结果实时控制设备操作技术断改进极提高机器视觉检查性通应视觉检查公司运营成降低提高济效率更充分利公司设备时代进步机器视觉检测系统完善提高检测技术水正确率尤检测水检测质量促进现代制造业发展工业方面时取非常明显进步
中国济发展现代制造业发展密分现代制造业言外观质量发展息息相关许公司非常重视测试基机器视觉图处理检测技术具动化程度高准确性高非接触式测量优点年着机器视觉图处理迅猛发展图分割边界提取特征提取等技术优化已相非常成熟物体测量准确性保证广泛应工业检测质量控制领域
二 研究目标设计容拟解决关键问题
1 目标
测量图中圆形目标项目应计算机视觉应开发实现需手工物理方法物体进行测量假设获取物体元硬币
2 基思路
目标图获取
确定图实际物体例关系
图进行滤波目测量物体背景分离
图进行二值化目标轮廓
3 计算目标直径面积函数程
第步matla带bimread函数读取图然通matla带rgb2gray函数原始图进行灰度处理matla带graythresh函数获取分割图佳值中间灰度值 通imbinarize函数获二值图bwareaopen函数进行优化图strel函数结合imopen（开运算）函数imclose（闭运算）函数继续优化图bwlabel函数标注边缘regionprops函数检测面积直径bwboundarie函数描述圆形图边缘plot函数hold on暂停函数输出边缘二值化图通edge函数进行边缘检测获取边缘黑白图subplot函数原图
4 图采集需硬件设备：
镜头工业相机安装设备种支架装载matlab系统计算机设备进行图处理
5 图处理系统
图进行提取特征值生成二值图
图优化处理噪点干扰图等
获取图形边缘图形计算图形直径面积
利例关系素点转换回物体直径
6 关键：
机器视觉检测项目中重容获取张高质量高水图需获需选环境素镜头选择安装布置动化集成系统工件类型变化等等中部分设置没安排合适会没办法获足够图片设计厉害软件算法没做生产线良品率检测速度求果整视觉检测系统够智快速话误检率会非常高公司说损失
三 实现系统步骤
1 完整图采集系统设备选择设计
(1) 光源选择
选择Led环形光源优点纯直流供电没频闪会设备产生谐波干扰提高图采集质量led环形灯360°均匀射观察物体会虚影产生图容清晰度高解决角射阴影问题（阴影容易二值化时阴影进行错误判断物体部分）时该灯选配漫射板导光拥0100线性亮度调节达佳视觉效果时易受环境中光源影响会带缺点高反射表面会圆形眩光应领域：PCB基板检测IC元件检测等
(2) 工业相机容注意选择
工业相机工作环境普通消费相机性稳定安装简单相机部结构规划合理易损坏工业相机需连续停工作需严峻环境中工业相机帧率远远高普通相机扫描方式通视场范围行行进行普通相机图传感器方式逐行扫描图传感器生产工艺较复杂成品率较低出货量少工业相机输出事裸数光谱容较丰富较适合高质量图处理算法工业相机相普通相机说价格昂贵物值
图色彩选择黑白彩色相分辨率黑白精度会彩色高尤图边缘时候黑白效果更边缘会较突出利高质量图片产出工业相机选择进行精度测量更黑白相机提高精度减少系统误差需检测产品颜色选择彩色相机更正确
设计系统求检测圆形物品工厂中种般低速检测静止检测选择面阵相机工业相机CCD 23英寸
通常说相机分辨率越低样接口帧率会越高分辨率越高帧率会越低帧数具体情况选择
镜头光圈中般规律：光圈越时候焦距变长物体镜头距离景深会越光圈越时候焦距变短物体镜头距离远景深会越
(3) 镜头选择
镜头作通光线变化成目标射图传感器光敏面工业环境检测中镜头见光测物体固定测量距离测量视场成程中需改变放倍率采定焦镜头需做特殊滤波处理需考虑镜头滤散光效果做测量拍摄物体中尤应该重视畸变
(4) 镜头参数
a 焦距（FocalLength）
焦距镜头中心点感受器形成清晰影间距离焦距什作：焦距决定着图片视范围焦距数值较时图视角度图观察视范围焦距数值较时图视角度图观察视范围图12f焦距a视角度相机中焦距单片凸透镜焦距概念相机安装镜头远远止片凸透镜构成种凸透镜凹透镜然单片凸透镜焦距行光线汇聚点点凸透镜中心距离单片凸透镜焦距图11工业相机镜头焦距参数般mm划分
图11
图12
b 光圈（Iris）
光圈作控制光线进入相机达感光面量装置光圈作调整景深光圈数值越光圈孔径越景深越浅背景虚化越明显光圈数值越光圈孔径越景深越深背景虚化越明显图13光圈时控制明暗程度
图13
光圈通控制进光量控制景深等相机光圈成眼睛里瞳孔周围环境光线变强烈时候瞳孔会动变样进入眼睛部光线变少进光量变少画面会时变暗周围环境光线减弱时候瞳孔会动变样进入眼睛部光线变进光量变画面会时变亮样保证周围环境视网膜正常成图14
图14
相机光圈利控制进入相机光量少进行调节 果环境光线足增光圈更光线进入相机果环境光充足减光圈减少进入相机光
c 景深（Depth of FieldDOF）
工业相机拍摄时调节相机镜头图容清晰见程称焦 场景中点称焦点 清晰相说概念焦点前面定距离场景图清晰 清晰前范围称景深 换句话说该范围清楚捕捉场景超出该范围法清晰拍摄捕捉 般前景深景深图15
图15
d 快门
光圈样快门具控制入射光量作 入射光量水中水进行较时该水开关开启控制水量光量中光圈快门水开关时间通调节开关接通时间控制水量快门光量通时间表示 果光线充足适提高快门速度捕捉精彩瞬间 夜晚黑暗方需适减快门速度确保相机正确曝光
e ISO作：改变传感器光敏度
相机ISO感光度描述感光元件光强度敏感度IOS感光度调节增时候图亮度会提高时增加灵敏度具增加噪声副作IOS调节减时候感受器光线接受力变低图案会变暗时相说噪点时会减少想知光足方需提高IOS值保证快门速度提高图亮度反光线充足时降低IOS值
f 分辨率(Resolution)
总说分辨率张纸画出许相格子格子中图部分格子越越时候（分辨率越越）图显示容会更加清晰时格子处理容时增加存变通常分辨率单位dpippdppi图分辨率决定着图质量图分辨率越素点越质量越高反图分辨率越素点越质量越低
g 传感器CCD（Sensor）
传感器CCD电荷耦合器件传感器作相机中光学信号转变成电流信号时种电路转换变成图传感器素数量尺寸光灵敏度信噪十分重关系镜头成直径覆盖CCD芯片尺寸（传感器尺寸1英寸 254mm）：12英寸（例：必须12英寸目标表面高度64）必须查询计算）2311更CCD尺寸表表11
表11
(5) 镜头选型
a 选择镜头接口CCD尺寸
镜头接口选择需相机接口致需购买转接装置镜头安装相机次需考虑镜头支持CCD尺寸CCD镜头时会出现视场范围视范围变缺失想边缘信息选购时需镜头支持CCD等相机CCD
b 选购镜头焦距计算方法
图16明确相机CCD尺寸视野(FOV)工作距离(WD)情况获镜头需支持焦距少
图16
c 选择镜头光圈
工厂中工件产品般射阳光然工厂环境会较干燥环境光源会较足光圈稍微中等偏提高采集图亮度提高图质量实际情况需工厂具体环境选择光圈
d 选购分析
圆形物体检测成系统选配工业相机镜头：元硬币直径25mm视场范围少40mm（H）*30mm（V）分辨率选满足800*600 48万素精度满足005mm工作距离5mm
