显微图像分析系统MiFas快速手册
MiFas 快速参考手册
概述
欢迎使用MiFas图象分析软件。MiFas显微图象分析系统是一工作在Windows操作系统下的24位真彩色通用图象检测与分析系统。MiFas采用先进的图象分析算法，能对各种显微图象进行处理、分析和检测，是图象检测与分析的有效工具。
一、MiFas能完成那些工作
MiFas提供的图象处理与分析功能，覆盖图象定量分析的几乎所有应用领域，包括材料、冶金、医药、生物、化工、摩擦学等各种需要利用图象手段进行统计学和形态学自动分析、测定的领域。凡是与图象形态学有关的各种检测与分析都可以利用MiFas来完成。例如组织细胞形态学分析，金属显微组织及晶粒度分析，油料中污染物含量分析，农业种子形态分析，各种微小异行零件几何尺寸测量，化学工业中各种反应物粒子的形态分析等都可以利用MiFas来完成。利用MiFas提供的分析结果，可使企业质量控制更具科学依据，提高企业管理水平和对外形象，是企业从事科技新产品开发，产品质量监控的有效工具。MiFas亦可作为理论教学、实验分析和基础科学研究的有效工具。
二、MiFas的主要特点
z符合GB15445，美国ASTM112 及ISO9276标准；
z支持TWAIN接口标准扫描仪及数字相机，支持多种图象采集卡；
z充分利用WINDOWS系统资源，全面支持WIN98，WINme/WIN2K/WINXP操作环境；
z最新的程序设计手段，全汉化图文界面，可泊位图形工具条，使用简洁、直观、方便、快捷，只需点击鼠标，便可完成分析；
z提供在线中文帮助提示，无需专业培训，便可掌握使用方法；
z提供多种功能强大的区域选取工具，可对任意形状的区域进行处理与分析；
z可完成包括色度调整，图象变形，数学形态学处理，图象增强，图象匹配，纹理分析，特征识别等一百多种专业图象处理与分析功能；
z支持24位真彩色图象采集、支持RGB、CMY、HSV、Lab、YUV等彩色模型的处理与分析；
z分析数据的可视化处理使分析结果与图象之间构成直接映射关系，便于观察分析；
z先进的颗粒自动识别、粘连颗粒自动切分功能，保证了复杂图象的准确分析；
z自动分析处理步骤编辑功能，能够完成全自动分析过程的设置；
z悔步、重复功能，使用户能够找到最佳处理路径；
z几何参数测量功能，细长体、块状体、颗粒体、线状体等各种特征体的自动定量分析功能，分析参数达一万多项。
z分析结果可存入数据库，进行统计分析，制作图表，打印报告，并可以照片质量输出图象。
三、系统安装
1．硬件安装
1）加密锁安装
（1）关闭计算机电源，将加密锁连到计算机并口上；
（2）打印机可以级联到加密锁后面，加密锁即完成安装。
2）图象卡安装
（1）关闭计算机电源，打开机箱；
（2）将图象卡插入计算机的PCI扩展插槽（白色扩展插槽）；
（3）将图象卡上的固定铁片与机箱用螺钉固定，即完成安装。
注意：
（1）硬件安装必须在关闭计算机电源后进行；
（2）加密锁、图象卡的方向不能搞错，固定铁片与机箱相连；
（3）加密锁、图象卡一定要插牢固，与机箱用螺钉固定。
2.软件安装
1）图象卡驱动软件安装
（1）打开计算机运行Windows后，会自动发现新硬件，然后指定驱动程序所在光盘路径DRIVER\（WIN9X/WIN2K/WINXP）文件夹，然后单击下一步便可完成图象卡驱动软件安装工作。
（2）驱动软件安装完成后，打开光盘下DRIVER文件夹下Demo文件夹，单击SETUP.exe 文件,完成图像卡演示程序的安装.
2）MiFas图象分析软件安装
打开光盘上“MiFas图象分析软件”文件夹下的SETUP.exe文件.将自动完成MiFas图像分析软件的安装。
3.运行软件
软件安装完成后，打开开始\程序\二维分析系统\MiFas.exe便可使其运行。
注意：
（1）在运行软件之前一定要正确安装图象卡，加密锁及图象卡与摄象机之间的连线；
（2）正确安装驱动软件，正确分配内存(仅限WIN9X)；
（3）在运行软件之前一定要打开摄象机电源。
四、MiFas主要处理与分析功能
1.几何尺寸检测
点、直线、曲线、圆、椭圆、矩形、任意形的长度、角度、面积、周长等几何参数测量。测量单位微米、毫米、厘米、分米、英寸任选；
2．图象变形及几何矫正
水平镜像、垂直镜像、平移、倾斜，缩放、旋转、透视、漫游、任意、网状变形等；
3．区域选取工具
魔杖、套索、椭圆、矩形、圆形工具、方形工具；
4．区域处理
区域反选，区域扩大，区域缩小，边界圆滑、平移、缩放、旋转、任意变形；5．图象处理
（1）色调处理
负象、灰值化、色调调整、颜色平衡、亮度反差调整；
（2）图增象强
照明场均匀、直方图拉伸、直方图均衡，灰值函数变换等；
（3）边缘检测
Roberts、Laplace、Kirch、Prewitt、水平、垂直、左45、右45等边缘检测；（4）图象平滑
均值、中值、低通滤波等；
（5）灰值形态学
腐蚀、膨胀、开、闭，开闭、波峰、波谷、形态学梯度、混合滤波等；
（6）图象常数运算
RGB各通道加、减、乘、除、乘方、指数等运算；
（7）图象间运算
RGB各通道加、减、乘、除、与、或、非、与非、或非、最大、最小、距离、特征与等运算；
（8）其他滤波器
自定义滤波器、马赛克、黑斑去除、黑区增强等；
6．分析目标处理
分析目标扩大，分析目标缩小，边界圆滑、分析目标删除、孔洞填充、内外轮廓抽取、形态学梯度，骨架化，骨架纯化，分支修剪，断点修复等；
7．分析参数
共十一类，包括：
（1）几何参数
（2）位置参数
（3）当量几何参数
（4）外接几何参数
（5）光密度参数
（6）形态学参数
（7）矩参数
（9）纹理参数
（10）孔洞参数
（11）其他参数
其中个体参数100多项，统计参数100多项，分析参数。总数达10000多项。
9．分析参数可视化处理
分析结果与图象之间直接影射显示。特定目标及其长轴、质心、外接矩形、凸包，编号等抽取显示。分析目标不同透明度颜色叠层显示；
10其他功能
系统还提供了吸管、画笔、填充、直线、移动、剪裁等十多种交互式处理工具；
五、MiFas使用方法简介
欢迎使用MiFas图象分析软件。MiFas采用先进的图象分析算法，能对各种显微图象进行处理、分析、检测。
MiFas可分为以下几个功能部分：
1．图象处理部分
2．区域选取与处理部分
3．分析目标选取与处理部分
4．目标分析部分
5．图象输入输出部分
6．系统参数设置
7．交互式工具
MiFas完成图象分析的过程，可用下面的框图来描述：
下面说明系统的使用方法。
D图象输入
图象有三种输入方式：
1．用摄象机采集
2．从磁盘中调入
3．从剪贴板输入
二．分析区域选取（ROI）
