(完整版)重磁异常分离：Nuady非线性滤波的研究毕业设计

重磁异常分离：Nuady非线性滤波的研究Gravity and magnetic anomaly separation : study of the Nuady nonlinear filtering

目录

绪论 ............................................. 错误！未定义书签。第一章研究背景 .................................. 错误！未定义书签。第二章方法原理 .................................. 错误！未定义书签。

第一节Nuady非线性滤波法...................... 错误！未定义书签。

第二节插值切割法............................. 错误！未定义书签。第三章理论模型 ................................... 错误！未定义书签。

第一节参数设置............................... 错误！未定义书签。

第二节matlab编程成图解释分析对比............. 错误！未定义书签。

第三节理论模型的误差分析表格.................. 错误！未定义书签。

第四节理论模型结论............................ 错误！未定义书签。第四章实际资料处理............................... 错误！未定义书签。

第一节资料获取工区概况........................ 错误！未定义书签。

第二节 matlab编程成图解释分析对比 ............ 错误！未定义书签。结论和建议 ....................................... 错误！未定义书签。参考文献 ......................................... 错误！未定义书签。致谢 . (34)

绪论

近些年，随着我国经济的飞速发展，矿产资源的短缺的问题已成为限制国民经济持续快速发展的重大问题。所以，资源勘探成了重中之重，地球物理勘探方法有了用武之地。资源勘探中，重磁勘探是最重要勘探方法之一，重磁测量及其数据解释方法具有广阔的前景。尤其是在寻找磁铁矿及其共生磁性矿藏的工作里，重磁勘探有着不可代替的作用。重磁勘探具有仪器轻便、采集数据快、经济等特点，可以在地面、海洋、空中以及卫星上获取有用的观测数据。对于沙漠、森林等环境非常恶劣的地域，资源勘探仍然存在很多盲区，重磁航测的发展对这些盲区有非常重要的意义。这些都充分彰显重磁方法在地球物理勘探里的先导和直接寻找资源的主导作用。

重磁勘探中，数据资料处理是最重要的环节之一，同时也是重磁资料解释的前提。在生产过程中证实:实际的勘探工作里采集到的重磁资料，通常是由于各种不同的因素产生的叠加异常，其包含了许多有用的宝贵信息，是不同的规模和埋藏深度的地质体的综合反馈。若是能从采集到的重磁数据中将不同地质体产生的各种异常分离出来，就可以分别研究它的地质意义。该怎样将重磁数据中的有用的异常很好的提取出来是现在重磁勘探中需要解决的主要问题，所以一直受到国内外的众多学者的重视。一般我们可以将叠加异常看成为区域异常与局部异常的叠加组成，将从重磁数据中分离出的有用异常的问题，转变为区域异常与局部异常的分离。这种分离是多种处理方法的最基本的，准确的分离区域异常与局部异常，可以为重磁数据的反演解释打下坚实基础，可以让资料解释有较好的地质效果。

在最开始的时候, 人们把区域场视为恒定的场, 采取徒手圆滑的技术, 再后来渐变为数字处理的方法, 例如移动平均法等。50 年代开始有了数字滤波概念而且用于异常分离。再后来后来还有人对异常分离滤波的误差性质做了比较深入探讨, 还提出提高最佳线性滤波的技术等, 为了克服摺积滤波对波带较宽位场波谱的不适应性, 同时也提出用非线性滤波方法对叠加场进行的异常分离, 这种方法仅仅限于航磁剖面数据的处理。

区域场概念方面的多项式拟合曲面,最初做了很多探索正交多项式类型但效果并不好,如重力区域领域多元多项式系数多项式拟合的地区区域异常效果,导致获得的数学的表面可能不是一个真正的区域场近似。因此,我们建议根据一些数据的一部分没有区域场效应,使用迭代方法的逐次逼近的方法或试图消除区域异常效应的数据,然后寻求表面多项式系数,这样多项式表面提出法律障碍要克服上述需要适当的同时,大大增强了活力的方法。60年代初,美国地球物理气的哥哥亚历克斯,一个多项式拟合曲面区域的领域,后来开发的更先进的表面来取代并接近。50年代后期,我们建议常规多项式描述区域场,为了提高计算速度和准确度多项式拟合。在1970年代苏联使用双正交函数转换公式来转换多项式近似的引力场,从而达到目的的分离区域场异常。孤立的异常通常有很多的歪曲,很难定量解释。一些人认为的标题字段将导致混乱的地区在感觉仿佛被重新命名为“领域的趋势”是适当的。此外,苏联还可以根据地质、地球物理场源的先验信息给模型(或接口深度参数)是该算法分离的例外不同类型的字段来源(或相关性分析来分离不同的接口),它将会分离不同寻常的主题和建立的参数区域背景场源。到目前为止,外国地球物理学家相信势场异常分离理

论虽然它是一个反问题,但是在确定区域领域和地区分布有着本质的联系,所以,作为解决方案的反问题,分离的区域场也有多个解决严格数学的观点,不可能获得的独特的解决方案。

naudy非线性滤波法与插值切割法在异常分离中产生的效果是非常好的。此次论文就是以此两种方法作为一次对比，对两种方法产生的效果进行透彻的分析。

第一章研究背景

重磁异常分离方法，国内外多年以来进行了许多的研究与开发，发表了许多不同有效的新观点技术，近来还有人在发表这方面的研究成果。分离区域场与局部场的方法技术大体上分两类:一类是空间域滤波;另一类是频率域滤波。在分离空间域中有徒手圆滑法、最小二乘法、插值法等;在分离频率域中有维纳滤波法、小波逼近法、最佳线性滤波法等。有关异常分离方法的分类如下图：

非线性滤波的使用是Naudy（1968）首次推荐使用的，非线性滤波在磁航剖面图去噪音过程中取得了很好的效果。从那时起，非线性滤波用来去除各种地球物理数据异常，基本的原则是异常完全被移除并且这些剩余异常应该保持不被改变。非线性滤波在地球物理的应用中不断的被完善，例如在2001年，Pierre Keating ,和Nicolas Pinet发表的非线性滤波在分离局部场和区域场中的应用。并且在2003年，由长春、熊盛青、郭志红等人发表的改进的非线性滤波在高山地区的应用都能能说明非线性滤波在地球物理异常分离中取得了较好的效果。

非线性滤波中的插值切割法是文百红和程方道在1990年提出的一种新的异常分离方法技术，该方法以当前计算点场值与四点圆周平均值的插值运算为切割算子, 通过连续切割, 得到磁异常的切割区域场, 而从磁异常中减去后, 就得到切割局部场。在1991年的2月，文百红更加详细的介绍了插值切割在消除磁异常在干扰中的应用，在经过前人的不断研究完善，插值切割法已经对异常分离处理有了非常明显的效果。

