labview的毕业设计.docx
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labview的毕业设计
labview的毕业设计
【篇一:
定稿labview毕业设计】
基于labview的图像分割程序设计
[摘要]现在图像处理技术已经应用于多个领域当中,其中,纸币识别,车牌识
别,文字识别和指纹识别已为大家所熟悉。
图像分割是一种重要的图像技术,它不仅得到了人们的广泛重视和研究,也在实际中得到了大量的应用。
它是处理图像的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。
图像识别的基础是图像分割,其作用是把反映物体真实情况的,占据不同区域的,具有不同性质的目标区分开来,并形成数字特性。
关于图像分割的方法已有上千种,本文将介绍几种主流的方法,并分析各自的特性,利用labview平台实现两种阈值方法分割图像,展现实验现象,比较两种方法的处理结果。
[关键词]图像分割阈值法大津法双峰法labview
theprogramdesigningofimagesegmentationbasedonlabview
[abstract]imageprocessingtechnologyhasbeenusedinmanyfields,thebanknoterecognition,licenseplaterecognition,characterrecognitionandfingerprintrecognitionhasbeenfamiliartoeveryone.imagesegmentationisanimportantimagetechnology,peoplenotonlyattachimportancetoitandresearchit,butalsouseitinmanyplace.itisoneofthebasicproblemsoftheimageprocessing,anditisakeystepoftheimageprocessingimageanalysis.theimagerecognitionbasedonimagesegmentation,thefunctionofwhichismakingadistinctionbetweentheareaofobjectsrealsituation,theareaindifferentplacesandtheareawithdifferentcharacteristicandformingadigitalcharacteristic.therearethousandsofmethodsofimagesegmentation,thisarticlewillintroduceseveralmainstreammethod,andanalyzetheirrespectivecharacteristics,usethistwowaystomakeimagesegmentationwithlabview,andshowthephenomenonofexperiment,camparethetreatmentresultofthetwomethods.
[keyword]imagesegmentationthresholdotsubimodalabview
引言................................................................1
1图像分割论述......................................................2
1.1图像分割的定义..............................................2
1.2图像分割方法综述............................................3
1.2.1边缘检测法............................................3
1.2.2阈值分割法............................................5
1.2.3基于区域的分割.........................................5
2图像阈值分割算法..................................................6
2.1阈值分割算法简述............................................6
2.2全局阈值算法................................................7
2.3自适应阈值算法..............................................9
2.4最小误差阈值...............................................10
2.5最大类间方差算法...........................................10
3图像分割实验结果及实现平台介绍...................................11
3.1labview简述................................................11
3.2labview的应用..............................................12
3.3vi设计....................................................14
3.3.1双峰法选取阈值........................................16
3.3.2大津法选取阈值........................................17
3.4实验结果比较总结............................................17
结论...............................................................20
致谢...............................................................21