如只对整个图象中的某个区域感兴趣，可利用以下六种
工具将其选取出来，再对这一分析区域进行处理及分析。
如未选取分析区域，则分析将对整幅图象进行。
1．魔杖
2．椭圆形区域选取工具
3．矩形区域选取工具
4．任意形（套索）区域选取工具
5．圆形区域修正工具
6．方形区域修正工具
三．分析区域处理
MiFas提供了下面多种分析区域处理功能，可对选取后的区域做进一步的处理，这些功能包括以下八类。
1．分析区域反选
2．分析区域消除
3．分析区域缩小
4．分析区域扩大
5．分析区域边界外圆滑
6．分析区域边界内圆滑
7．分析区域边界内外圆滑
8．分析区域自由变换
四．图象处理
图象处理包括以下两大类：
4．1图象几何变换
图象几何变换完成图象的几何形状变形处理，包括以下处理：
1．水平镜象
2．垂直镜象
3．水平倾斜
4．垂直倾斜
5．图象缩放
6．图象旋转
7．图象自由变换
8．图象漫游变换
4．2图象处理
1．负象
1．灰值化
2．二值化
3．色调调整
4．色调平衡
5．亮度反差调整
6．照明场矫正
7．灰值变换
8．边缘检测
9．图象平滑
10．灰值形态学
11．图象运算
12．自定义滤波器
13．马赛克
五．分析目标选取
分析目标选取是完成数据分析的关键步骤。我们可以将目标着色（标记）成不同的颜色，来完成目标的选取。用于目标标记的颜色可以通过分析目标颜色设置功能来完成。
1．分析目标选取
2．分析目标颜色设置
六．分析目标处理
1.分析目标缩小
2.分析目标扩大
3.分析目标边界外圆滑
4.分析目标边界内圆滑
5.分析目标边界内外圆滑
6.分析目标自由变换
7.分析目标删除
8.分析目标空洞填充
9.分析目标外轮廓
10.分析目标内轮廓
11.分析目标内外轮廓
12.分析目标形态学梯度
13.分析目标骨架化
14.分析目标骨架处理
七．目标分析
系统提供了下面分析功能，可以根据分析目标的特征，采用不同的分析方法，完成几何、光密度、当量参数等11类共计100多项分析，具体功能包括：
1．颗粒自动切分分析
2．含孔自动分析
3．块状体分析
为了方便提观察分析结果，系统提供了下面可视化功能：
1．目标编号
2．单目标分析结果观察
1．视场分析结果观察
分析结果处理
分析操作完成后，得到的分析结果数据会显示在下图所示的数据对话框内。这些数据与图像之间存在一一对应的关系。我们称这些数据为可视化数据。利用它们可以直接找到对应的图像目标。同样，根据图像目标也可以找到其对应的数据。
对可视化数据可以做下面的操作：
（1）数据与图像目标之间的映射。操作如下：
1）数据到图像目标的映射：用鼠标点击数据，对应的目标会用红色轮廓显示。
2）图像目标到数据的映射：
（2）数据的排序操作
用鼠标点击相应参数的表头，该项参数便会按从小到大的次序从新排列。
（3）分析目标删除
由于分析数据与分析目标之间存在一一对应的关系，故通过删除列表中的数据便可删除相应的目标。
数据分析
系统完成图像分析测试后,得到全部可视化参数,在此基础上可加入面向应用的分类数据.分析。在分析选项中选取统计分析选项到表框，再按分析键，弹出单项参数分析对话框。其中，参数选项列表框中给出了系统检测的所有参数，共计100项。运算选项列表框给出了关于这些参数的所有运算，共计90项，即对每一种测量参数，系统可完成90种不同的运算，故系统共可完成9000项参数分析。
另外，插入选项中给出了一些视场和分析区域有关的参数，共计11项。对话框的右边为各项参数按图标绘制的直方图和累积分布。对话框的下部为各项参数完成不同运算后得到的结果。用户可根据不同的应用完成不同的分析，并制作不同的分析报表。例如，要得到视场中分析目标的总数、总面积和总周长的分析结果，可以按下面方法做报表：1）在插入选项列表框中选分析目标总数。
2）在参数选项列表框中选面积
3）在运算选项列表框中选代数和
4）按计算键
结果便出现在分析结果列表框中，这时可存盘或打印。
数据存盘
数据存盘可根据不同的选项来完成。按选项键，会弹出分析参数选取对话框，从中可选取相应的参数，按存盘选项列表框，可选择数据的存盘类型。
调用Excel作数据统计分析
如果用户希望对数据作各种特殊分析，可以通过系统提供的OLE自动化功能直接调用Office的Excel来完成。
在分析选项中选调用Excel，按分析键，系统会激活Excel 并将所有选中的参数直接键入Excel。这时，用户可利用它完成数据的进一步分析。
单目标分析
目标分析完成后，选中分析菜单中的单项分析选项，这时鼠标会变成一个手指，用手指点击要分析的目标，便会弹出单目标分析对话框。目标图像以及相应的参数会显示在对话框中，选择特征显示列表框中的不同特征，这些特征更会标注在图像上。
自动分析
对于大量重复的操做和处理分析过程，系统提供了自动处理及分析功能。
首先，选择设置菜单选项中的自动分析步骤设置项，此时会弹出操作排序对话框，将可选择操作中列出的图像操作选入实际执行操作序列，以后操作时，按分析菜单中的自动分析项便可完成预先设定的操作步骤。
八、系统参数设置
在完成各种分析之前，应当设置好各种分析参数。系统参数设置包括以下几项内容：
1.落射光分析
2.透射光分析
3.自动处理及分析步骤设置
4.系统测量尺寸设置
5.采集图象尺寸设置
6.分析参数设置
7.分析统计参数设置
落射光分析
当光线从分析目标的正面照射时，往往表现为目标的亮度比背景的亮度高，这时应选择落射光分析。
透射光分析
当光线从分析目标的背面照射时，往往表现为目标的亮度比背景的亮度暗，这时应选择透射光分析。
系统尺寸标定
九．系统工具
1．区域移动工具
2．图象移动工具
3．颜色蘸取工具
4．画线工具
5．铅笔工具
6．填充工具
7．魔杖
8．椭圆形区域选取工具
9．矩形区域选取工具；
10．任意形（套索）区域选取工具
11．圆形区域修正工具
12．方形区域修正工具
13．标尺工具
14．调色板
分析参数
系统可以完成的分析参数分个体参数和统计参数两大类。
个体参数是对单个目标通过测量和相应的运算直接得到的，这些参数共计100项，下面为各参数的列表：
面积、周长、长轴、短轴、X投影长度、Y投影长度、X投影周长、Y投影周长
最左端X坐标、最左端Y坐标、最右端X坐标、最右端Y坐标、最上端X坐标、最上端Y 坐标、最下端X坐标、最下端Y坐标、形心X坐标、形心Y坐标、长轴与X轴夹角、外接圆圆心X坐标、外接圆圆心Y坐标、外接矩形形心X坐标、外接矩形形心Y坐标
当量圆直径、当量圆周长、当量圆体积、当量方形边长、当量方形周长、当量方形体积、当量椭圆长轴、当量椭圆短轴、当量椭圆面积、当量椭圆周长、当量椭圆体积