选购环形白色LED光源镜头必须见光带产品基变镜头选择定焦减少选购济产品适检测工业产品否合格镜头需选择畸变镜头接口须相机C端口选购转接装置
工作距离焦距：
成倍率M 52um 005mm 104焦距f＇ L * M （M +1） 52毫米
果物距需超5mm选镜头焦距应超52mm
通分析计算述方面预先绘制该镜片轮廓定焦见光波段C端口少23英寸CCD焦距17mm成失真应该选MindVision MVUB130M工业相机相机参数表12：
表12
(6) 采集设计原理
通相机获取圆形尺寸图计算圆形尺寸面积记area通regionpropsArea函数统计目标尺寸素数记area_pic通kareaarea_pick实际面积图素关系样相拍摄条件目标数点总数记 x 目标尺寸面积 y ≈ k*x cm2 理获目标直径
(7) 获取图信息
a 获取硬件信息
matlab中Imaqreset函数获取加载工业相机类型imaqhwinfo函数获取相机名字名字＇picvideo＇imaqhwinfo(＇picvideo＇)函数进步获取相机种需信息win_infoDeviceIDs获取IDd_win_infoSupportedFormats获取相机支持格式配合需支持硬件信息
b 创建视频象选预览获取视频流
获取相机种信息通函数pic videoinput(camera_name camera_id format)创建名pic视频象
相机preview（vid）创建预览窗口通捕获视频流相机捕获容否正确closepreview（vid）关闭窗口关闭视频流
c 获取视频流重信息
通诸get（vid）get（getselectedsource（vid））类get函数获视频图信息您set函数相机拍摄某图设置属性值结构数组中点直接分配值例继续通相机获取图先TriggerRepeat值设置限设置FrameGrabInterval函数控制相机获取图速度
d 开始获取图片
开始图采集需start函数结束时stop函数表示结束采集
2 图分析处理系统
(1) 图分析系统
总说图分析系统图中获取作判断图片需容信息数值结果 图分析步骤先图分割提取图特征象征性描述图优化图处理需结果
MATLAB中四种基图格式分二值图灰度图索引图真彩色图图处理程中时需知道图图片类型时需图格式进行适转换彩色图转换成灰度图方法彩色图RGB三分量求取均值均值作需灰度图素值灰度值图进行寻找佳中间值进行二值图处理
二值图获取进行物体边缘检测物体边缘直径切割计算圆形物体面积直径占素点数通述K值公式进出需实际面积直径等
读取原图图17：
图17
(2) 图处理方式
a 灰度图变二值图
graythresh函数获取佳中间灰度值imbinarize函数分割灰度图转二值图im2bw函数灰度图转二值imbinarize函数效果相
灰度图图18：
图18
灰度值分布情况图19出：
图19
b 降噪优化二值图
获取二值图先起进行优化处理优化方式进行滑处理消图中噪点保持边缘信息丢失中值滤波处理(通求中值实现滤波程：首先确定某素点领域然领域素值排列领域中素中值代该点素值该滤波够较滤椒盐噪声)等等方法
具体matlab带函数进行优化：
bwareaopen函数作删图中需面积做删噪点第先设置需删面积P超P时面积删
strel函数结合imopen函数（开运算）作：图特证边缘滑消边缘突出部分保持变
strel函数结合imclose函数（闭运算）作闭合图边缘断裂部分消孔
利regionprops函数中提供区域属性需图外统统忽略优化函数准确性
二值化图图110：
图110
(3) 边缘检测方式
边缘检测算子：边缘图中色彩者灰度值变化剧烈方灰度值变化较强烈方微分运算方样较数值[1]
laplacian算子方法噪声相敏感该算子少边缘检测确定否应边缘素视图亮暗区域检测边缘函数：BWedge(I＇canny＇)需通改变算子达需效果I需处理二值图BW获取边缘
采算法开展图边缘检测发现阈值越图边缘效果越算法检测边缘完整性连续性噪声敏感性表现出样特征[5]
中利bwboundaries函数边缘检测边缘坐标信息通plot函数边缘描述原图进更加直观出边缘特征图111
图111
(4) 获取直径面积
处理图片进行图素运算数字图矩阵形式存储矩阵元素代表着素点素值运算方法点运算代数运算（加减等）[71213]图逻辑运算测量似两端边缘长度结合前例关系进获物体直径
获取面积公式中matlab函数获取需容
Bwarea函数计算象面积功：估算二进制图中象面积
bwulterode函数距离转换值函数：终腐蚀求出二值图BW距离转换图面积值默认情况距离转换距离欧里连通性八邻居
imregionalmin函数获取面积功：查找图面积I（面积）默认conn 8
regionprops功计算标记区域面积分布显示区域总数
需regionprops函数计算出两属性区域图区域中素总数regionpropsArea包含相应区域矩形边界框 regionpropsBoundingBox直径素数面积素数均函数计算减少素误差
获取直径面积素数两K值相实际面积直径
(5) 误差计算
查次计算均直径实际直径误差少均直径值实际值做差值进误差误差值相误差均5左右测量精度95左右误差值偏重新计算选择优化图方式重新执行面程序图边缘检测方法处理方法进步提高准确率圆形物体测量直接出整套系统准确率查系统通性
3 程序构想
(1) 读取图片程序
imaqhwinfo函数获取安装计算机摄头名称ID通win_infoDeviceIDs获取设备ID然d_win_infoSupportedFormats支持摄头 格式视频输入（camera_namecamera_id格式）功获取视频preview（vid）创建窗口预览容否正确closepreview关闭窗口获取视频图信息get（ 通FrameGrabInterval值设置getselectedsource（vid）get（vid）函数vidTriggerRepeat Inf设置常量值获取图start函数开始进行图获取结束时stop函数
(2) 优化函数构造
构造image_bw函数作RGB图片先优化成gray图进行优化成二值图直接灰度优化二值图二值图进行优化提高准确性
构造容方法：size函数判断图片样矩阵numel函数进行判断具体量3量RGB图2值灰度图彩色图片时rgb2gary函数RGB图片转灰度图graythresh函数选择佳灰度中间值佳值灰度值关键imbinarize函数合理灰度图转二值图理灰度图形样转二值图
转换bwareaopen函数删面积噪点影响素strel函数结合imopen（开运算）imclose（闭运算）进行更加深度优化程优化image输出
(3) 构造求直径面积函数
构造pic_value函数作计算二值图中测圆形物体素点总数目标圆形物体直径面积占素点数
