矿井图像的去噪与增强算法研究

来源 :北京石油化工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyh041899999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前煤矿开采技术正处于转型升级过程,由危险型人工生产逐渐转型为安全型生产,将机械化、自动化开采升级至无人化,此过程中,图像处理技术将发挥着重要作用。由于,井下环境的光照不均、亮度较暗和高矿尘等特点,导致矿井图像存在噪声大、对比度低等问题;该问题会严重阻碍以图像处理技术为核心的智能检测技术在矿井中的推广。基于此背景,本文开展矿井图像噪声去除和光照不均图像增强的技术研究。主要研究内容如下:(1)针对矿井图像常见噪声,提出了基于图像中值灰度相似度函数加权曲率滤波算法,其中,中值灰度相似度函数方差取决于小波变换最高频子带系数,该函数能较好防止图像过平滑,且有效改善椒盐噪声的移除能力;因此,采用中值灰度相似度函数分别对局部高斯曲率与局部全变分曲率投影算子加权,并分别迭代局部加权高斯曲率投影算子与局部加权全变分曲率投影算子优化含噪图像,直到能量泛函达到终止条件。实验表明,该算法能有效去除矿井图像所含的高斯噪声和椒盐噪声。(2)为解决矿井图像光照不均的问题,提出基于HSV图像的暗区域及细节增强算法,首先,基于最小可觉差(JND)系数加权的多尺度Retinex(MSR)模型对明度(V)进行增强,同时,利用拉普拉斯金字塔提取V的细节信息,并将增强后明度与细节信息进行线性加权得V的增强结果;然后,使用增强的明度对饱和度(S)进行调整;最后,将增强后的明度、调节后的饱和度与原始的色调(H)转换到RGB空间即得最终增强图像。实验表明,本文方法能较好的增强暗区域细节,且能有效抑制亮区域的过度增强。
其他文献
新一代通信技术仅仅需要卫星具有通讯、对地功能,而传统多功能卫星不适用,因此小卫星是实现新一代通讯技术的关键。卫星姿态控制直接影响通信技术的精度和准确性,具有小负载、高控制精度、无污染、高寿命等优点的动量轮是卫星姿态控制系统的重要执行机构。动量轮通过改变转速的大小输出力矩,使得卫星姿态得到精准控制。电机是动量轮的核心组件,而电机的性能是转子的速率跟踪精度以及稳速精度的决定性因素,作用于系统整体控制力
金属粉床增材制造技术以离散-堆积为原理,通过计算机程序将CAD模型进行二维截面化,以纯净度高、球形度好的增材制造用金属粉末为原材料,采用激光束或电子束熔化金属粉末使工件逐步成型。因其技术成熟、操作便捷和制作精度高等特点被广泛应用在机械制造、航空航天等领域,但其生产作业中存在火灾、爆炸、窒息和辐射伤害等多种风险。目前对金属粉床增材制造技术系统安全风险的研究较少。为有效提升金属粉床增材制造技术的安全水
表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman Scattering,SERS)是指分子吸附在某些金属、半导体、碳材料等纳米材料的粗糙表面时,拉曼散射强度大大增强的现象。SERS可以提供待测分子含量和结构信息,实现快速无损超灵敏检测。目前广泛接受的SERS机理是电磁增强和化学增强。前者的增强主要取决于表面等离子体与激发场之间的共振过程,当分子接近或吸附纳米材料表面时,会激发纳米材料
氢能是一种清洁能源,对促进能源结构转型和降低碳排放具有重要意义。目前氢能基础输送设施发展还不完善,如何实现氢能大规模高效输送是氢能“制-储-运-用”全产业链中的重要问题。将一定比例的氢气掺入天然气中,并利用现有天然气管道或管网进行输送,是实现氢气大规模高效输送的有效方式。但由于氢气与天然气的性质差别较大,掺氢后会对天然气输送水热力工况及管材力学性质产生影响。因此,开展掺氢天然气管道输送过程中氢对管
硫作为重要的原料被广泛应用于工业生产中,其生产过程中往往会产生大量含硫化合物,如硫酸根和H2S等,给环境带来严重的污染,同时也会产生一些安全性问题,因此需要对硫酸根和H2S进行处理。课题组利用铁碳微电解处理工业污水过程中发现硫酸根可被有效去除,通过文献资料调研发现,目前还未见铁碳微电解处理硫酸根的报道。本文中将铁碳微电解应用于处理硫酸根和H2S的处理并进行安全性分析。首先,铁碳微电解被应用于污水中
煤焦油作为一种非常规油品,其资源十分丰富,充分合理的利用煤焦油资源,将其中的重质稠环芳烃馏分油通过催化加氢裂化转化为苯、甲苯、乙苯、二甲苯(简称BTEX)基本有机化工产品,对于实现以煤炭为基础原料的资源高效利用具有十分重要的现实意义。论文围绕萘加氢裂化转化为BTEX的双功能催化剂制备及工艺条件进行了研究。根据萘加氢裂化转化为单环芳烃的反应机理,筛选适宜萘选择性加氢生成四氢萘中间体的金属加氢活性组分
泄爆技术是粉尘爆炸事故灾害控制的主要措施之一,广泛应用于存在爆炸风险的各类生产设备和辅助设备设施。在设备设施较为冗杂拥塞的粉尘爆炸危险场所,为了规避涉粉设备设施泄爆产生的二次危害,往往需借助泄爆导管将冲击波、高温火焰及爆炸产物泄放至安全区域。导管泄爆很可能改变爆炸灾害传播过程,对泄爆安全效果可能产生重要影响。而现有研究主要集中在传统的泄爆片普通泄爆方式,导管泄爆机理的研究较少,导管泄爆安全效应缺乏
氧化亚氮(N2O)是一种具有高增温潜值的温室气体,破坏臭氧层,危害人体健康。在现有研究去除N2O的方法中,直接催化分解N2O是最经济、有效的减排技术。本论文分别采用浸渍法和溶剂热法制备M/分子筛催化剂和铋系氧化物催化剂,分别用于热催化分解N2O和光催化分解N2O,通过XRD、SEM、BET、H2-TPR、NH3-TPD、Py-IR、O2-TPD、FTIR、UV-vis DRS、PL等手段对催化剂的
随着智慧城市、平安城市以及安全矿山等项目的推进与建设,监控摄像头作为视觉信号的主要采集工具,被大量的安置在城市和工业区的各个角落。这些摄像头每时每刻均会产生与安全防护相关的海量监控视频,亟需被及时的分析处理。深度卷积神经网络作为一种自动视觉特征提取技术,不仅极大地改进了视觉模型的表征能力,而且带来了视觉算法设计上全新的方法论。考虑到卷积算子一般仅对二维图像的特征较为敏感,而视频是一种典型的具有时间
伴随着海洋油气管线的进一步铺设,管道面临的压力和恶劣程度也不断提高。高压环境下高强管线钢焊缝及热影响区易出现化学成分不均匀、组织脆化、应力腐蚀和韧性下降的缺陷。超音频直流脉冲TIG焊电弧挺度高且能量集中,可以给焊接熔池带来强烈的搅拌和振动作用,增强焊缝熔池流动性和细化焊缝晶粒,进而提高焊接成形质量。利用超音频直流脉冲TIG焊自身优势来克服高气压环境对焊接过程带来的不利影响。本文主要研究了超音频直流