图像分割技术在数字图像处理课程中的教学应用研究

在现代工程教育理念下,虽然数字图像处理课程已经被广泛开设,但是关于图像分割技术的教学资源和案例仍然相对匮乏。很多教材和教学资料并没有涵盖图像分割技术或者只是简单地提及,缺乏具体的实践案例和项目指导,这给学生的学习和实践带来了一定的困难。为此,需要进一步完善和丰富数字图像处理教育资源,特别是针对图像分割技术的教学资源。需要充分运用线上网络教学平台,运用开源软件和编程语言来实现图像分割算法,结合实践基础来合理设定考核内容。实践表明,图像分割技术在数字图像处理课程中具有广泛的教学应用潜力。通过引入图像分割技术,能够更好地发掘学生的个人能力。

数字图像相关技术测量位移的算法和试验研究

基于空间几何知识,通过建立空间直角坐标系、确定位移在Π平面上的投影,以及反推实际位移向量等三步,推导出数字图像监测系统在二维平面内的位移测量数学原理。然后选择不同场景展开现场应用,通过分析人工与自动化监测成果数据,发现光照强度变化、温度变化和距离增加,均会降低监测精度。

基于数字图像相关技术的膨胀土三维裂隙扩展特性研究

为探究膨胀土三维裂隙动态扩展特性及机制,搭建恒温恒湿环境箱,通过双目相机实时采集4、8、16mm厚度下矩形和圆形膨胀土裂隙图像,基于三维数字图像相关技术重建裂隙三维形态,量化裂隙扩展机制和发育特性。结果表明:三维裂隙动态拓展特征方面,土体开裂时存在时空各异的收缩中心,收缩中心的数量随着试样厚度的增加而减少,收缩中心数量越多,裂隙网络形态越复杂;收缩中心运动形式呈纵向沉降,沉降量与裂隙土块含水率相关;裂隙土块周围颗粒运动矢量呈碗状朝收缩中心运动。各收缩中心空间分布存在差异,土体收缩时产生剪切应力,部分裂隙发育方向发生偏转,导致裂隙网络衔接呈多样性。膨胀土开裂过程中往往伴随着裂隙土块的翘曲,裂隙土块翘曲形成及运动机制如下:裂隙土块发育形成后,土块整体呈现“外干内湿”湿度差,随之产生的剖面基质吸力差引起了垂直方向收缩变形梯度,进而产生驱动裂隙土块上凹的曲卷力矩并朝着收缩中心聚拢,促使土块翘曲形成。该试验和分析结果可以为膨胀土裂隙发育规律认知、分析和预测方法提供参考。

数字图像比色技术快速测定室内空气中甲醛的含量

按照GB/T 18883-2002附录A的要求采集室内空气,采集的气体样品用0.05 g·L^(-1)酚试剂溶液吸收,将所得显色溶液倒入8个比色皿,并排放置于自制数字图像比色装置的木箱中。摄影灯被固定在木箱小孔上方,为比色测试提供面光源,色温为5 500 K、光照度为3 000 lx。智能手机被倒立固定在木箱外部,摄像头与比色皿距离23 cm,通过小孔对木箱内的显色溶液进行拍摄。采用Adobe Photoshop CS6图像处理软件处理智能手机拍摄的图片,通过提取“G(绿色)”通道G值来定量检测甲醛。结果显示:甲醛的质量浓度在0.10~0.60 mg·L^(-1)内和G值的对数转换值呈线性关系,检出限(3S/N)为0.04 mg·L^(-1),测定值的相对标准偏差(n=8)为2.0%;用不同智能手机拍摄,所得标准曲线的相关系数均不小于0.997 0,说明方法的普适性较好;按照标准加入法进行回收试验,回收率为101%~103%;方法用于两个实际测试场景室内空气中甲醛的分析,所得测定值和GB/T 18883-2002酚试剂分光光度法的相对误差绝对值小于5.0%。

基于数字图像处理技术的激光光斑位置检测研究

激光技术在应用过程中,光斑位置检测与确定是其中的关键环节,直接决定着激光技术的应用性能。但是,现有光斑位置检测方法由于应用手段的缺陷,存在着检测时间过长、检测精度较低等问题,故提出基于数字图像处理技术的激光光斑位置检测研究。使用图像采集设备(相机或者摄像机)获取激光光斑图像,基于数字图像处理技术处理激光光斑图像,以此为基础,采用二维Otsu算法分割激光光斑图像,应用Canny算子提取光斑边缘,通过最小二乘圆拟合方法拟合处理光斑边缘,即可计算出激光光斑中心位置,从而实现了激光光斑位置的精准检测。实验结果显示:应用提出方法获得的光斑位置检测时间最小值为0.1 s,光斑位置检测误差最小值为0.2%,充分证实了提出方法应用性能较佳。