构造容方法：输入参数：输入图片否显示描述边缘矩形先输入图片image_bw函数进行二值化处理二值图取反黑色底色进行描述背景bwlabel函数进行二维二值图中分离部分进行标注处理三维bwlabeln函数中关键函数 regionprops函数作度量图区域属性regionpropsArea子项regionpropsBoundingBox分获取面积素点矩形数等area_pixelcat(1 pic_regionpropsArea)函数方式获取图片中物体占图片素点总数[~ ind] sort(area_pixel ＇descend＇)图片中检测图形进行关素点少降序排列pic_gray(pic_gray_label~ind(1)) 0图片中做需检测图片统统变黑抹干扰容次图片进行优化测图片轮廓黑白图片：[BLN] bwboundaries(pic_gray)函数进行边缘检测 B检测具体坐标 L检测图 N检测图形数B作描述边缘具体通window_值少进判断否需描述出图片边缘模样需描述具体代码实现：boundary B{1} figure imshow(pic) hold on plot(boundary(2) boundary(1)＇g＇＇LineWidth＇2)通描述获圆形物体图片边缘描述需获矩阵方法regionprops中regionpropsBoundingBox样描述圆形物体中矩形实现：rec pic_regionprops(ind(1))BoundingBox
rectangle(＇Position＇ rec ＇EdgeColor＇ ＇r＇ ＇LineWidth＇ 2)然利pic_regionprops(ind(1))BoundingBox中提供直径素点获需圆形物体直径mean函数进行均值计算进减少误差面积素点获取方式直接regionpropsArea赋值area输出需圆形物体面积素点总数需输出目标物体直径素点面积素点目标二值图图中检测图形数构成元胞进行输出中需输出检测图形数原判断圆形物体目标优化效果图片容否干扰区域否需进行加强图片容优化
(4) 构造计算K值函数
构造k_value函数构造两K值关直径K值k_dia表示关面积K值k_area表示两k值作减误差排直径算错导致面积算错通k值直径计算出面积利K值计算面积差值否合理范围作判断面积直径计算否正确减误差构造函数具体方式：input函数提示输入需物体实际直径面积输入物体图片
利前面构造image_bw函数二值图构造pic_value函数物体直径素点（diameter）面积素点(area)通K（实际值）（素数）公式k_diak_area值输入种物体图片进行提高K值准确性减误差两K值组成矩阵进行输出
(5) 程序编码
进行输入图片址利循环函数循环时间函数间隔检测图片容获取图片中圆形物体面积直径容
四 设计反思改进
采集系统选择镜头相机选择许改进方面价格性选择需结合实际情况然切想法纸谈兵禁起实践
降噪优化方面更构造函数进行处理思路：意素点判断否0取该素点周围8者四素点相加总等255 * 8者 255 *4说明该素点噪声置255领域计算方法没边界计算图四边简单判断否噪点
灰度图转二值图中优秀方式二值细化法等二值化程十分重直径面积判断十分重影响许图部分进行分割部分图半部分阴影半部阴影提高佳灰度中间值会阴影部分成物体部分
搭建采集系统光源背景颜色检测物体形成较反差物体图边缘更加突出利程序检测减误差提高检测精度
检测物体距离相机位置宜太远然会处理图增加硬件载运行利系统提高系统维护成
系统运实际检测中检测精度许达标准精度求确实足够辅助质检员完全没问题
五 毕业设计总结
做毕业设计整程中询问老师前辈许关matlab识知识受益匪浅样认识知识井底蛙远远够十分感谢老师帮助搭建起系统程中运前课程容中知识
毕业设计学次作业作业学生活中学系知识运起次测量图圆形目标系统设计够更加融汇贯通matlab语言单纯matlab理知识够matlab设计编写型视觉系统毕业设计实践力提升收获成果满满视觉系统设计中非常困难尤选镜片相机时搭建采集系统准确位置采集距离图片影响关系采集精度属性图采集关重选择点马虎图处理时许函数选择构造函数进行图优化优化会系统准确程度提升重目标图边缘检测边缘否检测出关系否目标图面积直径关键前面计算K值否准确关系系统误差少总程中十分重缺
次毕业设计意识沟通交流非常重次设计出现问题会成宝藏问题存会更进步更加通学交流找解决办法
六 参考文献
[1]钱月基MATLAB图形态学处理技术应[J]江师范学院学报2019(10)
[2]周绍春 变焦镜头初中物理学中相关问题[J] 物理教师 2005(11)2121
[3]黄锋华刘琪芳冀金凤基matlab数字图处理边缘检测算子研究[J]机械工程动化2011(4)
[4]俊图边缘检测技术应研究[D]武汉华中科技学2011
[5]董云峰基MATLAB图边缘检测方法研究[J]庆师范学院学报2018(5)
[6]黄时杰建华图边缘检测分割MATLAB实现[J]赤峰学院学报（然科学版）2019(9)
[7]赵MATLAB数字图处理中应[D]重庆重庆交通学土木工程学院
[8]陈炳权刘宏立孟斌数字图处理技术现状发展方吉首学学报(然科学版)200930(1)
[9] 黄凯奇伟强谭铁牛图物体分类检测算法综述[J] 计算机学报2014
[10](美)RafaelCGonzalezRichardEWoods著阮秋琦阮宇智等译数字图处理第三版北京：电子工业出版社20038897
[11] 掬鸥袁晓桂．基阈值分割技术图分割法研究[J]．现代电 子技术201639(16)：105—107．
[12]李致勇 河道突缩引发溃决型洪水流量衰减效应研究[J] 中国优秀硕士学位文全文数库 2016(01)9696
[13海蜇斯基 摄影手手光圈奥秘[J] 计算机应文摘 2010(25)22
[14]罗超 视频图处理凸显细节价值[J] 中国公安全 2018(12)142147
七 谢辞
感谢指导老师盛成老师没您光学matlab方面悉心指导没篇文利完成感谢疫情期间身体健康格外关心导感谢信息学院老师四年研究中提供教学帮助 会直记您指导教育 感谢学四年级期间教专业知识老师没您提供指导帮助难毕业
北理珠学四年学生涯中优质学校优秀老师出色朋友学生活中出现激励着奋发图强努力做学生活充满色彩图书馆里灯明德楼山路弘毅楼路神知行楼实验精工楼中磨锤子会生中珍贵回忆母校细心培养四年时候缤纷时代中贡献份力量
感谢起生活四年室友隔壁兄弟学生活充满喜悦温暖 感谢周围朋友学 感谢学生活充满欢乐温馨 走路美
江湖见
八 附录
附录1
程序源代码
function kk_value()
计算k少进实际素实际例关系
输入B测试圆实际
dia input(＇请输入圆实际直径少：＇)
area input(＇请输入圆实际面积少：＇)
第步进行K值计算
利圆图占素点数进行出A实际测量圆形直径BKAB
pic_imread(＇pic_qqq2jpg＇)
pixel_sumpic_value(pic_0)
diameterpixel_sum{1}
area_pixel_sum{2}
k_areaareaarea_
k_diadiadiameter
k[k_diak_area]
附录2
程序源代码
调测试圆函数获取K值：
k_k_value()
读取图片容