第二章方法原理

第1节Nuady非线性滤波法

非线性滤波的使用是Naudy（1968）首次推荐使用的，非线性滤波在磁航剖面图去噪音过程中取得了很好的效果。从那时起，非线性滤波用来去除各种地球物理数据异常，基本的原则是异常完全被移除并且这些剩余异常应该保持不被改变。在2001年，Pierre Keating,和Nicolas Pinet 发表的非线性滤波在分离局部场和区域场中的应用一文中明确的验证了naudy非线性滤波在异常分离中的效果是非常好的。

基本原理：

异常被分成俩种类型：简单异常, 有一个最大。复杂的异常，有一个最大值和两个最小值。对于正常空间数据的1/2差的定义：S=C-(B+D+G+H)/4;

B1=g(x-r,y)+(g(x+r,y)-g(x-r,y))/4;

C1=g(x-r,y)+(g(x+r,y)-g(x-r,y))/2;

D1=g(x-r,y)+(g(x+r,y)-g(x-r,y))*3/4;

G1=g(x,y-r)+(g(x,y+r)-g(x,y-r))*3/4;

H1=g(x,y-r)+(g(x,y+r)-g(x,y-r))/4;

A=g(x-r,y);B=g(x-r,y);C=g(x,y);D=g(x+r,y);E=g(x+r,y);

F=g(x,y+r);G=g(x,y+r);H=g(x,y-r);I=g(x,y-r);

T=(B-B1)+(C-C1)+(D-D1)+(G-G1)+(H-H1);

异常形状取决于比率R或者T/S,R=T/S;

如果R是负的异常，则有一个最大值和两个最小值。R<=0

Q=C/2+(B+D+G+H)/8;

如果0

Q=(B+D+G+H)/3-(A+E+F+I)/12;

如果R>4，则异常太宽。

第2节 插值切割法

进行处理重磁实际或者理论数据的过程当中，我们将采集到的数据看成由区域异常和局部异常叠加组成的，根据这些采集的重磁数据做出地质结构的解释，就要先将这两种数据分离。

理论公式是:L(x ，y)=G(x ，y)一R(x ，y) (1)

公式中L(x ，y)表示在坐标(x ，y)处获得的局部异常，G(x ，y)表示在坐标(x ，y)处的实测异常，R(x ，y)表示在坐标(x ，y)处的区域异常。

插值切割法是在多次切割方法的基础上成长起来的一种新的空间域分离区域与局部异常的新方法[16】。它的本质是一种压制干扰异常的技术，根据不受局部异常干扰或干扰很小的测点(称为插值节点)上的场值，构造成一个插值函数，然后用这个函数对实测数据进行连续的插值切割，计算出来受到干扰的区域异常数值。实测数值与所求得的区域异常数值之差，就是局部异常值。

由于插值切割法具有畸变小、收敛性好、划分精度高的优点，所以近几年来此种方法被普遍重视。

基本原理：设测区D 内重磁异常G(x ，y)由区域异常侧x ，y 和局部异常L(x ，y)组成，令A(x ，y)代表与点(x ，y)相距r 的某4点重(磁)异常的平均值，即:

1(,)[(,)(,)(,)(,)]4A x y G x r y G x r y G x y r G x y r =++-+++- (1)

式中，r 为切割半径。区域异常R(x ，y)是G(x ，y)与A(x ，y)的加权平均，即:

.......................(2)式中，a 和b 是加权系数，且a+b=1。 对于加权系数的确定，由下列算法求取:

1(,)[(,)(,)]2X B G x y G x r y G x r y ?=-++-;

1(,)[(,)(,)]2y B G x y G x y r G x y r ?=-++-;

(,)(,)y B G x y r G x y r ?=+--;

(,)(,)x B G x r y G x r y ?=+--;

2

22()0c 1;==0()()x x x x x B c B B B B ?=≤≤???+?（当时，则c=1)

2

22()01;==0()()y y y y y B d d B B B B ?=≤≤???+?（当时，则d=1)

取

用上述方法得到的区域异常称为第1次切割的区域异常，用Rl(x ，y)表示;对Rl(x ，y)重复使用以上方法，得到第2次切割的区域异常R2(xy);依次迭代下去，最终有1lim (,)(,)0n n n R x y R x y -→∞-→于是有

称这个区域异常为切割半径r 的区域异常。将重磁异常G(x ，y)与区域异常R(x ，y)相减，得到局部异常。一般切割半径r 越大，切割出的局部异常所反映的地质体深度和规模就越大。而且，用插值切割法得到处理后某一测点上的值，需要周围一定范围的数据参加运算，由于实测数据范围的

有限性，势必导致其边部在处理后有所损失。为了尽量减少边部损失，更充分地利用实测资料进行地质解释，往往需要对实测数据先进行扩边处理，以满足后续处理的需要。

第三章理论模型

假设一个新沉积的地层中由于地质构造有岩浆侵入并在一定的条件下形成了火成岩矿体，新沉积的地层的密度比周围围岩的密度要小，形成一个负的剩余密度。另一个假设是先沉积的地层中由于地质构造有岩浆侵入并在一定的条件下形成了火成岩矿体，先沉积的地层的密度比周围后沉积的围岩的密度要大，形成一个正的剩余密度。最后一个是在理想的条件下，围岩中只有岩浆侵入生成的火成岩矿体。

第1节参数设置

模型一的具体参数：球体的中心坐标：（0，0，15），球体半径：15m,

球体的剩余密度：2.7kg/m3

长方体1的坐标：（0，0，40），剩余密度：-0.4kg/m3

长方体2的坐标：（0，0，120），剩余密度：-0.2kg/m3

长方体3的坐标：（0，0，200），剩余密度：0

模型二的具体参数：球体的中心坐标：（0，0，15），球体半径：15m,

球体的剩余密度：2.7kg/m3

长方体1的坐标：（0，0，40），剩余密度：0.4kg/m3

长方体2的坐标：（0，0，120），剩余密度：0.2kg/m3

长方体3的坐标：（0，0，200），剩余密度：0

模型三的具体参数：球体的中心坐标：（0，0，15），球体半径：15m,

球体的剩余密度：2.7kg/m3

长方体1的坐标：（0，0，40），剩余密度：0

长方体2的坐标：（0，0，120），剩余密度：0

长方体3的坐标：（0，0，200），剩余密度：0

第2节matlab编程成图解释分析对比

一、模型一区域场小于零的情况下由matlab编程得出的图像如下：

1、在切割半径与窗口半径都为20的情况下：

Nuandy：Nuandy非线性滤波

Interpolating Cut：一次插值切割

Fixed Number of cut：固定次数的插值切割

Regional：区域场异常

Many Cut：连续插值切割

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的曲线有波动，有可能是虚假异常造成的，并且曲线的形态与区域场的形态相差很大。连续插值切割与固定次数的插值切割在曲线形态上也和区域场的形态相差比较大，波动比较小，比一次插值切割的效果要好一点。Nuady非线性滤波的曲线是最接近区域场曲线的形态的，而且没有异常波动。在图像中可以看出Nuady非线性滤波的效果在切割半径与切割窗口都为20的情况下是比其他三种方法要好。插值切割的次数多要比插值次数少的效果要好。粗浅的来看连续差值切割的效果是插值切割法中效果最好的。