外接圆直径、外接圆面积、外接圆周长、外接矩形宽、外接矩形高、外接矩形面积、外接矩形周长、凸包面积、凸包周长
积分灰度级、目标所有点灰度级之和。最大灰度级、最小灰度级、平均灰度级、灰度级中值灰度级标准差、积分红灰度级、目标所有点红灰度级之和。最大红灰度级、最小红灰度级平均红灰度级、红灰度级中值、红灰度级标准差、积分绿灰度级、最大绿灰度级、最小绿灰度级、平均绿灰度级、绿灰度级中值、绿灰度级标准差、积分蓝灰度级、最大蓝灰度级、最小蓝灰度级、平均蓝灰度级、蓝灰度级中值、蓝灰度级标准差
圆度、矩形度、短轴长轴比(偏心度)、外接矩形长宽比(体态比)、周长与凸包周长比(凸度) 面积与凸包面积比(密致度)、边界能
一阶不变矩、二阶不变矩、三阶不变矩、四阶不变矩、五阶不变矩、六阶不变矩、七阶不变矩
孔数、孔总面积、孔总周长、最大孔面积、最大孔周长、最小孔面积、最小孔周长、最大孔圆度、最小孔圆度、平均孔圆度、孔最大外接矩形长宽比(体态比)、孔最小外接矩形长宽比(体态比)、孔平均外接矩形长宽比(体态比)、去孔面积、去孔周长、去孔质量、欧拉数
孔洞面积与目标面积比
质量、分析目标总数、分析目标总面积、分析目标总周长、分析区面积、分析区周长、视场面积、视场周长、目标面积与分析区面积比、目标面积与视场面积比、分析区面积与视场面积比
统计参数是对个体参数群体利用数理统计方法得到的参数，共计100多项。下面给出了统计参数列表，其含义可在有关数理统计书中找到，这里仅对其中的部分作出解释。
分析目标总数、分析区面积、分析区周长、视场面积、视场周长、目标总数/分析区域面积目标总数/分析区域周长、目标总数/视场面积、目标总数/视场周长、分析区域面积/视场面积、分析区域周长/视场周长
代数和、最大值、最小值、中值、算术均值、几何均值、方差、标准差
概率误差
概率误差为一个数，绝对值比他大的误差和绝对值比他小的误差出现的可能性一样大。平均误差
极差最大值与最小值之差。
变异系数、偏态系数分布偏离对称情况的度量。
峰态系数分布倾向聚集于均值附近的度量。
熵等概率分布具有最大熵。
代数和/目标总数最大值/目标总数、最小值/目标总数、中值/目标总数、算术均值/目标总数、几何均值/目标总数、方差/目标总数、标准差/目标总数、概率误差/目标总数、平均误差/目标总数、极差/目标总数、变异系数/目标总数、偏态系数/目标总数、峰态系数/目标总数
熵/目标总数
代数和/分析区域面积、最大值/分析区域面积、最小值/分析区域面积、中值/分析区域面积算术均值/分析区域面积、几何均值/分析区域面积、方差/分析区域面积、标准差/分析区域面积、概率误差/分析区域面积、平均误差/分析区域面积、极差/分析区域面积、变异系数/分析区域面积、偏态系数/分析区域面积、峰态系数/分析区域面积
熵/分析区域面积
代数和/分析区域周长、最大值/分析区域周长、最小值/分析区域周长、中值/分析区域周长算术均值/分析区域周长、几何均值/分析区域周长、方差/分析区域周长、标准差/分析区域周长、概率误差/分析区域周长、平均误差/分析区域周长、极差/分析区域周长、变异系数/分析区域周长、偏态系数/分析区域周长、峰态系数/分析区域周长
熵/分析区域周长
代数和/视场面积、最大值/视场面积、最小值/视场面积、中值/视场面积、算术均值/视场面积、几何均值/视场面积、方差/视场面积、标准差/视场面积、概率误差/视场面积、平均误差/视场面积、极差/视场面积、变异系数/视场面积、偏态系数/视场面积、峰态系数/视场面积
熵/视场面积
代数和/视场周长、最大值/视场周长、最小值/视场周长、中值/视场周长、算术均值/视场
周长、几何均值/视场周长、方差/视场周长、标准差/视场周长、概率误差/视场周长、平均
误差/视场周长、极差/视场周长、变异系数/视场周长、偏态系数/视场周长、峰态系数/视
场周长、熵/视场周长
十．系统组成：
整个软件系统由如下部分组成：
⒈软件程序（光盘）；
⒉加密狗：客户需事先选择加密狗类型（并口型或者ＵＳＢ型）；
⒊文字资料：《使用说明书》（光盘上有ＷＯＲＤ文档）；
十一．硬件运行环境：
⒈电脑推荐配置： ⑴ＣＰＵ：奔腾４型，主频１．７Ｇ以上；
⑵内存：２５６Ｍ及以上；
⑶硬盘：Ｃ盘可用空间１Ｇ以上，软件（推荐）安装在Ｃ盘；
⑷显示卡：可提供３Ｄ加速的ＡＧＰ显示卡、可达到真彩色；
⒉视频采集卡： 由软件供应商提供．
⒊ＣＣＤ摄像头：分辨率达到４５０线及以上的ＣＣＤ摄像头以及数码相机均可。
十二．软件运行环境： ＷＩＮＤＯＷＳ９８、 ＷＩＮＤＯＷＳ２０００、ＷＩＮＤＯＷＳ ＸＰ。
十三．售后服务： 我公司将为用户提供以下售后服务项目：
⒈技术咨询； ⒉软件的修改和升级； ⒊报告文件按客户要求制作；
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ｈｔｔｐ：／／ ＷＷＷ．ＳＯＩＦ．ＣＯＭ．ＣＮ Ｅｍａｉｌ： ＳＯＩＦ＠ＳＯＩＦ．ＣＯＭ．ＣＮ
０２１－６５０４ ２２００ ０２１－６５０４ ３３１１
金相显微镜数字图像分析实验要点
图5-5 晶粒度等级与晶粒尺寸图 装入图像 从File菜单中选择Open命令。出现Open File对话框，找到Grain Size（在本实验 所提供的光盘中可以找到该文件夹）文件夹，如图5-6所示。 图5-6 打开文件 选择GrainSize05.jpg文件，并选择打开按钮。IPP6.0在其图像窗口中打开 GrainSize05.jpg图像，如图5-7所示。
图5-7 在IPP6.0中被打开的GrainSize05.jpg文件 ?复制和粘贴 从Edit菜单中选择Copy命令，图像被复制到剪贴板中。再从Edit菜单中选择Past New 命令，剪贴板中的图像被粘贴到标题为Untitled001的窗口中，从而生成了一个原始图像的副本，如图5-8所示。随后的任何变化处理都将仅限于此图像副本，不要对原图像有任何修改。 图5-8 所生成的Untitled001副本 ?计算对象 由于晶粒度标准图谱中的图像边界清晰、对比度适当，故对于本例不需要进行图像增强处理。对图像增强处理的操作请参考IPP6.0软件说明书。 选择Measure菜单中Count/Size命令，出现Count/Size对话框，如图5-9所示。 图5-9 Count/Size对话框