多基线数字图像相关技术在基坑监测中的应用研究

基坑变形监测的对象为基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化,进行各种监测及分析工作。多基线、大重叠数字图像技术提高了点位解算的精度,可靠性和稳定性进一步增强,实现了远距多点、高频、全域基坑监测数字化测量工作。介绍了多基线数字图像相关技术在基坑变形监测过程中的具体应用原理和相应的计算方法,进一步提高该技术在基坑变形监测过程中的应用价值,也为类似工程基坑变形监测提供一定参考。

基于数字图像相关的地聚物混凝土轨枕的力学性能分析

随着混凝土轨枕在我国的广泛应用,混凝土的生产带来大量的能源消耗和碳排放。地聚物作为一种新型低碳材料,能在节能减碳的同时消耗矿渣和粉煤灰等固废。目前,针对地聚物应用于铁路轨枕的相关研究,如混合使用水泥与粉煤灰、矿渣的地聚物混凝土轨枕及其裂缝扩展特性的研究还比较有限。本文设计2种配合比的地聚物混凝土并制造成轨枕,使用数字图像相关(Digital Image Correlation)技术,在轨下截面的三点弯曲实验下分析2种配合比下轨枕挠度、裂缝扩展特性及裂缝宽度发展规律。研究结果表明,2种配合比地聚物混凝土轨枕的抗弯承载力均高于普通混凝土轨枕。相比于普通混凝土轨枕,地聚物混凝土轨枕在较低的静荷载作用下挠度较大,但随着荷载的增加轨枕挠度的增长速度较慢,刚度损失较小,弹性阶段延续的荷载区间更长,这种特征在配合比为Geo50的地聚物混凝土轨枕上更为显著。2种配合比的轨枕微裂纹萌生的荷载相近,分别为130 kN和120 kN。在较低荷载下2种轨枕裂缝扩展相差不大,在较高荷载下配合比为Geo100的地聚物轨枕的裂缝发展加快,裂缝宽度值和增长速度都大于Geo50。配合比为Geo100的地聚物混凝土轨枕主要表现为受弯正截面破坏,配合比为Geo50的地聚物混凝土轨枕主要表现为受剪斜拉破坏。掺入部分水泥代替矿渣和粉煤灰的地聚物能使所制成轨枕在较高的荷载下保持更高刚度和更缓慢的裂缝扩展速度,该方案有助于推动地聚物应用于混凝土轨枕,促进铁路双碳战略贯彻与实施。

基于数字图像处理技术的无人机在桥梁检测中的应用

目前我国的桥梁检测手段仍然是以传统手段为主,传统的检测方法存在费时费力、主观性强、盲区大等诸多弊端,针对这些问题提出了无人机结合图像处理技术的检测方法,并将其应用于实际的桥梁检测工作中,并剖析了无人机技术的优势以及在实际应用中存在的问题。结果表明:无人机弥补了人工检测盲区大的缺陷,且能够精确定位病害位置,误差小,效率高。

基于数字图像处理技术的电子元器件外观缺陷检测研究

现代电子元器件的制造与应用广泛,外观缺陷可能会影响其性能和可靠性。传统工艺中,人工视觉检查是一种常见的缺陷检测方法,但其存在主观性高、效率低等问题。因此,应用数字图像处理技术进行自动化外观缺陷检测,具有重要的研究价值和实际应用前景。本研究针对电子元器件外观缺陷的特点,提出了一种基于数字图像处理技术的缺陷检测方法,并设计了相应的检测流程。实验结果表明,该方法能够有效地检测出电子元器件的外观缺陷,并具备较高的准确性和效率。

数字图像技术在电视节目后期制作中的应用

介绍数字图像技术的基本概念和其在电视节目后期制作中的重要价值,详细阐述数字图像技术在电视节目后期制作中的具体应用,包括应用三维动画技术创建虚拟影像、使用数字合成技术实现复合画面、应用虚拟演播室技术同步实拍主体与虚拟背景以及采用数字调色技术营造独特视觉风格等。

