水中微小氣泡群成像探測(cè)中參數(shù)提取算法的研究.pdf

1、水中的氣泡群往往能反映水體的許多特性，因此對(duì)水中氣泡群的探測(cè)近年來(lái)已經(jīng)成為對(duì)水體特性研究的一種重要手段。近年來(lái)研究不同環(huán)境下的氣泡群特征參數(shù)，逐漸成為水下探測(cè)的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為了了解特殊環(huán)境下的氣泡群特性參數(shù)，在本論文中利用激光照射氣泡區(qū)域產(chǎn)生的散射光對(duì)氣泡群在CCD上所成的圖像，通過(guò)圖像處理來(lái)分析氣泡群參數(shù)。本論文利用氣泡對(duì)光的散射特性和具體環(huán)境要求搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。并利用圖像學(xué)，圖形學(xué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)對(duì)圖像進(jìn)行分析處理，最終得到需要的

2、氣泡群參數(shù)。
　　根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求完成對(duì)成像系統(tǒng)的搭建。系統(tǒng)由光源，氣泡發(fā)生器和接收成像系統(tǒng)組成。針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)需求，進(jìn)行成像系統(tǒng)部件的選型。包括激光器、鏡頭、電解水設(shè)備，CCD等。在通過(guò)搭建好的成像系統(tǒng)獲取氣泡群圖像之后，按照常規(guī)的對(duì)圖像處理方法對(duì)所成圖像進(jìn)行處理，包括諸如去噪，增強(qiáng)，二值化等。通過(guò)一系列的處理發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的氣泡處理方法針對(duì)該環(huán)境下的氣泡群圖像處理效果較差后，對(duì)圖像特點(diǎn)進(jìn)行分析引出關(guān)于該環(huán)境下的氣泡圖像處理的新思考。

3、
　　通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性了解以及本論文所面對(duì)的具體對(duì)象的分析，綜合得出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣泡探算法。首先經(jīng)過(guò)初提取算法得到需要送入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本，然后通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練得出符合實(shí)驗(yàn)要求的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最后將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理結(jié)果通過(guò)合并算法得到氣泡群參數(shù)。
　　最終將訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在氣泡群圖像參數(shù)提取上檢測(cè)其效果，并得出關(guān)于該算法效率和適用范圍的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，探測(cè)算法在氣泡群距離確定（0.6m）的情況下可以對(duì)電解電流強(qiáng)度