picimread(＇pic_qqq2jpg＇)
获取图片中物体总素直径数面积总素
pixel_sumpic_value(pic0)
diameterpixel_sum{1}
areapixel_sum{2}
计算实际直径面积
real_diak_(1)*diameter
real_areak_(2)*area
disp(＇检测直径：＇)
disp(real_dia)
disp(＇检测面积：＇)
disp(real_area)
附录3
程序源代码
function pic_datapic_value(picwindow_)
计算二值图中图片素点总数计算测圆形物体素数目标物体直径高等等
pic输入图片 window_ 0边缘描述出矩形画出
面积测算
pic_gray~image_bw(pic)彩色图片处理成黑白二值图
pic_gray_labelbwlabel(pic_gray8)bwlabel二维二值图中分离部分进行标注
pic_regionpropsregionprops(pic_gray_label)regionprops 函数图片区域属性值
area_pixelcat(1 pic_regionpropsArea)获取图片中物体占图片素点总数
[~ ind] sort(area_pixel ＇descend＇)图片中检测图形进行关素点少降序排列
pic_gray(pic_gray_label~ind(1)) 0图片中做需检测图片统统变黑抹干扰容
[BLN] bwboundaries(pic_gray)进行边缘检测 B检测具体坐标 L检测图 N检测图形数
rec pic_regionprops(ind(1))BoundingBox
if window_~0
boundary B{1}
通polt函数B提供(xy)坐标进行描述边缘
figure imshow(pic) hold on
plot(boundary(2)
boundary(1)＇g＇＇LineWidth＇2)
通regionprops做提供BoundingBox参数容（box中提供矩形长宽）
rectangle(＇Position＇ rec ＇EdgeColor＇ ＇r＇ ＇LineWidth＇ 2)
黑白轮廓描述：
subplot(224)imshow(pic_rgb_gray)
边缘检测方法：
获取轮廓方法bwperim函数
bw_output bwperim(pic_rgb_gray8)
边缘检测方法二：
获取轮廓方法edge函数canny算子进行检测
bw_output edge(pic_rgb_gray＇canny＇)
imshow(bw_output)
end
通长宽检查否圆形mean函数减误差
length_errorabs(rec(3)rec(4))
if length_error<5
diametermean(rec(34))
else
diameter[rec(3)rec(4)]
end
做需输出容构成元胞进行输出
pic_data{diameterarea_pixelLN}
附录4
程序源代码
function pic_rgb_grayimage_bw(pic)
进行图片二值化处理形成黑白图片（优化）
pic 输入图片
dimension numel(size(pic))判断量2灰度图
if dimension3三彩色图
pic_rgb rgb2gray(pic)rgb 转灰度
graythresh_1graythresh(pic_rgb)寻找佳二值中间数
imshow(pic_rgb)
imhist(pic_rgb)
pic_rgb_gray imbinarize(pic_rgbgraythresh_1)转黑白图2016中im2bw()rgb直接转化二值图
subplot(121)imshow(pic)
subplot(122)imshow(pic_rgb_gray)
else
graythresh_1graythresh(pic)
pic_rgb_gray imbinarize(picgraythresh_1)
subplot(121)imshow(pic)
subplot(122)imshow(pic_rgb_gray)
end
优化图片容突出物体
pic_rgb_graybwareaopen(pic_rgb_gray3008)删面积
进行消面积象
sestrel(＇square＇10)
foimopen(pic_rgb_grayse)开运算
pic_rgb_grayimclose(fose)闭运算
imshow(pic_rgb_gray)title(＇开闭运算图＇)
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圆形目标尺寸测量系统设计
圆形目标尺寸测量系统设计
摘
圆形目标尺寸测量系统种通相机采集图进行图分析处理目标尺寸测量系统般传统工测量费时费力效率低该测量系统工作实性强效率高效等等优势般系统分两部分采集系统搭建二图分析处理获取目标尺寸着时代快速发展测量系统方面广泛应工业测量系统代部分工测量必然结果
关键词：台搭建采集系统分析系统圆形目标
Design of circular target size measurement system
Abstract
Circular target size measurement system is a kind of measurement system that collects the image through the camera and then analyzes and processes the image to get the target size generally the traditional manual measurement is timeconsuming and inefficient but this measurement system has the advantages of reliable work practicality efficiency and so on The general system can be divided into two main parts one is the construction of the acquisition system and the other is the image analysis processing to obtain the target size With the rapid development of the times measurement systems are widely used in all aspects and the replacement of most manual measurements by measurement systems in industry is a natural consequence