检查你所打开的Count/Size对话框中所对应的设置是否与图5-9中的设置一致（包括单选按钮和复选按钮）。如前所述，本例中需处理的图像质量较佳，这里采用自动测量方法。在Intensity Range Selection区域选中Automatic Bright Objects，表示自动计算图5-8中的白色区域。图5-8中每个独立的白色区域代表着一个晶粒，通过统计白色区域的个数，即可统计晶粒的个数。 点击Count/Size对话框中Options按钮，出现Count/Size Option对话框，如图5-10所示。 图5-10 Count/Size Option对话框 对照图5-10设置Count/Size Option。在Outline Style下拉框中选中Outline（轮廓线），表示将用轮廓线的方式来描绘所测量到的每个白色区域。点击Choose Color按钮会弹出颜色选择对话框，在这里可以选择绘制轮廓线的线条颜色，图5-10中选择了红色来绘制轮廓线。在Label Style下拉框中选中Object #，表示用对象编号来标记各个白色区域。对象编号由系统自动生成，从1开始编号。在图5-10中还可以改变对象编号的颜色，这里选择了绿色。点击OK按钮返回到Count/Size对话框，在Count/Size对话框中选择Count 按钮，开始进行测量。完成测量后的Count/Size对话框及Untitled001副本如图5-11和图5-12所示。 图5-11 完成测量后的Count/Size对话框
(完整版)基于CCD图像采集系统毕业设计
毕业设计（论文） 基于CCD图像采集系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
第1章绪论 1.1课题景背 近年来，随着工业的发展和安全意识的增强，对生产监测和控制的要求不断提高，在设备检测、安全监控、自动测量等工业测控领域，都需要有性能好、成本低、工作稳定、应用灵活方便的图像采集和处理系统。而CCD图像传感器正是目前常用的图像传感器之一。 CCD是Charge Coupled Device的缩写,是一种光电转换式图像传感器。它利用光电转换原理把图像信息直接转换成电信号，这样便实现了非电量的电测量。同时它还具有体积小、重量轻、噪声低、自扫描、工作速度快、测量精度高、寿命长等诸多优点，因此受到人们的高度重视，在精密测量、非接触无损检测、文件扫描与航空遥感等领域中，发挥着重要的作用。 20世纪70年代美国贝尔实验室的W.S.Boyle，G.E.Smith发现了电荷通过半导体势阱发生转移的现象，提出了电荷藕合这一新概念和一维CCD器件模型，同时预言了CCD器件在信号处理、信号储存及图像传感中的应用前景。近年来随着半导体材料与技术的发展，尤其是集成电路技术的不断进步，CCD图像传感器得到很大发展，性能迅速提高。同时CCD图像传感器的家族也在不断壮大。在原有的可见光CCD、红外CCD、微光CCD、紫外CCD和X射线CCD等各种CCD图像传感器的基础之上，90年代以来又出现了几种新的CCD图像传感器，例如：超级空穴堆积CCD、超高感度空穴堆积CCD、超级CCD和四色超级空穴堆积CCD 。世界上CCD图像传感器主要由索尼、富士、夏普、柯达、松下和菲利浦六家公司所生产。国内CCD图像传感器的研制不够迅速，尚
金相分析操作指导书
机械工程材料实验指导书 西安交通大学 材料科学与工程学院 《机械工程材料》课程组 顾美转编
目录 金相显微分析基础知识 （一）光学金相显微镜的一些基础知识概述 2—12（二）金相样品的制备方法概述 13—19实验一金相显微镜的使用与金相样品 的制备 20—28实验二碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡 组织的观察与分析 29—39 2004．1
金相显微分析基础知识 金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位,是研究材料内部组织的主要手段之一。金相显微分析法就是利用金相显微镜来观察为之分析而专门制备的金相样品，通过放大几十倍到上千倍来研究材料组织的方法。现代金相显微分析的主要仪器为：光学显微镜和电子显微镜两大类。这里仅介绍常用的光学金相显微镜及金相样品制备的一些基础知识． （一）光学金相显微镜的一些基础知识概述一．金相显微镜的构造 金相显微镜的种类和型式很多，最常见的有台式、立式和卧式三大类。金相显微镜的构造通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带有多种功能及摄影装置。目前，已把显微镜与计算机及相关的分析系统相连，能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。 1．光学系统： 其主要构件是物镜和目镜，它们主要起放大作用。并获得清晰的图象。 物镜的优劣直接影响成象的质量。而目镜是将物镜放大的象再次放大。2．照明系统： 主要包括光源和照明器以及其它主要附件 （1）光源的种类： 包括白炽灯（钨丝灯）、卤钨灯、碳弧灯、氙灯和水银灯等。常用的 是白炽灯和氙灯，一般白炽灯适应于作为中、小型显微镜上的光源 使用，电压为6—12伏，功率15—30瓦。而氙灯通过瞬间脉冲高压 点燃，一般正常工作电压为18伏，功率为150瓦，适用于特殊功能 的观察和摄影之用。一般大型金相显微镜常同时配有两种照明光源， 以适应普通观察和特殊情况的观察与摄影之用。 （2）光源的照明方式： 主要有临界照明和科勒照明。散光照明和平行光照明适应于特殊情 况使用。 1）临界照明：光源的象聚焦在样品表面上，虽然可得到很高的亮度，但对光源本身亮度的均匀性要求很高。目前很少使用。
智能图像分析系统
智能图像分析系统 解 决 方 案
北京恒泰同兴科技有限公司北京恒泰同兴科技有限公司是注册在中关村科技园区的高科技企业，成立于2004年，具有稳定的研发、生产、销售、服务队伍。恒泰同兴坚持自主开发之路，以“创造最大核心价值”为目标，以数字化、网络化、智能化为发展方向，专业从事图像智能识别、分析判断及自动处理产业化研究；公司研发的智能图像处理系统，与传统监控系统配合，为视频监控系统提供具有智能图像识别分析和告警的功能。可实现周界警戒与入侵检测、警戒线穿越检测、重要物品看护、遗留/遗弃物品检测、人体行为识别、道路交通检测等功能，可在各种恶劣气候、环境条件下进行目标识别和检测，避免了人工监控存在的易疲劳、易疏忽、反应速度慢、人工费用高等诸多不足，为客户提供了最佳安全监控系统解决方案。同时公司成功地开发大型行业联网解决方案，并有大量的实际案例，在视频监控行业积累了丰富的经验，智能监控和联网平台为用户提供了全方位的解决方案。公司本着诚实守信的经营之道，整合各种先进的技术资源，为客户定制最先进的行业解决方案，与各界用户一道，共同推进图像视频监控数字化、智能化和网络化进程。 恒泰同兴：持之以恒、稳如泰山 诚实、守信、专业、共赢