2、在切割半径与窗口半径都为40的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的曲线有较小的波动，并且曲线的形态与区域场的形态相差很大。固定次数的插值切割在曲线形态上也和区域场的形态相差比较大，波动比较剧烈，有可能是虚假异常造成的，没有一次插值切割效果好。连续的插值切割效果比较好，曲线比较圆滑，但是形态上仍然是和区域场的形态差别较大。Nuady 非线性滤波的曲线是最接近区域场曲线的形态的，曲线比较圆滑，而且没有异常波动。在图像中可以看出Nuady非线性滤波的效果在切割半径与切割窗口都为40的情况下是比其他三种方法要好。粗浅的来看连续差值切割的效果是插值切割法中效果最好的。并且Nuady非线性滤波和连续差值切割的曲线在不断的接近区域场的曲线。

3、在切割半径与窗口半径都为60的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的曲线有较大的波动，并且曲线的形态与区域场的形态相差很大。固定次数的插值切割在曲线形态上也和区域场的形态相差比较大，波动比较剧烈，有可能是虚假异常造成的，没有一次插值切割效果好。连续的插值切割效果比较好，曲线比较圆滑，但是形态上仍然是和区域场的形态差别较大。Nuady 非线性滤波的曲线是最接近区域场曲线的形态的，曲线比较圆滑，而且没有异常波动。在图像中可以看出Nuady非线性滤波的效果在切割半径与切

割窗口都为60的情况下是比其他三种方法要好。并且Nuady非线性滤波的曲线在不断的接近区域场的曲线。

二、模型二区域场大于零的情况下由matlab编程得出的图像如下：

1、在切割半径与窗口半径都为20的情况下：

Cut：一次插值切割

cishu：固定次数的插值切割

Regional：区域场异常

Nuandy：Nuandy非线性滤波

duoci：连续插值切割

图像解释对比分析：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的异常曲线与区域场的异常曲线形态上相差比较大，但是有向相同的形态靠近的趋势。连续插值切割的异常曲线形态上比较接近区域场的异常曲线形态，没有曲线震荡，而固定次数的插值切割的异常曲线有剧烈的震荡，这可能是由于虚假异常造成的，而Nuandy非线性滤波的异常曲线形态上与区域场的异常曲线形态相差比较大，在此图中没有明确的看出来哪种方法更适合异常分离。

2、在切割半径与窗口半径都为30的情况下：

图像解释：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的异常曲线与区域场的异常曲线形态上相差仍然比较大，但是有向相同的形态靠近的趋势。连续插值切割的异常曲线形态上非常接近区域场的异常曲线形态，没有曲

线震荡，而固定次数的插值切割的异常曲线仍有有剧烈的震荡，这可能是由于虚假异常造成的，但是在形态上也是非常接近区域场的异常曲线形态。而Nuandy非线性滤波的异常曲线形态上与区域场的异常曲线形态相差比较大。在这里可以看出连续多次插值切割与固定次数的插值切割的最佳半径都与30比较接近，从而达到了比较好的一场分离效果。

3、在切割半径与窗口半径都为50的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。一次插值切割的效果是非常好的，而其他三种方法的效果没有它好。

4、在切割半径与窗口半径都为70的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。Nuandy非线性滤波的异常曲线在形态上已经非常的接近区域场的异常曲线了。而其他三种方法的异常曲线形态与区域场的曲线形态相差愈来愈大，而且固定次数的插值切割异常曲线有较小的震荡。

三、模型三区域场等于零的情况下由matlab编程得出的图像如下：

1、在切割半径与窗口半径都为20的情况下：

Cut：一次插值切割

cishu：固定次数的插值切割

Regional：区域场异常

Nuandy：Nuandy非线性滤波

duoci：连续插值切割

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。图像中每种方法的异常曲线形态都不是接近区域场的异常曲线形态的。其中连续插值切割与固定次数的插值切割是最接近区域场的两种方法。固定次数的插值切割有虚假异常产生的异常曲线震荡。

2、在切割半径与窗口半径都为60的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。图像中每种方法的异常曲线形态都不是接近区域场的异常曲线形态的。但是这附图中可已明显看出连续插值切割、固定次数的插值切割、Nuandy非线性滤波的异常曲线形态上已经向区域场的异常形态靠近了。但是固定次数的插值切割产生了虚假异常引起的曲线震荡。

3、在切割半径与窗口半径都为100的情况下：

图像解释分析对比：图像中异常的宽度范围大致在-300到300之间，在两端异常变化的平缓，于-150和150处变化开始剧烈。图像中一次插值切割方法的异常曲线形态不是接近区域场的异常曲线形态的。但是这附图中可已明显看出连续插值切割、固定次数的插值切割、Nuandy非线性滤波的异常曲线形态上已经与区域场产生的异常曲线是非常接近的。但是固定次数的插值切割产生了虚假异常引起的曲线震荡。并且可以看出在此四中方法中经过连续的插值切割分离的异常效果要好与Nuandy非线性滤波分离的效果。由于固定次数的插值切割的效果也是不错，但是它产生了虚假的异常，是分离的结果不是那么的理想。