[参考文献].........................................................22
图像技术在广义上是各种与图像有关技术的总称。
图像技术种类很多,跨度很大,但可以将它们归在一个整体框架—图像工程之下。
图像工程是一个对整个图像领域进行研究应用的新学科,它的内容非常丰富,根据抽象程度和研究方法的不同可以分为3个各种特点的层次:
图像处理,图像分析和图像理解。
在一幅图像中,人们往往只对其中的某些目标感兴趣,这些目标通常占据一定的区域,并且在某些特性(如灰度、轮廓、颜色和纹理等)上和周围的图像有差别。
图像识别的基础是图像分割,其作用是把反映物体真实情况的,占据不同区域的,具有不同特性的目标区分开来,并形成数字特性。
图像分割是图像识别和图像理解的基本前提步骤,图像分割质量的好坏直接影响后续图像处理的效果,甚至决定其成败,因此,图像分割的作用是至关重要的。
虚拟仪器技术是基于计算机的仪器及测量技术。
与传统仪器技术不同,虚拟仪器技术指在包含数据采集设备的通用计算机平台上,根据需求可以高效率地构建起形形色色的测量系统。
对大多数用户而言,主要的工作变成了软件设计。
虚拟仪器技术突破了传统仪器的局限,可以将许多信号处理的方法方便地应用于测量中,并且为自动测量和网络化测量创造条件。
早期的虚拟仪器技术主要用于军事、航空、航天等领域和科研院所,现在已经越来越多地出现在工厂及其他民用场合。
labview则是美国国家仪器公司(nationalinstruments)所提供的虚拟仪器开发平台。
与大多数程序语言不同,labview是一个图形化的编程环境,编程的过程不是写代码,而是“流程图”。
labview的使用者是各个领域的工程技术人员,而非计算机专业人员。
labview将使用者从烦琐的程序设计中解放出来,而将注意力集中在测量等物理问题本身。
labview除了在工业领域作为测量仪器外,还拥有强大的图像处理功能,它可以外挂专有的“图像处理包”,或者调用matlab来实现图像处理的功能,但前者需要单独购买,且不方便修改,后者则需要安装matlab,而直接通过labview设计vi实现则方面修改。
本课题将介绍主要几种图像分割的方法,仔细研究其中两种阈值分割的算法,通过直接设计vi来实现阈值图像分割的功能,令labview也能够进行一些图像处理的任务,使得labview更加强大。
1图像分割论述
1.1图像分割的定义
图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交叠的,有意义的,具有相同性质的区域。
好的图像分割应具备以下特征:
(1)分割出来的各区域对某种特性(如灰度和纹理)而言具有相似性,区域内
部是连通的且没有过多小孔。
(2)相邻区域对分割所依据的性质有明显的性质。
(3)区域边界是明确的。
大多数图像分割方法只是部分满足上述特征。
如果强调分割区域的同性质约束,则分割区域很容易产生大量小孔和不规整边缘;若强调不同区域间性质差异的显著性,则容易造成不同区域的合并。
具体处理时,不同的图像分割方法总是在各种约束条件之间寻找一种合理的平衡。
图像分割更形式化的定义如下:
(1)?
si?
f,分割是完全的,图像中的每一像素必须归属于一个区域。
j?
1n
(2)si?
sj?
?
,i?
j,分割出的不同区域是不相交的。
(3)p(si)=true,?
j,分割出的每个区域的像素具有一致的特性。
(4)p(si?
sj)=false,i?
j,分割出的不同区域的像素不具有一致的特性。
[1]
实际的图像处理和分析都是面向某种应用的,所以上述条件中的各种关系也要视具体情况而定。
目前,还没有一种通用的方法可以很好地兼顾这些约束条件,也没有一种通用的方法可以完成不同的图像分割任务。
原因在于实际的图像是千差万别的,还有一个重要原因在于图像数据的下降,包括图像在获取和传输过程引入的各种噪声以及光照不均匀等因素。
到目前为止,对图像分割的好坏和评价
【篇二:
基于labview的毕业设计】
基于labview转子轴心轨迹测量与识别
系统开发
摘要
转子轴心轨迹作为转子振动状态的一类重要图形征兆,包含了大量的故障信息,是诊断专家在诊断过程中采用的一项不可缺少的故障征兆信息,由于轴心轨迹的提纯效果、轴心轨迹的特征自动提取和形状自动识别的水平,都直接影响着故障诊断专家系统的智能化水平,因此我们需要对轴心轨迹全面的进行研究。
首先搭建了转子故障实验台,在该实验台上能够模拟一些典型的转子故障,如不平衡、不对中、转子弯曲等。
在此基础上,搭建信号测量电路,包括传感器、电荷放大器、滤波器、数据采集卡等器件,能够测量转子旋转时的两个相互垂直方向的径向位移。
其次编制轴心轨迹测量及识别程序,该程序能够实时显示轴心轨迹,并进行频谱分析,也可以进行数据的存储。
为了给轴心轨迹识别提供标准,进而编制了轴心轨迹仿真程序,对几种典型故障的轴心轨迹进行了仿真。
根据不变矩理论,编制了不变矩计算程序,通过对传统算法的改进,实现了对离散数据的不变矩计算,改进算法能够自动识别轴心轨迹。
通过连接实验台、测量装置和软件应用程序,对整个系统进行了整合,可实时显示轴心轨迹,同时计算不变矩。
通过大量实验确定识别临界值,使程序既满足灵活性又满足准确性,有效实现在线自
动识别。
关键词:
轴心轨迹;虚拟仪器;labview;不变矩
developmentofmeasurementand
identificationofaxisorbitsystemonlabview
abstract
therotoraxispathasakindofimportantgraphicsignofrotorvibrationstatecontainsalargenumberoffaultinformationisusedintheprocessofdiagnosisexpertinthediagnosisofanindispensablefaultsymptominformation.axispathduetotheeffectofpurification,theaxistrajectorycharacteristicsofthelevelofautomaticextractionandautomaticshapeidentification,directlyaffectsthelevelofintelligentfaultdiagnosisexpertsystem,soweneedtheaxistrajectorycomprehensiveresearch.
