水中微小氣泡群成像探測中參數(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，因此對水中氣泡群的探測近年來已經(jīng)成為對水體特性研究的一種重要手段。近年來研究不同環(huán)境下的氣泡群特征參數(shù)，逐漸成為水下探測的一個熱點問題。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)生的散射光對氣泡群在CCD上所成的圖像，通過圖像處理來分析氣泡群參數(shù)。本論文利用氣泡對光的散射特性和具體環(huán)境要求搭建了實驗系統(tǒng)。并利用圖像學(xué)，圖形學(xué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識對圖像進行分析處理，最終得到需要的

2、氣泡群參數(shù)。
　　根據(jù)具體實驗要求完成對成像系統(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。針對具體的實驗需求，進行成像系統(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)的對圖像處理方法對所成圖像進行處理，包括諸如去噪，增強，二值化等。通過一系列的處理發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的氣泡處理方法針對該環(huán)境下的氣泡群圖像處理效果較差后，對圖像特點進行分析引出關(guān)于該環(huán)境下的氣泡圖像處理的新思考。

3、
　　通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性了解以及本論文所面對的具體對象的分析，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，然后通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練得出符合實驗要求的神經(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)提取上檢測其效果，并得出關(guān)于該算法效率和適用范圍的結(jié)論。實驗結(jié)果表明，探測算法在氣泡群距離確定（0.6m）的情況下可以對電解電流強度