Keywords platform construction acquisition system analysis system circular target 目录
前言 1
研究现状意义 2
二 研究目标设计容拟解决关键问题 2
1 目标 2
2 基思路 2
3 计算目标直径面积函数程 3
4 图采集需硬件设备： 3
5 图处理系统 3
6 关键： 3
三 实现系统步骤 3
1 完整图采集系统设备选择设计 3
2 图分析处理系统 11
3 程序构想 16
四 设计反思改进 19
五 毕业设计总结 20
六 参考文献 21
七 谢辞 22
八 附录 23
前言
获取信息方式中70眼睛（视觉）机器视觉摄头获取图片机器图片进行分析出图片中容进代眼睛做测量判断终目计算机通分析图片进理解世界机器视觉通图处理相关操作矩阵数值处理技术进行全新研究中重目图特征提取重容机器视觉技术工业制造中应非接触检测识图中物体等等机器视觉已融入日常生活中相机识物体什AR等等机器视觉许优点测量领域中种非接触式测量检测物检测物会造成损害利高精度物品检测提高检测物性超越眼检测范围红外线进行热检测热成等拓宽眼视光线频谱范围难长时间象进行观察工作时间长出现劳累出错概率会提高许机器视觉全天二十四时进行测量存劳累提高工厂效率全天
工业动化系统中机器视觉已长时间仅提高生产质量产量取代部分传统工检测选取硬件设备装置放置安装机器视觉象踪测量长度产品缺陷检测应视数提供简单障信息闭环控制回路提高整体系统性里您MATLAB提供简单功中心实现简单视觉功架构前准备整设计识系统非常重物体尺寸识取决图边缘影响物体背景间差异般言较越突出识成功率越高
机器视觉系统应现变越越元化仅工业控制测量金融农业交通竞技娱乐等领域说机器视觉生活息息相关邻域重作
研究现状意义
现产需保证产品质量提高效率仅需严格产品尺寸表面光滑程度表面水度等参数进行检测判断否符合标准需快速检测效率工检测速度够快着企业生产容扩化方式规模化机器视觉检测传统工检测会发现工检测方法会受检测工作量检测速度精度等素影响工检测花费时间长进测量效率底工检测需花费量力资费钱费时费力生产帮助总体说传统工检测吃力讨机器检测优势取代工检测
机器检测指通机器分析图提取图片特征容换物体检测容判断机器视觉检测系统指机器成设备捕获目标容转换图信号发送专图处理系统根素分布亮度颜色等信息转换数字信号成系统信号执行种操作提取目标特征根识结果实时控制设备操作技术断改进极提高机器视觉检查性通应视觉检查公司运营成降低提高济效率更充分利公司设备时代进步机器视觉检测系统完善提高检测技术水正确率尤检测水检测质量促进现代制造业发展工业方面时取非常明显进步
中国济发展现代制造业发展密分现代制造业言外观质量发展息息相关许公司非常重视测试基机器视觉图处理检测技术具动化程度高准确性高非接触式测量优点年着机器视觉图处理迅猛发展图分割边界提取特征提取等技术优化已相非常成熟物体测量准确性保证广泛应工业检测质量控制领域
二 研究目标设计容拟解决关键问题
1 目标
测量图中圆形目标项目应计算机视觉应开发实现需手工物理方法物体进行测量假设获取物体元硬币
2 基思路
目标图获取
确定图实际物体例关系
图进行滤波目测量物体背景分离
图进行二值化目标轮廓
3 计算目标直径面积函数程
第步matla带bimread函数读取图然通matla带rgb2gray函数原始图进行灰度处理matla带graythresh函数获取分割图佳值中间灰度值 通imbinarize函数获二值图bwareaopen函数进行优化图strel函数结合imopen（开运算）函数imclose（闭运算）函数继续优化图bwlabel函数标注边缘regionprops函数检测面积直径bwboundarie函数描述圆形图边缘plot函数hold on暂停函数输出边缘二值化图通edge函数进行边缘检测获取边缘黑白图subplot函数原图
4 图采集需硬件设备：
镜头工业相机安装设备种支架装载matlab系统计算机设备进行图处理
5 图处理系统
图进行提取特征值生成二值图
图优化处理噪点干扰图等
获取图形边缘图形计算图形直径面积
利例关系素点转换回物体直径
6 关键：
机器视觉检测项目中重容获取张高质量高水图需获需选环境素镜头选择安装布置动化集成系统工件类型变化等等中部分设置没安排合适会没办法获足够图片设计厉害软件算法没做生产线良品率检测速度求果整视觉检测系统够智快速话误检率会非常高公司说损失
三 实现系统步骤
1 完整图采集系统设备选择设计
(1) 光源选择
选择Led环形光源优点纯直流供电没频闪会设备产生谐波干扰提高图采集质量led环形灯360°均匀射观察物体会虚影产生图容清晰度高解决角射阴影问题（阴影容易二值化时阴影进行错误判断物体部分）时该灯选配漫射板导光拥0100线性亮度调节达佳视觉效果时易受环境中光源影响会带缺点高反射表面会圆形眩光应领域：PCB基板检测IC元件检测等
(2) 工业相机容注意选择
工业相机工作环境普通消费相机性稳定安装简单相机部结构规划合理易损坏工业相机需连续停工作需严峻环境中工业相机帧率远远高普通相机扫描方式通视场范围行行进行普通相机图传感器方式逐行扫描图传感器生产工艺较复杂成品率较低出货量少工业相机输出事裸数光谱容较丰富较适合高质量图处理算法工业相机相普通相机说价格昂贵物值
图色彩选择黑白彩色相分辨率黑白精度会彩色高尤图边缘时候黑白效果更边缘会较突出利高质量图片产出工业相机选择进行精度测量更黑白相机提高精度减少系统误差需检测产品颜色选择彩色相机更正确
设计系统求检测圆形物品工厂中种般低速检测静止检测选择面阵相机工业相机CCD 23英寸
通常说相机分辨率越低样接口帧率会越高分辨率越高帧率会越低帧数具体情况选择
镜头光圈中般规律：光圈越时候焦距变长物体镜头距离景深会越光圈越时候焦距变短物体镜头距离远景深会越
(3) 镜头选择
镜头作通光线变化成目标射图传感器光敏面工业环境检测中镜头见光测物体固定测量距离测量视场成程中需改变放倍率采定焦镜头需做特殊滤波处理需考虑镜头滤散光效果做测量拍摄物体中尤应该重视畸变
(4) 镜头参数
a 焦距（FocalLength）
焦距镜头中心点感受器形成清晰影间距离焦距什作：焦距决定着图片视范围焦距数值较时图视角度图观察视范围焦距数值较时图视角度图观察视范围图12f焦距a视角度相机中焦距单片凸透镜焦距概念相机安装镜头远远止片凸透镜构成种凸透镜凹透镜然单片凸透镜焦距行光线汇聚点点凸透镜中心距离单片凸透镜焦距图11工业相机镜头焦距参数般mm划分
图11
图12
b 光圈（Iris）
光圈作控制光线进入相机达感光面量装置光圈作调整景深光圈数值越光圈孔径越景深越浅背景虚化越明显光圈数值越光圈孔径越景深越深背景虚化越明显图13光圈时控制明暗程度
图13
光圈通控制进光量控制景深等相机光圈成眼睛里瞳孔周围环境光线变强烈时候瞳孔会动变样进入眼睛部光线变少进光量变少画面会时变暗周围环境光线减弱时候瞳孔会动变样进入眼睛部光线变进光量变画面会时变亮样保证周围环境视网膜正常成图14
图14
