基于圖像處理的曲線重建與識(shí)別系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以曲線重構(gòu)為核心的逆向工程已經(jīng)越來越受到重視，其應(yīng)用幾乎涉及了自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、醫(yī)學(xué)圖像處理、地震勘探數(shù)據(jù)和地質(zhì)探索記錄數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。雖然目前已有一些曲線重建與識(shí)別系統(tǒng)，但是研究者和學(xué)者們從未停止對(duì)該技術(shù)的研究，并不斷深入研究和改進(jìn)。
　　本文首先對(duì)曲線重建與識(shí)別系統(tǒng)的現(xiàn)狀和已有的技術(shù)進(jìn)行了深入的

2、研究，在此基礎(chǔ)上提出了曲線重建與識(shí)別系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。其中軟件部分包括曲線的圖像預(yù)處理、曲線區(qū)域定位、曲線重建及識(shí)別三個(gè)模塊。曲線的圖像預(yù)處理子模塊是根據(jù)曲線圖自身的特征，選取合適的算法，實(shí)現(xiàn)濾除噪聲、突出目標(biāo)的作用；此外，一種改進(jìn)的Ostu算法對(duì)不同形狀的曲線進(jìn)行二值化處理，能達(dá)到較好的效果；在曲線區(qū)域定位模塊中提出了基于Canny算子的曲線邊緣提取的算法以及曲線定位算法，該算法提高了系統(tǒng)在條件較差的情況下的定位精度，增加了對(duì)多色多

3、形狀曲線的適應(yīng)性；對(duì)曲線的重建，采用了改進(jìn)的B樣條曲線重建算法，在原B樣條曲線算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次擬合，在保證逼近曲線具有較好的形狀和接近弧線參數(shù)化的節(jié)點(diǎn)向量的同時(shí)，又避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)參數(shù)化的問題。
　　基于上述多種算法搭建了測(cè)試平臺(tái)。整個(gè)測(cè)試平臺(tái)的軟件部分采用Visual C++和OpenCV圖像處理庫(kù)編制。利用該測(cè)試平臺(tái)，使用兩大類曲線圖片進(jìn)行曲線重建與識(shí)別測(cè)試系統(tǒng)的性能。測(cè)試結(jié)果表明：本課題設(shè)計(jì)的曲線重建與識(shí)別系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)曲