一、智能产品简介 智能视频分析系统是由位于前端或后端视频分析服务器，对监控摄像机所拍摄的视频图像进行分析，能将影像中的人、车或者物体的状态从任何背景中分离出来，加以辨认、分析与追踪。比对出所追踪对象的行为模式与预设的诸项安全规则，若发现违规之处，立刻进行报警通知，同时由使用平台进行信息记录或显示。 二、智能分析的功能 目前，智能视频分析系统在视频监控方向的应用主要在对运动目标的识别、分类和追踪。可以设置的规则、功能为以下几种：1、绊线检测 针对人、车通过特定运动方向绊线的监控；其应用如：警戒线、单向闸门流向、 栅栏攀爬…等；支持警戒区内多个目标同时告警、显示、报警图片抓拍、而且有 声音提示
LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统
LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统 2008-7-29 9:35:00于子江娄洪伟于晓闫丰隋永新杨怀江供稿 摘要：本文在LabVIEW和NI-IMAQ Vision软件平台下，利用通用图像采集卡开发一种图像实时采集处理虚拟仪器系统。通过调用动态链接库驱动通用图像采集卡完成图像采集，采集图像的帧速率达到25帧每秒。利用NI-IMAQ Vision视频处理模块，进行图像处理，以完成光电探测器的标定。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。 主题词：虚拟仪器;图像处理;LabVIEW;动态链接库 1.引言 美国国家仪器（NI）公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW，使用图形化编程语言编程，界面友好，简单易学，配套的图像处理软件包能提供丰富的图像处理与分析算法函数，极大地方便了用户，使构建图像处理与分析系统容易、灵活、程序移植性好，大大缩短了系统开发周期。在推出应用软件的基础上，NI公司又推出了图像采集卡，对于NI公司的图像采集卡，可以直接使用采集卡自带的驱动以及LabVIEW中的DAQ库直接对端口进行操作。 但由于NI公司的图像采集卡成本很高，大多用户难以接受，因此硬件平台往往采用通用图像采集卡，软件方面的图像处理程序仍采用LabVIEW以及视频处理模块编写。本文正是基于这样的目的，提出了一种在LabVIEW环境下驱动通用图像采集卡的方案，在TDS642EVM高速DSP视频处理板卡的平台下，完成实时图像采集及处理。 在图象处理的工作中主要完成对CCD光电探测器的辐射标定。由于探测器在自然环境下获取图像时，会受到来自大气干扰，自身暗电流，热噪声等影响，使CCD像元所输出信号的数值量化值与实际探测目标辐射亮度之间存在差异，所以要得到目标的精确图像就必须对探测器进行辐射标定。 2.图像采集卡简介 闻亭公司TDS642EVM（简称642）多路实时视频处理板卡是基于DSP TMS320DM642芯片设计的评估开发板。计算能力可达到4Gips，板上的视频接口和视频编解码芯片Philips SAA7115H相连,实现实时多路视频图像采集功能,支持多种PAL,NTSC和SECAM视频标准。本系统通过642的PCI接口与主机进行数据交换。PCI支持“即插即用（PnP）”自动配置功能，使图像采集板的配置变得更加方便，其一切资源需求的设置工作在系统初启时交由BIOS处理，无需用户进行繁琐的开关与跳线操作。PCI接口的海量数据吞吐,为其完成实时图像采集和处理提供保证。 3.系统组成及工作原理
智能视频分析系统
智能视频分析系统
目录 一、项目背景及建设目标 (3) 1.1 项目背景 (3) 1.2 技术优势 (4) 二、厂区智能视频分析整体设计方案 (5) 2.1传统对射系统与智能视频分析系统比较 (5) 2.2厂房周界入侵报警系统 (6) 2.2.1 周界入侵检测 (7) 2.2.2 周界警戒线警戒区预警 (8) 2.3厂房仓库物资看护 (8) 2.3.1 可疑人员接近仓库提醒 (8) 2.3.2 仓库物品看护 (9) 2.3.3 夜间停车场、厂区内部、附近可疑逗留检测 (9) 2.4夜间厂区办公楼内可疑人员检测 (10) 2.5生产车间危险区域或者夜间下班后人员检测 (10) 2.6系统拓扑结构 (11)
一、项目背景及建设目标 1.1 项目背景 慧视科技智能视频分析系统是以软件的形式实现智能视频分析功能，拥有自主的软件知识产权，可满足各行业的需要，也满足各厂家设备的接入，同时可以与各种监控平台进行二次对接。传统报警设备的误报多漏报多操作复杂不直观已经成为行业共识，且传统的视频监控系统数量庞大画面单一，工作人员很难从视频中发现问题，往往更多用于事后取证，智能图像分析通过图像中目标的识别和规则运用来进行预警，报警速度快且精确度高，可辅助工作人员从繁琐重复的工作中解放出来，真正体现科技为人服务的理念。 国内现有厂房的视频监控系统主要由摄像机、光缆、矩阵、硬盘录像机和电视墙等组成。由于视频监控图像数量大，内容枯燥，现有系统即使配备值班人员，在大多数情况下仍处于无人观看的状态下。当犯罪事件发生时，从硬盘录像机中调取录像回放、取证变成系统主要的价值之一。即使值班人员在岗，由于人的生理特点，不可能长时间有效观察多路图像，很可能造成遗漏可疑事件，对安全形式产生错误判断。 智能视频监控技术可以理解为用计算机来帮助值班人员"看"监控录像。现代计算机的高可靠性可以提供24小时不间断地保护。从根本上杜绝由于人员疲劳造成的遗漏问题。同时也可以防止出现监控人员内外勾结的可能性。
PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状
