论文总字数：19625字

摘 要

本课题是传送皮带断裂自动检测系统的一部分，属于对图像处理中的图像分割工作。主要目标是对探测器采集的皮带的原始图像进行自适应阈值分割分割，提取出对象的二值图像，以便系统做出后续分析。本次算法使用的是MATLAB图像处理工具，通常先将一份探测器采集的原始图像图像读取到计算机中，先分析图像的大概特征，然后运用图像滤波进行预处理，从而消除图像中的一些采集时产生的噪点为了不对后面的阈值分割计算造成影响。然后再对经过滤波处理后的图像设计相应的阈值分割方法，使目标与背景分离，且钢丝间不会存在粘连。最终输出经过自动阈值分割的图片文件。

关键字: 传送皮带；MATLAB；噪点；图像滤波；阈值分割。

The auto-thresholding algorithm of conveyor belt

Abstract

This topic is a part of the conveyor belt automatic fault detection system, belonging to the the work of image segmentation in image processing. The main objective is to adaptive threshold segmentation for the belt’s original image that detector’s collection, extracts the binary image objects, in order to make a subsequent analysis of the system.The algorithm used the MATLAB image processing tools, firstly reading the the belt’s original image that detector’s collection into the computer, and analy the probably characteristics of the image, and then use the preprocessing of image filtering and thereby eliminating some of the noise generated that produced in images gathering in case to have a infuluece to the subsequent division calculation.Then design appropriate threshold segmentation for this image and separate the target and background and there will be no adhesion between the wire. The final output is a automatic threshold segmentation of image files.

Key words: Conveyor belt;MATLAB;noise; image filtering;threshold.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 图像分割研究现状与发展 1

1.3 论文篇章结构 2

第二章 基于matlab的数字图像处理基础 3

2.1MATLAB简介 3

2.2数字图像处理 3

2.2.1数字图像处理的主要方法 3

2.3 MATLAB在图像处理中的函数 4

2.4常用的图像基本类型及图像基本操作 4

2.4.1图像的基本类型 4

2.4.2MATLAB图像处理函数简单操作 5

2.5本章小结 6

第三章 图像的滤波去噪处理技术 7

3.1图像平滑处理 7

3.2图像滤波 7

3.3中值滤波 8

3.3.1 中值滤波 8

3.3.2中值滤波基本原理 8

3.3.3中值滤波的去噪过程 9

3.4 本章小结 10

第四章图像阈值分割 11

4.1 图像阈值分割简介 11

4.2阈值分割思想和原理 11

4.3自适应阈值分割 11

4.3.1几种自适应阈值分割算法种类及简单介绍介绍 12

4.5、Ostu（最大类间方差）阈值分割算法 16

4.5.1最大方差自动取阈值 16

4.6 本章小结 18

第五章 传送皮带自动阈值分割算法的MATLAB实现 19

5.1图像读取与显示 19

5.1.1、打开图片操作 19

5.1.2、图像显示 20

5.2、滤波去噪 21

5.3、自适应阈值分割 21

5.4.结果与分析 22

5.5 本章小结 23

第六章结束语 24

6.1工作总结 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 引言

1.1 研究背景与意义

传送皮带对于大家来说都应该不是一个陌生的东西，在现在的许多生产生活中尤其是一些工程量大的工作中都会用到。因此对传送带的使用状况的检测是非常重要额度环节。而现在使用的传送带有很多种，一般情况下生产中会根据不同的工作环境来选择不同额度传送皮带。而市面上的皮带的材质区别主要在于皮带所加的芯。为了皮带更加安全，厂商一般通过加芯来增强皮带的使用寿命。而一般皮带加的芯有塑料芯、铁丝芯、和钢芯等。而在一般用于一些工程量大，距离比较远的生产中常会用到材质比较好的钢丝芯传送皮带。根据加芯后的皮带的构成，如果皮带中又钢丝发生断裂的话，由于受力不均，在断裂处会发生拉力的集中，此处的其他钢丝就会受到更多的外力，最终此处会越来越不堪承受外力而发生断裂。从而导致工程的停滞，甚至带来人员的危险，给企业带来生产损失。由于钢丝芯处于皮带的夹层中，因此在正常情况下，人们的肉眼是无法看到皮带的断裂情况的。

正常情况下利用X射线照射皮带，实时获取钢丝图像，根据钢丝的连接情况判断是否存在断裂。而探测器通常由若干探测板组成，且在不同的照射条件下，钢丝和皮带系统响应不一致，所以需要采用动态分割方法提取钢丝绳。本课题的目标是自动分析当前成像系统的响应情况，实现实时自动阈值分割，将皮带图像二值化，提取出钢丝绳信息。最终能够及时发现皮带的断裂情况，避免带来的危险及损失。

1.2 图像分割研究现状与发展

本课题涉及的主要内容是图像分割技术。这种技术是当前比较流行的一种图像处理手法。而图像分割的原理就是将图像按照人们的实际需求分成许多个不同的区域，使这些区域具有不重叠的特性或者该区域具有实际意义或是几个区域的图像特征相差不大[1]^[1]。

一般人们对图像进行研究处理时，往往不会整幅图像所以的信息来进行处理，而是对需要的图像某些重要的部分进行详细的研究，提取其中的一些重要的信息，而图像分割就是将这些重要的部分从原图中分割开来，以便进一步深入的研究。图像分割技术到现在已经有几十年的发展历史了，基本上在在图像处理的早期阶段，人们就发现这一技术的重要性。所以到现在为止，人们已经提出了很多的分割方法。由于对一幅图像的分割结果的成功与否直接会影响到人们对图像处理结果与预期目标的看法，所以图像分割技术已经逐渐成为图像处理工作中的重要环节。虽然现在出现了各式各样的图像分割的方法，但是对于图像分割人们还是要对不同的图像，不同的要求进行具体分析。

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