第3节理论模型的误差分析表格红色数字代表的是最小的误差

表一为区域场异常小于零时的误差分析

表二为区域场异常大于零时的误差分析

表三为区域场异常等于零时的误差分析

误差分析对比表格（10-6g.u)（表一）

窗口半径（m) 一次插值切割

Nuandy滤

波连续插值

切割

固定次数插

值切割

10

232.6457 254.2377 217.2141 211.2597 20

192.7692 158.9229 195.7078 190.9714 30

178.0450 187.8460 289.3381 241.5765 40

202.4718 272.4769 405.2283 301.5982 50

245.9225 299.2264 533.2182 366.5459 60

291.1776 299.2903 668.9794 440.2674 14 210.7371 194.0723 194.6759

182.3121 188.5012 190.8879 16

167.2624 188.6713 190.1936 18

158.9229 195.7078 190.9714 20

187.5707 158.0165 206.0429 193.3126 22

183.6118 155.5507 217.9423 202.5796 24

180.6644 157.0388 237.1020 214.6111 26

178.7509 172.5445

28

178.0450 187.8460

30

178.7941 193.9218

32

181.6638 205.6904

34

误差分析对比表格（10-6g.u)（表二）

误差分析对比表格（10-6g.u)（表三）

窗口半径（m) 一次插值切割

Nuandy 滤波 连续多次

插值切割

固定次数插值切割 10

230.4450 254.4927 210.5142

200.4189 20

172.9212 182.9284 102.1932

111.9518 30

114.5254 167.9206 79.7861

63.1004 40

70.3921 193.7895 254.6921

131.9676 50

73.4792 299.2264 436.2393

232.8827 窗口半径（m) 一次插值切割

Nuandy 滤波 连续多次

插值切割

固定次数插值切割 10

232.6457 254.2377 217.2141

211.2597 20

192.7692 158.9229 195.7078

190.9714 30

178.0450 187.8460 289.3381

241.5765

202.4718 272.476 405.2283 301.5982 40

245.9225 299.2264 533.2182 366.5459 50

291.1776 299.2903 668.9794 440.2674 60

210.7370 184.0723 194.6759 14

182.3121 149.5012 190.8879 16

167.2624 166.7134 190.1936 18

158.9229 175.7078 190.9714 20

187.5707 158.0165 206.0429 193.3126 22

183.6118 155.5507 217.9423 202.5796 24

180.6644 157.0388 237.1020 214.6111 26

178.7509 172.5445

28

178.0450 187.8460

30

178.7941 193.9218

32

181.6638 205.6904

34

187.5313 217.6324

36

第4节理论模型结论

在模型一、模型二、模型三中，可以看出Nuady非线性滤波与插值切割法都可以很好的进行异常分离，并且在最佳的切割窗口与最佳的切割半径下，其生成的异常曲线都非常的接近区域场异常曲线，由图可以看出连续的插值切割法与非线性滤波法的效果都要好于一次插值切割和固定次数的插值切割，在异常分离中，固定次数的插值切割总是伴随着虚假异常的产生，并且Nuady非线性滤波和连续插值切割的异常曲线是非常圆滑的。由误差分析表格可以看出，切割半径与切割窗口大小不断的变化，其产生的误差也是不断的变化，总体的规律是先减小后增大，当误差为最小值时，就是此种方法的最佳切割窗口和最佳切割半径。分别为最佳切割窗口和最佳切割半径时，Nuady非线性滤波的误差基本是最小的，其次是连续的插值切割法，一次插值切割与固定次数的插值切割法的效果大体是一样的，误差没有多大的差别。总体上看来理论模型的异常分离是Nuady的效果要稍微的比插值切割法好上一些。

第四章实际资料处理

关于图像分割算法的研究

关于图像分割算法的研究 黄斌 （福州大学物理与信息工程学院 福州 350001） 摘要：图像分割是图像处理中的一个重要问题，也是一个经典难题。因此对于图像分割的研究在过去的四十多年里一直受到人们广泛的重视，也提山了数以千计的不同算法。虽然这些算法大都在不同程度上取得了一定的成功，但是图像分割问题还远远没有解决。本文从图像分割的定义、应用等研究背景入手，深入介绍了目前各种经典的图像分割算法，并在此基础比较了各种算法的优缺点，总结了当前图像分割技术中所面临的挑战，最后展望了其未来值得努力的研究方向。 关键词：图像分割 阀值分割 边缘分割 区域分割 一、 引言 图像分割是图像从处理到分析的转变关键，也是一种基本的计算机视觉技术。通过图像的分割、目标的分离、特征的提取和参数的测量将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式，使得更高层的分析和理解成为可能，因此它被称为连接低级视觉和高级视觉的桥梁和纽带。所谓图像分割就是要将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合，也就是根据目标与背景的先验知识，对图像中的目标、背景进行标记、定位，然后将目标从背景或其它伪目标中分离出来[1]。 图像分割可以形式化定义如下[2]：令有序集合表示图像区域(像素点集)，H 表示为具有相同性质的谓词，图像分割是把I 分割成为n 个区域记为Ri ，i=1，2，…，n ，满足： (1) 1,,,,n i i j i R I R R i j i j ===??≠ (2) (),1,2,,i i i n H R True ?== (3) () ,,,i j i j i j H R R False ?≠= 条件(1)表明分割区域要覆盖整个图像且各区域互不重叠，条件(2)表明每个区域都具有相同性质，条件(3)表明相邻的两个区域性质相异不能合并成一个区域。 自上世纪70年代起，图像分割一直受到人们的高度重视，其应用领域非常广泛，几乎出现在有关图像处理的所有领域，并涉及各种类型的图像。主要表现在： 1)医学影像分析：通过图像分割将医学图像中的不同组织分成不同的区域，以便更好的

磁分离处理法

水工程与工艺新技术期末小论文 学生姓名： _ 李静 学号： 6002208016 专业班级：给排水081班 时间： 2011-12-6

磁分离技术简析 班级：给排水081班 姓名：李静 学号：6002208016 文章摘要： 本文章主要研究了磁分离技术在水处理中的应用以及其现阶段存在的问题。除此之外，本文还对磁分离技术的基本原理、优点、分类等做了简单介绍。对于磁分离技术的应用及存在问题作了简单的分析和探讨，以及对磁分离技术的应用前景做了简单概括和总结。还对磁分离技术的优缺点做了简略剖析等。 文章关键词： 磁分离技术 水处理 分离原理 外加磁场 应用前景 正文 （一）磁分离处理法 磁分离法又称电磁吸附法，是近年来发展的一种水处理技术。利用现代磁化技术能实现磁性微粒粗粒化，弱磁性颗粒强磁化，非磁性颗粒磁性化。磁分离作为物理处理技术在水处理中获得了许多成功应用，显示出许多优点。该法不仅能直接处理水体中各种微粒的弱磁性、顺磁性物质，而且还能分离不具磁性的细菌、病毒、藻类悬浮物、有机和无机化合物、油脂类、重金属类等，应用范围非常广。如磁分离法已用于含油废水治理，包括磁性粉末法，被覆油膜磁粉法，磁流体法，油层悬浮磁粉过滤法，43O Fe 超微粒子破乳净化法等除油技术。 磁分离的基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用接种技术可使他们具有磁性。目前具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。 （二）磁分离技术的分类 磁分离按装置的原理可分为磁凝聚分离、高梯度磁分离和磁盘分离法，其中磁盘分离法中按使用磁铁类型的不同可分为铁氧体磁盘法和稀土磁盘法。 按磁场的产生方法可分为永磁分离和电磁分离（含超导电磁分离）。 按工作方式可分为连续式磁分离方法和间歇式磁分离法。 按颗粒的去除方式可分为磁处理技术的优点磁凝聚沉降分离和磁力吸着分离。 （三）磁分离技术的磁力分离原理 物质在外磁场的作用下会被磁化而产生附加磁场，其磁场强度'H 与磁场强度H 的向量和即为磁介质内部的磁场强度或称磁感应强度，'H 的方向与H 相

图像分割技术与MATLAB仿真

中南民族大学 毕业论文(设计) 学院: 计算机科学学院 专业: 自动化年级:2012 题目: 图像分割技术与MATLAB仿真 学生姓名: 高宇成学号:2012213353 指导教师姓名: 王黎职称: 讲师 2012年5月10日

中南民族大学本科毕业论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：年月日

目录 摘要 (1) Abstract (1) 引言 (3) 1 图像分割技术 (3) 1.1 图像工程与图像分割 (3) 1.2 图像分割的方法分类 (4) 2 图像分割技术算法综述 (5) 2.1 基于阈值的图像分割技术 (5) 2.2边缘检测法 (5) 2.3 区域分割法 (7) 2.4 基于水平集的分割方法 (8) 2.5 分割算法对比表格 (8) 3基于水平集的图像分割 (9) 3.1 水平集方法简介 (9) 3.2 水平集方法在图像分割上的应用 (9) 3.3 仿真算法介绍 (10) 3.4 实验仿真及其结果 (11) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19)