前沿技术实际应用案例化教学研究——以“数字图像处理”课程为例

随着科技的不断进步,数字图像处理领域不断创新,涌现新技术,导致“数字图像处理”课程出现了教学内容滞后的问题。在新工科背景下,防灾科技学院教学小组建立了一个数字图像前沿应用技术教学案例库,通过数字图像科研论文阅读与分享,迭代性地整理并更新实践教学案例,同时采用案例化驱动教学模式,为学生提供具有评估标准的实践任务。这种案例化教学模式有助于激发学生的学习兴趣,使学生开拓眼界,并确保学生对专业前沿技术有深入地理解和掌握。

数字图像技术在浮水画艺术设计中的应用策略

随着计算机技术的发展,数字图像技术被广泛应用于各行各业中。数字图像技术在浮水画艺术设计中的应用,可以使浮水画艺术设计更加符合时代需求。基于数字图像技术,分析了其在浮水画艺术设计中的应用价值和实践应用策略,以期对促进艺术设计的发展具有积极意义。

基于数字图像处理的摄影测量技术在地质灾害监测中的应用研究

地质灾害监测作为工程地质领域的关键研究内容,对于预防和应对自然灾害至关重要。本研究聚焦于摄影测量技术在地质灾害监测中的应用,通过数字图像处理技术对传统摄影测量法进行改良,显著提升了其应用效果。首先,本文阐述了摄影测量技术的基本原理及其在地质灾害监测中的应用方法。随后,构建了一个基于数字图像处理的摄影测量模型,并设计了相应的算法。通过实地采集地质灾害图像数据,我们利用该模型进行了模拟测量。实验结果表明,与传统方法相比,新模型在地质灾害监测与预测方面具有更高的准确性和效率。这一研究为地质灾害预防和控制提供了新的技术手段,具有重要的实际应用价值。

数字图像处理技术在几何量测量中的应用

几何量精密测量是制造工程领域中重要的环节,直接关系到产品的设计、制造、质量控制等全过程。传统的几何量测量方法存在设备昂贵、对环境条件要求高、流程繁琐等缺点。随着数字图像处理技术的发展与普及,诸多研究人员致力利用其进行几何量精密测量。数字图像处理是指用计算机对图像进行处理、分析,并从中提取需要的几何信息及特征。利用数字图像处理技术,可快速测量并分析图像中的几何参数,如线性尺寸、形状和位置公差等。本文从理论与应用两个方面深入分析数字图像处理技术在几何量数字化、智能化测量中的作用与优势,旨在为工程应用提供新思路与手段。

人工智能时代刑事数字图像处理技术实验教学探究

随着人工智能技术的飞速发展,教育模式和教学内容正经历着前所未有的革新。结合公安院校刑事科学技术专业的人才培养目标和公安实战要求,本文探讨了在人工智能时代下,刑事数字图像处理技术课程实验教学的改革路径。首先,本文分析了当前课程教学中存在的不足。其次,从课程内容和教学模式优化、实验项目革新和课程评价三个方面详细阐述了实验教学改革的具体措施。通过引入人工智能理念和技术,旨在强化学生的实践创新能力,培养符合新时代公安实战需求的创新型人才。这些改革措施将有助于提升公安队伍的科技应用能力和战斗力,为新质公安战斗力的提升做出贡献。

基于数字图像相关方法分析土石混合体的变形行为

为探讨荷载作用下土石混合体的变形行为,通过开展土石混合体的无侧限抗压试验,结合数字图像相关方法(DIC技术)分析不同含石量试样单轴压缩过程中位移、应变(裂缝扩展)演化规律。结果表明:①随着加载的进行,试样水平方向位移较垂直方向更加明显,故变形能力在垂直方向较水平方向更强,抗压性能优于抗剪性能;随着含石量的增大,试样竖向承载能力持续增强;②随着含石量增加,土石比例对试样裂缝损伤发展的抑制作用强于促进作用,导致承载能力随含石量增加而增强;③试样整体在载荷作用下位移变化阶段主要为初始压实、弹性压缩、弹塑性(塑性膨胀)和破坏阶段;在峰值荷载水平下,加载板影响区域发生局部压碎、脱落,直接导致试样出现裂缝扩展行为且压实性能发生断裂失效;④试样在压缩过程中裂缝数量随含石量的增加而逐渐增加,且裂缝分布广泛,裂缝的宽度呈现出逐渐增大的趋势,且应变云图可以更好地表现试样变形、破坏特征;⑤DIC技术应用于土石混合体在抗压试验中变形破坏的研究,不仅能够得到试样破坏过程中观测面的三维全场位移和应变,而且能够直观地反映试样表面裂隙的产生、扩展及相互连通的演化过程,也能够确定裂纹的位置、形态及扩展方向等具体信息。