firstsettherotorfaulttest-bedinthelaboratorybenchtosimulatesomeofthetypicalrotorfaults,suchasimbalance,inthewrong,rotorbending,etc.onthisbasis,thestructures,signalmeasuringcircuit,includingthedataacquisitioncard,sensor,chargeamplifierandfilterdevice,tomeasuretheaxistrajectoryradialdisplacementoftwodirections.
secondaxistrajectorymeasurementprogram,theprogramcanreal-timedisplaytheaxistrajectory,andspectrumanalysis,canalsofordatastorage.toprovidestandardsforaxispathidentification,andthencompiledtheaxistrajectorysimulationprogram,theaxistrajectoryofseveraltypicalfaultsaresimulated.therecognitionsystemisusedasameansforidentifying,invariantmomentinvariantmomentcalculationprogram,therefore,accordingtothefeaturesoftheexperiment,themomentinvariantalgorithmwasimproved,inordertomeettheautomatic
identification.
finallyintegratethecompiledprogramcandisplaytheaxistrajectoryandmomentinvariantcanbecalculated,andthroughexperimentstodeterminetheidentificationofthecriticalvalue,satisfiesprogrammeetstheflexibilityandaccuracy,effectivelyrealizeonlineautomaticidentification.keywords:
axis
momentstrajectory;virtualinstrument;
labview;invariant
摘要..........................................................iabstract.....................................................ii
第1章绪论................................................-1-
1.1课题的背景...................................................................................-1-
1.2国内外研究现状...........................................................................-2-
1.2.1旋转机械轴心轨迹研究现状.............................................-2-
1.2.2转子轴心轨迹自动识别研究现状.....................................-2-
1.3研究的意义和主要内容...............................................................-4-
1.3.1研究的意义.........................................................................-4-
1.3.2研究的主要内容.................................................................-4-
第2章转子振动机理和轴心轨迹特征.........................-6-
2.1旋转机械振动机理分析...............................................................-6-
2.2转子振动的基本特征...................................................................-7-
2.3常见故障原因及轴心轨迹的特征...............................................-8-
2.3.1转子不平衡.........................................................................-8-
2.3.2转子不对中.........................................................................-9-
2.3.3转子弯曲.............................................................................-9-
2.3.4转子碰磨...........................................................................-10-
2.3.5油膜震荡...........................................................................-11-
2.4轴心轨迹测试方法及信号分析.................................................-12-
2.5本章小结.....................................................................................-14-
第3章labview应用程序设计...............................-16-
3.1数据采集和轴心轨迹合成.........................................................-16-
3.2轴心轨迹仿真程序.....................................................................-19-
3.3不变矩计算程序.........................................................................-21-
3.3.1不变矩方法简介...............................................................-21-
3.3.2不变矩计算方法...............................................................-22-
3.4相似度计算程序.........................................................................-24-
3.5轴心轨迹自动识别程序.............................................................-25-
3.6本章小结.....................................................................................-26-
第4章实验系统与实验结果.................................-27-
4.1实验台的结构设计.....................................................................-27-
4.2测量装置.....................................................................................-28-
4.2.1传感器与测量电路...................................................
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