PCB 图像采集系统研究背景意义及国内外现状 1 研究背景 2 AOI 系统的研究和国内现状 3 研究意义 1 研究背景 印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)又称为印刷线路板或印制电路板。印刷电路板是各种电子产品的主要部件，有“电子产品之母”之称，它是任何电子设备及产品均需配备的,其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB小到电子手表、计算器，大到航空航天、军用武器系统等，都包含各式各样，大小各异的PCB板。近年来，随着生产工艺的不断提高，PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展。这种趋势必然给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB故障的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题，是电子产品制造厂商非常关注的问题。在生产线上，厂家为保证PCB板的质量，就得要求100%的合格率，对所有的部件、子过程和成品都是如此。在过去靠人工对其进行检测的过程中，存在以下几个不可避免的缺点： (1) 容易漏检。由于是人眼检测，眼睛容易疲劳，会造成故障不能被发现的问题。并且人工检测主观性大，判断标准不统一，使检测质量变得不稳定。 (2) 检测速度慢，检测时间长。比如对于图形复杂的印刷电路板，人工很难实现快速高效的检测，因此人工检测不能满足高速的生产效率。 (3) 随着技术的发展，设备的成本降低，人工费用增加，仍然由人工进行产品质量控制，将难于实现优质高效，而且还会增加生产成本。 (4) 在信息技术如此发达的今天人工检测有不可克服的劣势，例如：对检测结果实时地保存和远距离传输，对原始图像的保存和远距离传输等。 (5) 有些在线检测系统是接触式检测，需要与产品进行接触测量，因此，有可能会损伤产品。 因此，人工检测的精确性和可靠性大打折扣，传统意义上的检测方法不再能适应现代电路板检测的要求。如果漏检的有错误的电路板进入下一道工序，随着每一项工艺步骤的增加，到最终经过贴装阶段后，仍然会被检测出来是有故障的，那时，制造厂商与其花费大量的人力和成本来检测、返修这块电路板，还不如选择丢
光学金相显微试样的制备
第二章光学金相显微试样的制备 2.1原理 显微分析是研究金属内部组织的最重要的方法。在金相学一百多年的发展历史中，绝大部分研究工作是借助于光学显微镜完成的。近年来，电子显微镜的重要性日益增加，但是光学显微金相技术在教学、科学和生产中仍将占据一定的位置。 试样制备工作包括许多技巧，需要有长期的实践经验才能较好地掌握；同时它也比较费时和单调，往往使人感到厌烦。金相显微镜的使用之所以比生物显微镜晚二百年，其原因就是由于长期没有解决好试样制备问题。 由于研究材料各异，金相显微制样的方法是多种多样，其程序通常可分为取样、镶样、磨光、机械抛光(或电解概抛光、化学抛光)、腐蚀等几个主要工序，无论哪一个工序操作不当，都会影响最终效果。因此，不应忽视任何一个环节。不适当的操作可能形成“伪组织”导致错误的分析。为能清楚的显示出组织细节，在制样过程中不使试样表层发生任何组织变化，曳尾、划痕、麻点等，有时尚需保护好试样的边缘。 2.2 取样 选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析的极其重要的一步，包括选择取样部位、检验面及确定截取方法、试样尺寸等。 一、取样部位及检验面的选择 取样部位及检验面的选择取决于被分析材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程，应选择有代表性的部位。生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的规定(详见有关行业和国家颁布标准)。零件失效分析的试样，应该根据失效的原因，分别在材料失效部位和完好部位取样，以便于对比分析。对铸件，必须从表面到心部，从上部到下部观察其组织差异，以了解偏析情况，以及缩孔疏松及冷却速度对组织的影响。因此，取样时要兼顾考虑，对锻轧及冷变形加工的工件，应采用纵向检查面，以观察组织和夹杂物的变形情况，而热处理后的显微组织则应采用横向截面。 二、试样的截取 取样时，应保证被观察的截面由于截取而产生组织变化，因此对不同的材料要采用不同的截取方法：对于软材料，可以用锯、车、刨等加工方法；对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法。对于硬而脆的材料，可以用锤击方法。在大工件上取样，可用氧气切割等方法。在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以免试样因受热而引起组织变化。 三、试样尺寸 金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。通常显微试样为直径15mm、高15~20mm 的圆柱体或边长为15~25mm的立方体。 对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，要进行镶嵌或机械夹持。 试样取下后一般黑色金属要用砂轮打平，对于很软的材料(如铝、铜、镁等有色金属)可用锉刀锉平。磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压力要均匀。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样无法磨平。在磨制过程中，试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织变化。此外，在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛光织物划破，但是对于需要观察表层组织(如渗碳层、脱碳层)的试样，则不能将边缘磨圆，这种试样最好
金相分析软件介绍
金相分析软件介绍 检验类别模块名称功能说明 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 辅助评级【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法）自动评级【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法）自动评级【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 自动评级【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 自动评级【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 自动评级 4、脱碳层深度测定【004】脱碳层深度测定…GB 224-87 辅助评级 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 自动评级 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 