图像分割技术研究及MATLAB仿真 摘要：作为一项热门的计算机科学技术，图像分割技术已经在我们生活中越来越普及。顾 名思义这项技术的目的就是，将目标图像从背景图像中分离出去。由于这些被分割的图像区域在某些属性上很相近，因此图像分割与模式识别以及图像压缩编码有着密不可分的关系。完成图像分割所采用的方法各式各样，所应用的原理也不同。但他们的最终目的都是把图像中性质相似的某些区域归为一类，把性质差异明显的不同区域分割开来。通常在分割完成之后，我们就要对某些特定区域进行分析、计算、评估等操作，因而分割质量的好坏直接影响到了下一步的图像处理[1]，因此图像分割是图像处理的一个关键步奏。图像分割技术在各个领域都有着及其重要的意义；在工业上有卫星遥感，工业过程控制监测等等；在医学方面，水平集的分割方法还可以通过医学成像帮助医生识别模糊的病变区域；在模式识别领域还可应用到指纹扫描、手写识别、车牌号识别等等。 本课题的研究内容是对图像分割技术的几种常用的方法进行综述和比较，并基于其中一种方法进行MATLAB仿真测试，给出性能分析比较结果。 关键字：图像分割，MA TLAB仿真，模式识别 Image Segmentation and Matlab Simulation Abstract:Image segmentation is to image representation for the physically meaningful regional connectivity set, namely according to the prior knowledge of target and background, we on the image of target and background of labeling and localization, then separate the object from the background. Because these segmented image regions are very similar in some properties, image segmentation is often used for pattern recognition and image understanding and image compression and coding of two major categories. Because the generated in the segmented region is a kind of image content representation, it is the image of visual analysis and pattern recognition based and segmentation results of quality of image analysis, recognition and interpretation of quality has a direct impact. Image segmentation it is according to certain features of the image (such as gray level, spectrum, texture, etc.) to a complete picture of the image is segmented into several meaningful area. These features made in a certain region of consistent or similar, and between different regions showed significantly different. Image segmentation technology in various fields have most of the field and its important significance in digital image processing, image segmentation has a wide range of applications, such as industrial automation, process control, online product inspection, image coding, document image processing, remote sensing and medical image analysis, security surveillance, as well as military, sports and other aspects. In medical image processing and analysis, image segmentation for body occurrence of three-dimensional display of the diseased organ or lesion location determination and analysis plays an effective role in counseling; in the analysis and application of road traffic conditions,

图像分割毕业设计

目录 摘要........................................................... I Abstract......................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1图像分割概述 (1) 1.2图像分割特征 (1) 1.3图像分割的发展及现状 (1) 1.4研究的背景与意义 (2) 第2章数字图像处理 (3) 2.1发展概况 (3) 2.2主要目的 (4) 2.3常用方法 (4) 2.4应用领域 (5) 2.5研究方向 (7) 2.6基本特点 (7) 2.7MATLAB软件 (8) 第3章阈值分割 (10) 3.1图像二值化 (10) 3.2阈值分割基本原理 (10) 3.3阈值分割方法定义 (11) 3.4阈值分割描述 (11) 3.5阈值分割分类 (12) 第4章阈值分割方法 (13) 4.1直方图法 (13)

4.2迭代法 (14) 4.3最大类间方差法 (17) 4.4小结 (20) 第5章最大类间方差法的改进 (21) 结论 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)

通常人们只对图像的某个区域感兴趣，为了能够把感兴趣的区域提取出来，就得对图像进行分割。图像分割就是把图像分成一些具有不同特征而有意义的区域，以便进一步的图像处理与分析。图像分割是图像处理的关键，在灰度图像中分割出有意义区域的最基本方法是设置阈值的分割方法。选择阈值的主要方法有：直方图法，迭代法，最大类间方差法。本文主要比较三种方法的优缺点，并对其中的最大类间方差法进行优化，改进分割效果。 关键词：阈值直方图迭代法最大类间方差法

5万吨年炼厂气体分离工艺设计(参考)

淮海工学院专业设计报告书 题目： 50000吨/年炼厂液化气分离 工艺初步设计 系（院）：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名： 学号： 2013年12月20 日

设计任务书 班级：姓名：学号： 一、设计题目： 50000吨/年炼厂液化气分离工艺设计。 二、设计条件： 液化石油气 组分 wt% 乙烷 0.31 乙烯 0.02 丙烯 35.58 丙烷 8.46 正丁烷 7.51 异丁烷 14.66 异丁烯 12.08 丁烯-1 5.01 反丁烯-2 9.81 顺丁烯-2 6.55 异戊烷 0.01 总硫量 20~50ppm 水分饱和水 合计 100 丙烯： 分子式： C 3H 6 熔点(℃)： -191.2 沸点(℃)： -47.72 相对密度(水=1)： 0.5 相对蒸气密度(空气=1)： 1.48 饱和蒸气压(kPa)： 602.88(0℃) 性能： 主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。 外观与性状：无色气体或黄棕色油状液体, 有特殊臭味。 闪点(℃)： -74 引燃温度(℃)： 426～537 爆炸上限%(V/V)： 33 爆炸下限%(V/V)： 5 健康危害：本品有麻醉作用。急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢

性影响：长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。 环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险：本品易燃，具麻醉性。 危险特性：极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 特点： ①污染少。②发热量高。③易于运输。④压力稳定。⑤储存设备简单，供应方式灵活。

图像分割区域生长法

江苏科技大学 数字图像处理 图像分割——区域生长法专题 1 图像分割简介 图像分割( image segmentation) 就是把图像分成各具特征的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。这里特征可以是象素的灰度、颜色、纹理等, 预先定义的目标可以对应单个区域也可以对应多个区域。图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤, 在图像工程中占据重要的位置。一方面, 它是目标表达的基础, 对特征测量有重要的影响。另一方面, 因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式, 使得更高层的图像分析和理解成为可能。 图像分割是一种重要的图像处理技术, 它不仅得到人们的广泛重视和研究, 在实际中也得到大量的应用。图像分割包括目标轮廓、阈值化、图像区分或求差、目标检测、目标识别、目标跟踪等技术。 从大的方面来说，图像分割方法可大致分为基于区域的方法、基于边缘的方法、区域与边缘相结合的方法，以及在此基础上的采用多分辨率图像处理理论的多尺度分割方法。 其中基于区域的方法采用某种准则，直接将图像划分为多个区域。而基于边缘的方法则通过检测包含不同区域的边缘，获得关于各区域的边界轮廓描述，达到图像分割的目的，而区域与边缘相结合的方法通过区域分割与边缘检测的相互作用，得到分割结果。 图像分割中基于区域的方法主要有直方图门限法、区域生长法、基于图像的随机场模型法、松弛标记区域分割法等。本文主要讨论基于区域分割的区域生长法。区域生长是一种古老的图像分割方法，最早的区域生长图像分割方法是由Levine等人提出的。该方法一般有两种方式，一种是先给定图像中要分割的目标物体内的一个小块或者说种子区域，再在种子区域基础上不断将其周围的像素点以一定的规则加入其中，达到最终将代表该物体的所有像素点结合成一个区域的目的；另一种是先将图像分割成很多的一致性较强，如区域内像素灰度值相同的小区域，再按一定的规则将小区域融合成大区域，达到分割图像的目的，典型的区域生长法如T. C. Pong等人提出的基于小面（facet）模型的区域生长法，区域生长法固有的缺点是往往会造成过度分割，即将图像分割成过多