相机光圈利控制进入相机光量少进行调节 果环境光线足增光圈更光线进入相机果环境光充足减光圈减少进入相机光
c 景深（Depth of FieldDOF）
工业相机拍摄时调节相机镜头图容清晰见程称焦 场景中点称焦点 清晰相说概念焦点前面定距离场景图清晰 清晰前范围称景深 换句话说该范围清楚捕捉场景超出该范围法清晰拍摄捕捉 般前景深景深图15
图15
d 快门
光圈样快门具控制入射光量作 入射光量水中水进行较时该水开关开启控制水量光量中光圈快门水开关时间通调节开关接通时间控制水量快门光量通时间表示 果光线充足适提高快门速度捕捉精彩瞬间 夜晚黑暗方需适减快门速度确保相机正确曝光
e ISO作：改变传感器光敏度
相机ISO感光度描述感光元件光强度敏感度IOS感光度调节增时候图亮度会提高时增加灵敏度具增加噪声副作IOS调节减时候感受器光线接受力变低图案会变暗时相说噪点时会减少想知光足方需提高IOS值保证快门速度提高图亮度反光线充足时降低IOS值
f 分辨率(Resolution)
总说分辨率张纸画出许相格子格子中图部分格子越越时候（分辨率越越）图显示容会更加清晰时格子处理容时增加存变通常分辨率单位dpippdppi图分辨率决定着图质量图分辨率越素点越质量越高反图分辨率越素点越质量越低
g 传感器CCD（Sensor）
传感器CCD电荷耦合器件传感器作相机中光学信号转变成电流信号时种电路转换变成图传感器素数量尺寸光灵敏度信噪十分重关系镜头成直径覆盖CCD芯片尺寸（传感器尺寸1英寸 254mm）：12英寸（例：必须12英寸目标表面高度64）必须查询计算）2311更CCD尺寸表表11
表11
(5) 镜头选型
a 选择镜头接口CCD尺寸
镜头接口选择需相机接口致需购买转接装置镜头安装相机次需考虑镜头支持CCD尺寸CCD镜头时会出现视场范围视范围变缺失想边缘信息选购时需镜头支持CCD等相机CCD
b 选购镜头焦距计算方法
图16明确相机CCD尺寸视野(FOV)工作距离(WD)情况获镜头需支持焦距少
图16
c 选择镜头光圈
工厂中工件产品般射阳光然工厂环境会较干燥环境光源会较足光圈稍微中等偏提高采集图亮度提高图质量实际情况需工厂具体环境选择光圈
d 选购分析
圆形物体检测成系统选配工业相机镜头：元硬币直径25mm视场范围少40mm（H）*30mm（V）分辨率选满足800*600 48万素精度满足005mm工作距离5mm
选购环形白色LED光源镜头必须见光带产品基变镜头选择定焦减少选购济产品适检测工业产品否合格镜头需选择畸变镜头接口须相机C端口选购转接装置
工作距离焦距：
成倍率M 52um 005mm 104焦距f＇ L * M （M +1） 52毫米
果物距需超5mm选镜头焦距应超52mm
通分析计算述方面预先绘制该镜片轮廓定焦见光波段C端口少23英寸CCD焦距17mm成失真应该选MindVision MVUB130M工业相机相机参数表12：
表12
(6) 采集设计原理
通相机获取圆形尺寸图计算圆形尺寸面积记area通regionpropsArea函数统计目标尺寸素数记area_pic通kareaarea_pick实际面积图素关系样相拍摄条件目标数点总数记 x 目标尺寸面积 y ≈ k*x cm2 理获目标直径
(7) 获取图信息
a 获取硬件信息
matlab中Imaqreset函数获取加载工业相机类型imaqhwinfo函数获取相机名字名字＇picvideo＇imaqhwinfo(＇picvideo＇)函数进步获取相机种需信息win_infoDeviceIDs获取IDd_win_infoSupportedFormats获取相机支持格式配合需支持硬件信息
b 创建视频象选预览获取视频流
获取相机种信息通函数pic videoinput(camera_name camera_id format)创建名pic视频象
相机preview（vid）创建预览窗口通捕获视频流相机捕获容否正确closepreview（vid）关闭窗口关闭视频流
c 获取视频流重信息
通诸get（vid）get（getselectedsource（vid））类get函数获视频图信息您set函数相机拍摄某图设置属性值结构数组中点直接分配值例继续通相机获取图先TriggerRepeat值设置限设置FrameGrabInterval函数控制相机获取图速度
d 开始获取图片
开始图采集需start函数结束时stop函数表示结束采集
2 图分析处理系统
(1) 图分析系统
总说图分析系统图中获取作判断图片需容信息数值结果 图分析步骤先图分割提取图特征象征性描述图优化图处理需结果
MATLAB中四种基图格式分二值图灰度图索引图真彩色图图处理程中时需知道图图片类型时需图格式进行适转换彩色图转换成灰度图方法彩色图RGB三分量求取均值均值作需灰度图素值灰度值图进行寻找佳中间值进行二值图处理
二值图获取进行物体边缘检测物体边缘直径切割计算圆形物体面积直径占素点数通述K值公式进出需实际面积直径等
读取原图图17：
图17
(2) 图处理方式
a 灰度图变二值图
graythresh函数获取佳中间灰度值imbinarize函数分割灰度图转二值图im2bw函数灰度图转二值imbinarize函数效果相
灰度图图18：
图18
灰度值分布情况图19出：
图19
b 降噪优化二值图
获取二值图先起进行优化处理优化方式进行滑处理消图中噪点保持边缘信息丢失中值滤波处理(通求中值实现滤波程：首先确定某素点领域然领域素值排列领域中素中值代该点素值该滤波够较滤椒盐噪声)等等方法
具体matlab带函数进行优化：
bwareaopen函数作删图中需面积做删噪点第先设置需删面积P超P时面积删
strel函数结合imopen函数（开运算）作：图特证边缘滑消边缘突出部分保持变
strel函数结合imclose函数（闭运算）作闭合图边缘断裂部分消孔
利regionprops函数中提供区域属性需图外统统忽略优化函数准确性
二值化图图110：
图110
(3) 边缘检测方式
边缘检测算子：边缘图中色彩者灰度值变化剧烈方灰度值变化较强烈方微分运算方样较数值[1]
laplacian算子方法噪声相敏感该算子少边缘检测确定否应边缘素视图亮暗区域检测边缘函数：BWedge(I＇canny＇)需通改变算子达需效果I需处理二值图BW获取边缘
采算法开展图边缘检测发现阈值越图边缘效果越算法检测边缘完整性连续性噪声敏感性表现出样特征[5]
中利bwboundaries函数边缘检测边缘坐标信息通plot函数边缘描述原图进更加直观出边缘特征图111
图111
(4) 获取直径面积
处理图片进行图素运算数字图矩阵形式存储矩阵元素代表着素点素值运算方法点运算代数运算（加减等）[71213]图逻辑运算测量似两端边缘长度结合前例关系进获物体直径
获取面积公式中matlab函数获取需容
Bwarea函数计算象面积功：估算二进制图中象面积
bwulterode函数距离转换值函数：终腐蚀求出二值图BW距离转换图面积值默认情况距离转换距离欧里连通性八邻居