自动评级 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 自动评级 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 自动评级【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 比较评级 【059】石墨长度…GB 7216-87 辅助评级【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 自动评级【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 比较评级 【186】碳化物数量…GB 7216-87 自动评级 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 比较评级【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 自动评级
PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状
PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状 1 研究背景 2 AOI系统的研究和国内现状 3 研究意义 1 研究背景 印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)又称为印刷线路板或印制电路板。印刷电路板是各种电子产品的主要部件，有“电子产品之母”之称，它是任何电子设备及产品均需配备的，其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB，小到电子手表、计算器，大到航空航天、军用武器系统等，都包含各式各样，大小各异的PCB板。近年来，随着生产工艺的不断提高，PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展。这种趋势必然给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB故障的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题，是电子产品制造厂商非常关注的问题。在生产线上，厂家为保证PCB板的质量，就得要求100％的合格率，对所有的部件、子过程和成品都是如此。在过去靠人工对其进行检测的过程中，存在以下几个不可避免的缺点： (1)容易漏检。由于是人眼检测，眼睛容易疲劳，会造成故障不能被发现的问题。并且人工检测主观性大，判断标准不统一，使检测质量变得不稳定。 (2)检测速度慢，检测时间长。比如对于图形复杂的印刷电路板，人工很难实现快速高效的检测，因此人工检测不能满足高速的生产效率。 (3)随着技术的发展，设备的成本降低，人工费用增加，仍然由人工进行产品质量控制，将难于实现优质高效，而且还会增加生产成本。 (4)在信息技术如此发达的今天人工检测有不可克服的劣势，例如：对检测结果实时地保存和远距离传输，对原始图像的保存和远距离传输等。 (5)有些在线检测系统是接触式检测，需要与产品进行接触测量，因此，有可能会损伤产品。 因此，人工检测的精确性和可靠性大打折扣，传统意义上的检测方法不再能适应现代电路板检测的要求。如果漏检的有错误的电路板进入下一道工序，随着每一项工艺步骤的增加，到最终经过贴装阶段后，仍然会被检测出来是有故障的，那时，制造厂商与其花费大量的人力和成本来检测、返修这块电路板，还不如选
基于Labview的图像采集与处理
目前工作成果： 一、USB图像获取 USB设备在正常工作以前，第一件要做的事就是枚举，所以在USB摄像头进行初始化之前，需要先枚举系统中的USB设备。 （1）基于USB的Snap采集图像 程序运行结果： 此程序只能采集一帧图像，不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。
循环中的可以计算循环一次所用的时间，运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。 （2）基于USB的Grab采集图像 运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。
二、图像处理 1、图像灰度处理 （1）基本原理 将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理可用两种方法来实现。 第一种方法使求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值，然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量。 第二种方法是根据YUV的颜色空间中，Y的分量的物理意义是点的亮度，由该值反映亮度等级，根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应：Y=0.3R+0.59G+0.11B，以这个亮度值表达图像的灰度值。 （2）labview中图像灰度处理程序框图 处理结果：
智能视频分析系统解决方案
智能视频分析系统解决方案 1.1 系统概述 智能视频（Intelligent Video）技术源自计算机视觉（Computer Vision）与人工智能（Artificial Intelligent）的研究，其发展目标是在图像与事件描述之间建立一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标物体。这一研究应用于安防视频监控系统，将能借助计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或干扰信息，自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，从而使传统监控系统中的摄像机成为人的眼睛，使“智能视频分析”计算机成为人的大脑，并具有更为“聪明”的学习思考方式。这一根本性的改变，可极大地发挥与拓展视频监控系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度节省资源与人员配置，同时必将全面提升安全防范工作的效率。