隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖像是現(xiàn)代信息社會(huì)中最基本的信息。數(shù)字圖像處理技術(shù)是一種具有巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)用技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。 本課題的研究以隧道施工開(kāi)發(fā)為背景，在隧道挖掘過(guò)程中通過(guò)數(shù)碼拍照設(shè)備采集一系列的隧道掌子面圖像，并利用數(shù)字圖像處理技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)對(duì)隧道掌子面圖像進(jìn)行處理和分析，提取巖層信息，并最終達(dá)到隧道三維重建和預(yù)測(cè)的目的。與傳統(tǒng)的人工分析方法相比，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析隧道掌子面圖像可以極大地節(jié)省圖像分析時(shí)間，提高施工效率，

2、同時(shí)可節(jié)約施工成本，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。 本論文首先從課題的研究背景和主要研究?jī)?nèi)容出發(fā)，分析了隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)所要解決的主要問(wèn)題以及在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所使用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法做了簡(jiǎn)要的介紹。本論文是基于隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)來(lái)研究的，數(shù)字圖像處理技術(shù)是系統(tǒng)的核心，本論文詳細(xì)研究了隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)中所涉及到的主要算法，并給出了對(duì)應(yīng)的處理結(jié)果。在圖像預(yù)處理部分

3、主要研究的內(nèi)容有：利用多項(xiàng)式方程實(shí)現(xiàn)圖像幾何校正、圖像的灰度線性變換和灰度窗口變換、對(duì)圖像進(jìn)行空域?yàn)V波增強(qiáng)處理。在圖像邊緣檢測(cè)部分主要研究了利用Canny算子來(lái)檢測(cè)隧道掌子面圖像的邊緣。在圖像分割部分，研究了采用區(qū)域生長(zhǎng)的方式分割圖像的方法，并且針對(duì)隧道掌子面圖像十分復(fù)雜的特點(diǎn)，僅僅依賴(lài)全自動(dòng)的方式分割圖像尚有困難，因此本系統(tǒng)還提供了一種稱(chēng)為“智能剪刀”的功能來(lái)半自動(dòng)或者手動(dòng)地提取目標(biāo)圖像的邊界，以達(dá)到更精確地分割圖像的目的，滿(mǎn)足了不同