imregionalmin函数获取面积功：查找图面积I（面积）默认conn 8
regionprops功计算标记区域面积分布显示区域总数
需regionprops函数计算出两属性区域图区域中素总数regionpropsArea包含相应区域矩形边界框 regionpropsBoundingBox直径素数面积素数均函数计算减少素误差
获取直径面积素数两K值相实际面积直径
(5) 误差计算
查次计算均直径实际直径误差少均直径值实际值做差值进误差误差值相误差均5左右测量精度95左右误差值偏重新计算选择优化图方式重新执行面程序图边缘检测方法处理方法进步提高准确率圆形物体测量直接出整套系统准确率查系统通性
3 程序构想
(1) 读取图片程序
imaqhwinfo函数获取安装计算机摄头名称ID通win_infoDeviceIDs获取设备ID然d_win_infoSupportedFormats支持摄头 格式视频输入（camera_namecamera_id格式）功获取视频preview（vid）创建窗口预览容否正确closepreview关闭窗口获取视频图信息get（ 通FrameGrabInterval值设置getselectedsource（vid）get（vid）函数vidTriggerRepeat Inf设置常量值获取图start函数开始进行图获取结束时stop函数
(2) 优化函数构造
构造image_bw函数作RGB图片先优化成gray图进行优化成二值图直接灰度优化二值图二值图进行优化提高准确性
构造容方法：size函数判断图片样矩阵numel函数进行判断具体量3量RGB图2值灰度图彩色图片时rgb2gary函数RGB图片转灰度图graythresh函数选择佳灰度中间值佳值灰度值关键imbinarize函数合理灰度图转二值图理灰度图形样转二值图
转换bwareaopen函数删面积噪点影响素strel函数结合imopen（开运算）imclose（闭运算）进行更加深度优化程优化image输出
(3) 构造求直径面积函数
构造pic_value函数作计算二值图中测圆形物体素点总数目标圆形物体直径面积占素点数
构造容方法：输入参数：输入图片否显示描述边缘矩形先输入图片image_bw函数进行二值化处理二值图取反黑色底色进行描述背景bwlabel函数进行二维二值图中分离部分进行标注处理三维bwlabeln函数中关键函数 regionprops函数作度量图区域属性regionpropsArea子项regionpropsBoundingBox分获取面积素点矩形数等area_pixelcat(1 pic_regionpropsArea)函数方式获取图片中物体占图片素点总数[~ ind] sort(area_pixel ＇descend＇)图片中检测图形进行关素点少降序排列pic_gray(pic_gray_label~ind(1)) 0图片中做需检测图片统统变黑抹干扰容次图片进行优化测图片轮廓黑白图片：[BLN] bwboundaries(pic_gray)函数进行边缘检测 B检测具体坐标 L检测图 N检测图形数B作描述边缘具体通window_值少进判断否需描述出图片边缘模样需描述具体代码实现：boundary B{1} figure imshow(pic) hold on plot(boundary(2) boundary(1)＇g＇＇LineWidth＇2)通描述获圆形物体图片边缘描述需获矩阵方法regionprops中regionpropsBoundingBox样描述圆形物体中矩形实现：rec pic_regionprops(ind(1))BoundingBox
rectangle(＇Position＇ rec ＇EdgeColor＇ ＇r＇ ＇LineWidth＇ 2)然利pic_regionprops(ind(1))BoundingBox中提供直径素点获需圆形物体直径mean函数进行均值计算进减少误差面积素点获取方式直接regionpropsArea赋值area输出需圆形物体面积素点总数需输出目标物体直径素点面积素点目标二值图图中检测图形数构成元胞进行输出中需输出检测图形数原判断圆形物体目标优化效果图片容否干扰区域否需进行加强图片容优化
(4) 构造计算K值函数
构造k_value函数构造两K值关直径K值k_dia表示关面积K值k_area表示两k值作减误差排直径算错导致面积算错通k值直径计算出面积利K值计算面积差值否合理范围作判断面积直径计算否正确减误差构造函数具体方式：input函数提示输入需物体实际直径面积输入物体图片
利前面构造image_bw函数二值图构造pic_value函数物体直径素点（diameter）面积素点(area)通K（实际值）（素数）公式k_diak_area值输入种物体图片进行提高K值准确性减误差两K值组成矩阵进行输出
(5) 程序编码
进行输入图片址利循环函数循环时间函数间隔检测图片容获取图片中圆形物体面积直径容
四 设计反思改进
采集系统选择镜头相机选择许改进方面价格性选择需结合实际情况然切想法纸谈兵禁起实践
降噪优化方面更构造函数进行处理思路：意素点判断否0取该素点周围8者四素点相加总等255 * 8者 255 *4说明该素点噪声置255领域计算方法没边界计算图四边简单判断否噪点
灰度图转二值图中优秀方式二值细化法等二值化程十分重直径面积判断十分重影响许图部分进行分割部分图半部分阴影半部阴影提高佳灰度中间值会阴影部分成物体部分
搭建采集系统光源背景颜色检测物体形成较反差物体图边缘更加突出利程序检测减误差提高检测精度
检测物体距离相机位置宜太远然会处理图增加硬件载运行利系统提高系统维护成
系统运实际检测中检测精度许达标准精度求确实足够辅助质检员完全没问题
五 毕业设计总结
做毕业设计整程中询问老师前辈许关matlab识知识受益匪浅样认识知识井底蛙远远够十分感谢老师帮助搭建起系统程中运前课程容中知识
毕业设计学次作业作业学生活中学系知识运起次测量图圆形目标系统设计够更加融汇贯通matlab语言单纯matlab理知识够matlab设计编写型视觉系统毕业设计实践力提升收获成果满满视觉系统设计中非常困难尤选镜片相机时搭建采集系统准确位置采集距离图片影响关系采集精度属性图采集关重选择点马虎图处理时许函数选择构造函数进行图优化优化会系统准确程度提升重目标图边缘检测边缘否检测出关系否目标图面积直径关键前面计算K值否准确关系系统误差少总程中十分重缺
次毕业设计意识沟通交流非常重次设计出现问题会成宝藏问题存会更进步更加通学交流找解决办法
六 参考文献
[1]钱月基MATLAB图形态学处理技术应[J]江师范学院学报2019(10)
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[5]董云峰基MATLAB图边缘检测方法研究[J]庆师范学院学报2018(5)
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[7]赵MATLAB数字图处理中应[D]重庆重庆交通学土木工程学院
