隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、圖像是現(xiàn)代信息社會中最基本的信息。數(shù)字圖像處理技術(shù)是一種具有巨大經(jīng)濟效益和社會效益的實用技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。 本課題的研究以隧道施工開發(fā)為背景，在隧道挖掘過程中通過數(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)和模式識別技術(shù)對隧道掌子面圖像進行處理和分析，提取巖層信息，并最終達到隧道三維重建和預(yù)測的目的。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)省圖像分析時間，提高施工效率，

2、同時可節(jié)約施工成本，降低施工風(fēng)險，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內(nèi)容出發(fā)，分析了隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)所要解決的主要問題以及在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的重點和難點，并對數(shù)字圖像處理技術(shù)以及系統(tǒng)實現(xiàn)所使用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法做了簡要的介紹。本論文是基于隧道掌子面圖像處理系統(tǒng)來研究的，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：利用多項式方程實現(xiàn)圖像幾何校正、圖像的灰度線性變換和灰度窗口變換、對圖像進行空域濾波增強處理。在圖像邊緣檢測部分主要研究了利用Canny算子來檢測隧道掌子面圖像的邊緣。在圖像分割部分，研究了采用區(qū)域生長的方式分割圖像的方法，并且針對隧道掌子面圖像十分復(fù)雜的特點，僅僅依賴全自動的方式分割圖像尚有困難，因此本系統(tǒng)還提供了一種稱為“智能剪刀”的功能來半自動或者手動地提取目標圖像的邊界，以達到更精確地分割圖像的目的，滿足了不同