超磁分离技术设计要点

一，工程说明 超磁分离技术设计要点 一、超磁分离技术的特点 超磁分离水体净化技术是一项新颖的水处理技术，其成套设备与普通的沉淀和过滤相比，具有无反冲洗，分离悬浮物效率高，工艺流程短，占地少，投资省，运行费用低等特点。针对城市污水、工业废水、矿井水、油田采出水、河道水、景观水等不同种类的废水，长期的净化试验和工程实例表明该技术具有以下显著特点： 1、处理时间短、速度快、处理量大，磁盘瞬间产生大于重力640 倍的磁力，处理效率高，流程短，总的处理时间大约3 min，可多台并联运行，满足大流量处理要求； 2、占地少，出水稳定，占地面积约为传统絮凝沉淀的1 /8，混凝时间1min，絮凝时间2min，过水平均流速320m/h。（占地面积：600m3/d，2.4×4.0；3000 m3/d，9.6×6.0；10000 m3/d，磁盘机外形尺寸6.0×3.0×1.9，磁分离磁鼓外形尺寸，3.3×2.0×1.45） 3、排泥浓度高，磁盘直接强磁吸附污泥，连续打捞提升出水面，通过卸渣系统得到高浓度污泥； 4、运行费用低，采用微磁絮凝技术，投加药量少，且磁种循环利用率高，运行费用低； 5、日常维护方便，设备无需反洗，自动化程度高，运行稳定可靠。 二、超磁分离技术的原理 直接磁选技术在分离污水（如钢厂废水）中的铁磁性杂质方面效果明显，但对于造纸、化工、制药、食品、石油等工业废水，由于废水中的有毒有害

物质大多为酸碱离子、有机物、油等，主要是非磁性或弱磁性物质，因此采用直接磁分离方法很难将这些有害物质有效分离，必须通过预先加入磁种的方法，使本身无磁性的有害物质带上磁性，然后在高梯度磁场中实现磁分离。磁种—絮凝分选法主要包括磁种絮凝、磁分离和磁种回收三大主要步骤。具体方法是在一定的化学条件下，向污水中添加专用磁种和絮凝剂，或铁磁性絮凝剂（如表面处理过的三价铁盐），水中有害物质通过氢键、范德瓦尔斯力或静电力与经表面官能团修饰的磁种絮接，从而使非磁性物质具有磁性或使弱磁性物质的磁性增强，与污染物结合的磁絮凝剂可以被高梯度磁滤网或磁盘捕获，从而实现污染物的去除。磁分离设备分离出的废渣（磁种和悬浮物的混合体）经输送装臵进入高速搅拌剪切环节，实现磁种和悬浮物的分离，再经由磁鼓回收装臵，就可将其中的磁种分选出来，磁种回收率可达99.4 %以上。回收的磁种可循环利用，既节约了生产成本，又减少了环境负荷。 图：超磁分离水体净化技术工艺流程

图像分割算法的比较与分析

中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息工程 题目：信息处理综合实践: 图像分割算法的比较与分析 指导教师：陈平职称: 副教授 2014 年12 月29 日

中北大学 课程设计任务书 14/15 学年第一学期 学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程 学生姓名：学号： 课程设计题目：信息处理综合实践: 图像分割算法的比较与分析起迄日期：2015年1月5日～2015年1月16日课程设计地点：电子信息工程专业实验室 指导教师：陈平 系主任：王浩全 下达任务书日期: 2014 年12月29 日课程设计任务书

课程设计任务书

目录 第一章绪论 (1) 研究目的和意义 (1) 图像分割的研究进展 (1) 第二章区域生长法分割图像 (4) 区域生长法介绍 (4) 区域生长法的原理 (4) 区域生长法的实现过程 (5) 第三章程序及结果 (6) 区域生长算法及程序 (6) 图像分割结果 (7) 第四章方法比较 (8) 阈值法 (8) 区域法 (8) 分水岭法 (8) 形态学方法 (9) 第五章总结 (10) 参考文献 (11)

第一章绪论 研究目的和意义 图像分割是一种重要的图像技术，在理论研究和实际应用中都得到了人们的广泛重视。图像分割的方法和种类有很多，有些分割运算可直接应用于任何图像，而另一些只能适用于特殊类别的图像。许多不同种类的图像或景物都可作为待分割的图像数据，不同类型的图像，已经有相对应的分割方法对其分割;但某些分割方法只是适合于某些特殊类型的图像分割，所以分割结果的好坏需要根据具体的场合及要求衡量。图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤，可以说，图像分割结果的好坏直接影响对图像的理解。 图像分割是由图像处理到图像分析的关键步骤，在图像工程中占有重要位置。一方面，它是目标表达的基础，对特征测量有重要的影响。另一方面，因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象、更紧凑的表达形式，使得更高层的图像分析和理解成为可能。因此在实际应用中，图像分割不仅仅要把一幅图像分成满足上面五个条件的各具特性的区域，而且要把其中感兴趣的目标区域提取出来。只有这样才算真正完成了图像分割的任务，为下一步的图像分析做好准备，使更高层的图像分析和理解成为可能。 图像分割在很多方面，如医学图像分析，交通监控等，都有着非常广泛的应用，具有重要的意义。(1)分割的结果常用于图像分析，如不同形式图像的配准与融合，结构的测量，图像重建以及运动跟踪等。(2)在系统仿真，效果评估，图像的3D重建以及三维定位等可视化系统中，图像分割都是预处理的重要步骤。 (3)图像分割可在不丢失有用信息的前提下进行数据压缩，这就降低了传输的带宽，对提高图像在因特网上的传输速度至关重要。(4)分割后的图像与噪声的关系减弱，具有降噪功能，便于图像的理解。 图像分割的研究进展 图像分割是图像处理中的一项关键技术，至今已提出上千种分割算法。但因