[8]陈炳权刘宏立孟斌数字图处理技术现状发展方吉首学学报(然科学版)200930(1)
[9] 黄凯奇伟强谭铁牛图物体分类检测算法综述[J] 计算机学报2014
[10](美)RafaelCGonzalezRichardEWoods著阮秋琦阮宇智等译数字图处理第三版北京：电子工业出版社20038897
[11] 掬鸥袁晓桂．基阈值分割技术图分割法研究[J]．现代电 子技术201639(16)：105—107．
[12]李致勇 河道突缩引发溃决型洪水流量衰减效应研究[J] 中国优秀硕士学位文全文数库 2016(01)9696
[13海蜇斯基 摄影手手光圈奥秘[J] 计算机应文摘 2010(25)22
[14]罗超 视频图处理凸显细节价值[J] 中国公安全 2018(12)142147
七 谢辞
感谢指导老师盛成老师没您光学matlab方面悉心指导没篇文利完成感谢疫情期间身体健康格外关心导感谢信息学院老师四年研究中提供教学帮助 会直记您指导教育 感谢学四年级期间教专业知识老师没您提供指导帮助难毕业
北理珠学四年学生涯中优质学校优秀老师出色朋友学生活中出现激励着奋发图强努力做学生活充满色彩图书馆里灯明德楼山路弘毅楼路神知行楼实验精工楼中磨锤子会生中珍贵回忆母校细心培养四年时候缤纷时代中贡献份力量
感谢起生活四年室友隔壁兄弟学生活充满喜悦温暖 感谢周围朋友学 感谢学生活充满欢乐温馨 走路美
江湖见
八 附录
附录1
程序源代码
function kk_value()
计算k少进实际素实际例关系
输入B测试圆实际
dia input(＇请输入圆实际直径少：＇)
area input(＇请输入圆实际面积少：＇)
第步进行K值计算
利圆图占素点数进行出A实际测量圆形直径BKAB
pic_imread(＇pic_qqq2jpg＇)
pixel_sumpic_value(pic_0)
diameterpixel_sum{1}
area_pixel_sum{2}
k_areaareaarea_
k_diadiadiameter
k[k_diak_area]
附录2
程序源代码
调测试圆函数获取K值：
k_k_value()
读取图片容
picimread(＇pic_qqq2jpg＇)
获取图片中物体总素直径数面积总素
pixel_sumpic_value(pic0)
diameterpixel_sum{1}
areapixel_sum{2}
计算实际直径面积
real_diak_(1)*diameter
real_areak_(2)*area
disp(＇检测直径：＇)
disp(real_dia)
disp(＇检测面积：＇)
disp(real_area)
附录3
程序源代码
function pic_datapic_value(picwindow_)
计算二值图中图片素点总数计算测圆形物体素数目标物体直径高等等
pic输入图片 window_ 0边缘描述出矩形画出
面积测算
pic_gray~image_bw(pic)彩色图片处理成黑白二值图
pic_gray_labelbwlabel(pic_gray8)bwlabel二维二值图中分离部分进行标注
pic_regionpropsregionprops(pic_gray_label)regionprops 函数图片区域属性值
area_pixelcat(1 pic_regionpropsArea)获取图片中物体占图片素点总数
[~ ind] sort(area_pixel ＇descend＇)图片中检测图形进行关素点少降序排列
pic_gray(pic_gray_label~ind(1)) 0图片中做需检测图片统统变黑抹干扰容
[BLN] bwboundaries(pic_gray)进行边缘检测 B检测具体坐标 L检测图 N检测图形数
rec pic_regionprops(ind(1))BoundingBox
if window_~0
boundary B{1}
通polt函数B提供(xy)坐标进行描述边缘
figure imshow(pic) hold on
plot(boundary(2)
boundary(1)＇g＇＇LineWidth＇2)
通regionprops做提供BoundingBox参数容（box中提供矩形长宽）
rectangle(＇Position＇ rec ＇EdgeColor＇ ＇r＇ ＇LineWidth＇ 2)
黑白轮廓描述：
subplot(224)imshow(pic_rgb_gray)
边缘检测方法：
获取轮廓方法bwperim函数
bw_output bwperim(pic_rgb_gray8)
边缘检测方法二：
获取轮廓方法edge函数canny算子进行检测
bw_output edge(pic_rgb_gray＇canny＇)
imshow(bw_output)
end
通长宽检查否圆形mean函数减误差
length_errorabs(rec(3)rec(4))
if length_error<5
diametermean(rec(34))
else
diameter[rec(3)rec(4)]
end
做需输出容构成元胞进行输出
pic_data{diameterarea_pixelLN}
附录4
程序源代码
function pic_rgb_grayimage_bw(pic)
进行图片二值化处理形成黑白图片（优化）
pic 输入图片
dimension numel(size(pic))判断量2灰度图
if dimension3三彩色图
pic_rgb rgb2gray(pic)rgb 转灰度
graythresh_1graythresh(pic_rgb)寻找佳二值中间数
imshow(pic_rgb)
imhist(pic_rgb)
pic_rgb_gray imbinarize(pic_rgbgraythresh_1)转黑白图2016中im2bw()rgb直接转化二值图
subplot(121)imshow(pic)
subplot(122)imshow(pic_rgb_gray)
else
graythresh_1graythresh(pic)
pic_rgb_gray imbinarize(picgraythresh_1)
subplot(121)imshow(pic)
subplot(122)imshow(pic_rgb_gray)
end
优化图片容突出物体
pic_rgb_graybwareaopen(pic_rgb_gray3008)删面积
进行消面积象
sestrel(＇square＇10)
foimopen(pic_rgb_grayse)开运算
pic_rgb_grayimclose(fose)闭运算
imshow(pic_rgb_gray)title(＇开闭运算图＇)
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