“任务链+研学支架”教学模式的建构——新工科视角下“遥感数字图像处理”课教学改革

目前,传统教学在内容的系统性、认知活动高阶性、价值引领实效性、促学效果等方面存在着较严重的问题,为此,“遥感数字图像处理”课程基于新工科教学理念,以遥感技术的综合应用情境重构课程体系,开启“任务链+研学支架”教学模式,加强培养学生遥感应用能力和创新能力,以遥感技术服务社会需求为育人路径。新模式的构建,实现了应用与研学互动、研学与研教并举、育人与育才同构的效果,对同类型新工科课程具有借鉴意义。

数字图像散斑技术的玄武岩纤维沥青混合料长期抗裂性能分析

针对传统的测试方法难以对纤维沥青混合料长期抗裂性能评价的问题,将两种类型纤维(木质素纤维和玄武岩纤维)干法掺入SMA-13沥青混合料中,制备不同老化程度的纤维增强沥青混合料试件。通过半圆弯拉试验对纤维沥青混合料的抗裂性能进行测试,同时采用数字图像散斑技术分别计算实时裂纹扩展长度和平均裂纹扩展速率参数,评价纤维类型对沥青混合料抗裂性能的影响。通过扫描电子显微镜试验分析纤维在混合料中的强化机制。研究结果表明:不同老化程度下,玄武岩纤维沥青混合料的抗裂性能优于木质素纤维沥青混合料;玄武岩纤维加入混合料中可以显著减缓裂纹扩展速率,延长了试件断裂时间;玄武岩纤维在混合料中形成固定的三维网状结构,有助于混合料的强化。在未老化、短期老化和长期老化阶段,BFSMA-13的V值分别为LFSMA-13的V值的53.53%、48.35%和53.94%。同时,V值与FI指数的相关性较好,两者的线性相关系数R达到了0.9。

基于数字图像技术的UHPC表面特性与黏结性能识别

UHPC层与铺装层的层间黏结性能是“钢-超薄UHPC-沥青磨耗层”轻型组合桥面结构体系的技术难点,为更加方便准确地分析UHPC表面特性,同时针对传统测试方法无法有效检测UHPC表面纹理构造的情况,提出了一种基于数字图像技术的UHPC表面纹理构造分析方法。以单幅图像恢复物体形状原理,利用编程对图像信息提取了特征参数,定量描述了UHPC表面三维信息和纹理构造,建立了特征参数与表面构造深度之间的关系,并分析了UHPC表面纹理对黏层材料性能的影响。结果表明:UHPC表面构造深度TD与轮廓算术平均偏差Ra之间存在较强的关联性,TD-Ra关系模型拟合效果良好,相关系数为0.921,轮廓算术平均偏差随构造深度的增长而增长;常温和高温时,热熔型改性环氧树脂202、二阶环氧树脂黏结剂NDA100这两种树脂黏层的附着力拉拔强度与UHPC表面轮廓算术平均偏差相关性较强,其次为SBS改性沥青(I-D),而热固型环氧沥青与Ra相关性较弱;拉拔强度受UHPC表面粗糙度影响程度排序为:树脂202>树脂NDA100>SBS改性沥青>环氧沥青;为保证界面剂在常温和高温环境下均具备较高的黏结性能,建议采用树脂202作为界面剂时UHPC表面Ra范围应在51~53之间,采用树脂NDA100时Ra≤83;基于数字图像技术的UHPC表面构造深度计算方法,易于实行程序化运算,具有操作便捷、检测效率高等特点。

数字图像处理技术现状与展望

结合当前时代科技发展水平分析,自从计算机、网络等普及后,很多技术在研究过程中都侧重智能化、自动化应用,数字图像处理技术也是如此,该技术主要是通过扫描、识别从而掌握图像信息特征,然后基于需求可进行复原、分割等操作,该技术主要优势是可最大限度保证图像清晰度和传输效率,基于这一特点在多领域展现独特的优势,在生物医学、工业工程、航空航天等均取得显著成果,在此结合当前实际应用情况,分析数字图形处理技术的特点和功能优势所在,并对其未来发展做出些许思考,以期为该项技术实现进一步发展提供支持。