TUE-12-利用LNG冷能的轻烃分离高压流程

利用 LNG 冷能的轻烃分离高压流程
高婷，林文胜，顾安忠
（上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海，200240） 摘要：利用 LNG 冷能能以较低的能耗分离回收其中高附加值的 C2+轻烃资源，同时实现 LNG 气化，是 LNG 冷能 利用的有效方式。本文提出一种新型的利用 LNG 冷能的轻烃分离流程，脱甲烷塔在较高的压力下运行，从而分 离出的富甲烷天然气能以较低能耗压缩到管输压力；脱乙烷塔在常压下运行，可以直接得到常压液态乙烷及 LPG 产品，方便产品的储运。脱甲烷塔中再沸器的热耗由燃气提供，经计算只需消耗 1 %左右的天然气；脱乙烷塔中 冷凝器所需的冷量由 LNG 提供。该流程轻烃回收率可达 90 %以上，其中乙烷回收率可达 85 %左右。以某气源组 分为基础，考察了乙烷含量和乙烷价格变化对装置经济性的影响，结果表明，使用该流程进行轻烃回收效益可观。 关键词：液化天然气（LNG） ；冷能利用；轻烃分离；高压流程；经济性分析 中图分类号：TQ 028; TE64 文献标识码：A 文章编号：
Light hydrocarbons separation at high pressure from liquefied natural gas with its cryogenic energy utilized
Gao Ting, Lin Wensheng, Gu Anzhong
(Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)
Abstract: C2+ light hydrocarbons, which are resources with high additional values, can be separated from LNG with low power
consumption by efficiently utilizing its cryogenic energy, and LNG is gasified meanwhile. A novel light hydrocarbons separation process is proposed in this paper: the demethanizer works at higher pressure, thus the methane-rich natural gas can be compressed to pipeline pressure with low power consumption; the deethanizer works at atmosphere pressure, consequently liquefied ethane and LPG (liquefied petroleum gas, i.e. C3+) at atmosphere pressure can be product directly, which are easy to be stored and transported. The heat consumption of the reboiler in the demethanizer is provided by the combustion of the separated natural gas, which account for about 1 % of the total amount; the cold energy of the condenser in the deethanizer is provided by the cryogenic energy of LNG. The recovery rate is more than 90 % for light hydrocarbons, and about 85% for ethane. On the basis of one typical feed gas composition, the effects of the ethane content and the ethane price to the economics of the process is studied. The results show that, recovering light hydrocarbons from LNG by this process can gain great profits.
Keywords: liquefied natural gas (LNG); cryogenic energy utilization; light hydrocarbons separation; high pressure process; economic analysis 都是湿气 （乙烷、 丙烷等C2+轻烃的摩尔含量在10 % 以上） 湿气中的C2+轻烃是优质清洁的乙烯裂解原 ， 料，用其代替石脑油生产乙烯，装置投资可节省30 %，能耗降低30 %，综合成本降低10 %。利用LNG 的冷能分离出其中的轻烃资源， 还可以省去制冷设 备，以很低的能耗获得高附加值的乙烷和由C3+组
Corresponding author: Lin Wensheng, E-mail：linwsh@https://www.wendangku.net/doc/f11321531.html,.
引 言
LNG是在低温下以液态形式存在的天然气， 通 常需要重新气化才能获得利用。 LNG气化时释放的 -1 冷能大约为840 kJ·kg ，回收这部分能源具有可观 的经济和社会效益[1-2]。目前世界贸易中许多LNG
联系人：林文胜。第一作者：高婷（1985—） ，女，博士研究生。

磁分离技术在水处理中的运用

磁分离技术在水处理中的运用 【摘要】磁分离技术具有分离速度快、效率高等特点，它已经应用于食品废水处理、含油废水处理、城市污水处理、印染废水处理等工业废水的处理，随着发展进步，该技术不断拓宽应用领域，如固体废弃物矿渣、粉煤灰。 【关键词】磁分离技术；高梯度磁分离技术；水处理 Magnetic separation technology in water treatment Li Sa-li （Taiyuan University of Technology Shanxi taiyuan 030024） 【Abstract】Magnetic separation technology has higher separate speed and efficiency. It is widely used in the food waste water treatment，oily wastewater treatment，the urban sewage treatment，printing and dyeing wastewater treatment of industrial waste water treatment.Along with the development of society，this technology is widening its fields in application，such as solid waste slag and fly ash. 【Key words】Magnetic separation technology；High gradient magnetic separation technology；Water treatment 1.磁分离技术简介 磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。 废水中的污染物种类很多，对于具有较强磁性的污染物，可直接用高梯度磁分离技术分离；对于磁性较弱的污染物可先投加磁种（如铁粉、磁铁矿、赤铁矿微粒等）和混凝剂，使磁种与污染物结合，然后用高梯度磁分离技术除去。磁分离的物理作用基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。 2.磁分离技术的研究进展 磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。1974年瑞典开始用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式“两秒分离机”。我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、

图像分割程序设计汇总

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 图像处理综合训练 题目：图像分割程序设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩：

目录 摘要 (1) 一、前言 (2) 二、算法分析与描述 (3) 三、详细设计过程 (5) 四、调试过程中出现的问题及相应解决办法 (8) 五、程序运行截图及其说明 (8) 六、简单操作手册 (12) 设计总结 (15) 参考资料 (16) 致谢 (17) 附录 (18)

摘要 图像分割就是从图像中将某个特定区域与其他部分进行分离并提取出来的处理 通常又称之为图像的二值化处理。图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。现有的图像分割方法主要分以下几类：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等。近年来，研究人员不断改进原有的图像分割方法并把其它学科的一些新理论和新方法用于图像分割，提出了不少新的分割方法。 关键词：图像分割；阈值；二值化；

一、前言 图形图像处理的应用领域涉及人类生活和工作的各个方面，它是从60年代以来随计算机的技术和VLSI的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新技术领域理论上和实际应用上都并取得了巨大的成就。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化，所以图形图像的处理在我们的生活中又很重要的作用。在对图像的研究和应用中，人们往往只对图像中的某些部分感兴趣。这些部分通常称为目标或前景，它们一般对应图像中特定的、具体独特性质的区域。为了辨识和分析目标，需要将它们分别提取出来，在此基础上才有可能对目标进一步利用。图像分割就是指把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣的目标的技术和过程。在图象分析中,通常需将所关心的目标从图象中提取出来,即图象的分割。图象分割在图象分析,图象识别,图象检测等方面占有非常重要的位置。

毕业论文外文翻译-图像分割

图像分割 前一章的资料使我们所研究的图像处理方法开始发生了转变。从输人输出均为图像的处理方法转变为输人为图像而输出为从这些图像中提取出来的属性的处理方法〔这方面在1.1节中定义过)。图像分割是这一方向的另一主要步骤。 分割将图像细分为构成它的子区域或对象。分割的程度取决于要解决的问题。就是说当感兴趣的对象已经被分离出来时就停止分割。例如，在电子元件的自动检测方面，我们关注的是分析产品的图像，检测是否存在特定的异常状态，比如，缺失的元件或断裂的连接线路。超过识别这此元件所需的分割是没有意义的。 异常图像的分割是图像处理中最困难的任务之一。精确的分割决定着计算分析过程的成败。因此，应该特别的关注分割的稳定性。在某些情况下，比如工业检测应用，至少有可能对环境进行适度控制的检测。有经验的图像处理系统设计师总是将相当大的注意力放在这类可能性上。在其他应用方面，比如自动目标采集，系统设计者无法对环境进行控制。所以，通常的方法是将注意力集中于传感器类型的选择上，这样可以增强获取所关注对象的能力，从而减少图像无关细节的影响。一个很好的例子就是，军方利用红外线图像发现有很强热信号的目标，比如移动中的装备和部队。 图像分割算法一般是基于亮度值的不连续性和相似性两个基本特性之一。第一类性质的应用途径是基于亮度的不连续变化分割图像，比如图像的边缘。第二类的主要应用途径是依据事先制定的准则将图像分割为相似的区域，门限处理、区域生长、区域分离和聚合都是这类方法的实例。 本章中，我们将对刚刚提到的两类特性各讨论一些方法。我们先从适合于检测灰度级的不连续性的方法展开，如点、线和边缘。特别是边缘检测近年来已经成为分割算法的主题。除了边缘检测本身，我们还会讨论一些连接边缘线段和把边缘“组装”为边界的方法。关于边缘检测的讨论将在介绍了各种门限处理技术之后进行。门限处理也是一种人们普遍关注的用于分割处理的基础性方法，特别是在速度因素占重要地位的应用中。关于门限处理的讨论将在几种面向区域的分割方法展开的讨论之后进行。之后，我们将讨论一种称为分水岭分割法的形态学

20000吨乙胺装置分离系统工艺毕业设计

20000吨乙胺装置分离系统工艺设计 辛清炜1，李强2 (1.东北电力大学化学工程学院,吉林吉林132012; 2.东北电力大学化学工程学院,吉林吉林 132012) 摘要：本设计的内容是年产20000吨乙胺装置分离系统装置工艺设计，工艺采用连续精馏的方式，使用四个精馏塔，将乙醇和液氨混合加氢精馏成纯度大于99.5%的乙胺产品。本设计主要对T103塔所给的各个组分的质量分数并经过ASPEN软件模拟，得出各个塔的理论板数和回流比以及工艺条件，得出本套工艺装置的初步数据。同时完成物料衡算、热量衡算、并对乙胺精馏塔进行严格设备计算。对塔的冷凝器、再沸器、回流罐、接塔管和进料泵进行了详细计算和选型。 关键词：乙胺；精馏；ASPEN软件；工艺设计 Process Design of Separation System of 20000t Ethylamine Plant XIN Qing-wei1 ,LI Qiang2 (1.Chemical Engineering College, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012;2.Chemical Engineering College, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012) Abstract;The present design is 20000 tons per year ethylamine separation system means plant process design, continuous distillation process using manner, using four distillation column, ethanol and ammonia mixing hydrogenation rectification into purity of more than 99.5% of amine products. The design of the main T103 tower to the various components of the quality score and through the ASPEN software simulation, the theoretical plate of each column and reflux ratio and process conditions, the set of process equipment, the preliminary data. At the same time to complete the material balance, heat balance, and the rectification of the column for strict equipment calculation. The calculation and selection of the condenser, the re boiling device, the reflux tank, the connecting pipe and the feed pump of the tower are calculated in detail. And draw the process flow chart of the control point, the material map, equipment layout and piping layout. Key Words：Ethylamine；Distillation；ASPEN；Process planning 1绪论

沈阳理工大学迭代阈值法图像分割程序设计

成绩评定表 学生姓名高冰钰班级学号1303030402 专业 电子信息工程课程设计题目 基于最大类间方差法图 像分割程序设计 —迭代阈值法 评 语 组长签字： 成绩 日期2016年7月18日

课程设计任务书 学院信息科学与工程专业电子信息工程 学生姓名高冰钰班级学号1303030402 课程设计题目基于最大类间方差法图像分割程序设计—迭代阈值法实践教学要求与任务： 本设计要求利用Matlab进行编程及仿真，仿真内容为基于最大类间方差法图像分割程序设计——迭代阈值法。利用所学数字图象处理技术知识，在Matlab软件系统上来实现图像分割，并且对程序进行测试。要求如下： （1）掌握课程设计的相关知识、概念、思路及目的。 （2）程序设计合理、能够正确运行且操作简单，可实施性强。 （3）掌握图像分割的方法。 （4）能够利用迭代阈值法进行图像分割。 工作计划与进度安排： 第一阶段（1-2）天：熟悉matlab编程环境，查阅相关资料； 第二阶段（2-3）天：算法设计； 第三阶段（2-3）天：编码与调试； 第四阶段（1-2）天：实验与分析； 第五阶段（1-2）天：编写文档。 指导教师： 2016年7月3日专业负责人： 2016年7月4日 学院教学副院长： 2016年7月4日

摘要 数字图像处理的目的之一是图像识别，而图像分割是图像识别工作的基础。图像分割是从图像预处理到图像识别和分析、理解的关键步骤，在数字图像处理中占据重要的位置。图像分割的目的是将图像分成一些有意义的区域并对这些区域进行描述。 图像分割的方法主要有点相关分割、区域相关分割、阈值法、界限检测法、匹配法、跟踪法等。本设计主要采用阈值分割法中的迭代阈值法，利用MATLAB 软件中的图像处理函数将图像导入，然后对图像进行灰度变换，通过迭代法求图像最佳分割阈值，根据该阈值对图像进行分割，从而产生二值化后的图像。仿真结果表明，通过迭代法选取的阈值是比较准确的，可以采用此阈值对图像进行分割。 关键词：图像分割；迭代阈值法；MATLAB

基于MATLAB的图像分割算法研究毕业设计

基于MA TLAB的图像分割算法研究 基于MATLAB的图像分割算法研究 摘要 本文从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边缘检测、阈值分割技术和区域增长等进行了分析。对梯度算法中的Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、拉普拉斯(Laplacian)算子、LoG(Laplacian-Gauss)算子、坎尼（Canny）算子的分割步骤、分割方式、分割准则相互比较可以看出根据坎尼（Canny）边缘算子的3个准则得出的边缘检测结果最满意。而阈值分割技术的关键在于阈值的确定，只有阈值确定好了才能有效的划分物体与背景，但这种方法只对于那些灰度分布明显，背景与物体差别大的图像的分割效果才明显。区域增长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成新区域。与此同时本文还分析了图像分割技术研究的方向。 关键词：图像处理图像分割 Abstract This article analyses the application effect to the classics image segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on.For comparing the Roberts operator, Sobel operator, Prewitt operator, the operator of Laplacian and the operator of LoG(Laplacian-Gauss),Canny operator in gradient algorithm,the step, the way and the standard of the image segmentation,we can find out the three standard of Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold value to determine it then can be effective to divide object and background,but this kind of method is good to those gray scales,the big difference image effect between the background and obiect. The basic idea of area is to form the new region from similar nature.And also, this paper analyses the research direction of image segmentation technology at the same time. Key words: image processing image segmentation operator