因此，智能视频监控不仅仅是一种图像数字化监控分析技术，而是代表着一种更为高端的数字视频网络监控应用。 智能视频分析包含视频诊断、视频分析和视频增强等，它们各自又包含了大量的功能算法，比如清晰度检测、视频干扰检测、亮度色度检测、PTZ（云台）控制功能检测，以及视频丢失、镜头遮挡、镜头喷涂、非正常抖动等检测都属于视频诊断内容，而视频分析算法则包含区域入侵、绊线检测、遗留遗失检测、方向检测、人群计数、徘徊检测、流量统计、区域稠密度统计、人脸识别、车牌识别、烟火烟雾检测、自动 PTZ 跟踪等功能，视频图像增强则包括稳像、去雾、去噪、全景拼接等算法。由此组合衍生出的算法种类又有很多，应用方式也千变万化，所以智能视频分析的应用范围很广。 在以往的视频监控系统中，操作人员盯着屏幕电视墙超过 10 分钟后将漏掉90％的视频信息，而使视频监控工作失去意义。随着社会发展，视频监控被越来越广泛地应用到各行各业中，摄像机数量越来越庞大，这给传统的视频监控带来严峻的挑战。针对行业发展推出智能视频分析系统，主要解决以下问题：一个是将安防操作人员从繁杂而枯燥的“盯屏幕”任务解脱出来，由机器来完成分析识别工作；另外一个是为在海量的视频数据中快速搜索到想要找的的图象。 1.2 系统组成 智能视频分析系统以数字化、网络化视频监控为基础，用户可以设置某些特定的规则，系统识别不同的物体，同时识别目标行为是否符合这些规则，一旦发现监控画面中的异常情况，系统能够以最快和最佳的方式发出警报并提供有用信息，从而能够更加有效的协助安全人员处理危机，最大限度的降低误报和漏报现象。智能视频分析是在传统的监控系统中，加入智能视频技术，在整个系统中，系统分布图如下：
金相显微镜图象分析系统
《金相图象分析系统》是为从事金相检验的单位或个人专项开发的一套计算机软件系统。应用金相分析检验系统,用户可以迅速,准确地完成金相图像采集 ,图像处理，图像数据获取，评定级别以及资料的保存，打印等工作，不但大大提高工作效率，还能够完成许多过去用人工方法几乎无法完成的检验工作，是冶金行业生产，教学，科研人员的得力助手和必备工具。 主要功能： 图像采集：将显微镜的视场图像通过ＣＣＤ传感器+视频采集卡或数码相机输入计算机，保存为金相图片。同时提供用户按照指定的放大倍数打印图象的功能，这两项功能配合使用，可省去复杂烦琐的金相摄影、洗相等暗室工作，大大提高了工作效率。 图像处理：提供以下方法处理显微镜采集的视场图像，使其更加符合图像分析的需要 1、区域处理：从视频图像中选择任意一个分析区域，软件系统只对所选区域进行分析处理并评定级别，区域外的图像均被忽略。 2、亮度调整：加亮或变暗整个图像。 3、调整对比度：调整图像中明暗之间的差别。 4、颜色调整：单独调整图像中红，绿，蓝三种颜色的深浅。 5、转换为灰度图像：把彩色图像变换为有256种深度的灰色图像。 6、锐化：放大图像中色彩之间的差别，使图像中原来模糊的部分变得更清晰。 7、柔化：缩小图像中色彩之间的差别，使图像中原来清晰的部分变得更模糊。 8、过缘增强；加亮图像中色彩变化较大的分界线，同时把其他颜色变暗。 9、边缘检测：加亮图像中色彩变化较大的分界线。 10、中值滤波去噪：图像色彩变化较大时，增大其中色彩较暗的像素，缩小图像中色彩较亮的像素，使其保持中间值。 11、二值化处理：根据临界值把图像转换为只有黑色和白色两种颜色的图像。 12、去除杂点：把图像中独立的黑色点变成白色。 13、断线处理：把断开的线连接起来，或延长断线。
图像采集系统的制作方法
本技术涉及一种图像采集系统，其能够适用于对不同分辨率、不同图像输出接口的相机，并且具备自检功能，实现对自身系统误差进行检测，大大提高了图像采集工作的工作效率和可靠性。该系统包括相机和上位机；还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备；相机通用检测设备包括子板以及母板；子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器；母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口；第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器，通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来。 技术要求 1.一种图像采集系统，包括相机和上位机；其改进之处在于：还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备； 相机通用检测设备包括子板以及母板； 子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器； 母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口； 第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器，通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来； 相机图像输出接口与第一基板上的接口芯片、相机接口、电平转换芯片电连接，用于对图像数据进行传输和处理； 第二基板上的SDRAM芯片、串行UART接口以及数据输出接口均与FPGA芯片电连接； 串行UART接口与上位机电连接用于接收上位机发送的控制指令，数据输出接口与上位机通过千兆以太网实现物理连接，通过标准的UDP协议实现相互通讯； 电源模块用于给相机供电。 2.根据权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于： 所述FPGA芯片上运行的模块包括：图像接口控制模块、图像数据缓存模块、虚拟相机控制模块、以太网数据打包模块、以太网发送模块、SDRAM控制模块以及UART模块； 图像接口控制模块针对不同的接口的相机产生不同的时序接口波形，控制接口芯片完成相机图像数据的正确采集； 图像数据缓存模块将采集到的图像数据缓存到FPGA内部的FIFO中，并在缓存到特定FIFO深度的时候，通知以太网数据打包模块读取FIFO内部的数据，并按照协议进行打包； 虚拟相机控制模块根据上位机的指令设置，产生不同分辨率的15个虚拟相机图像，且在同一时刻，只产生一种虚拟相机图像用于对相机自身进行检测； 以太网数据打包模块根据上位机的指令设置，选择“图像数据缓存模块”或者“虚拟相机控制模块”的其中一个，读取其中的数据进行以太网数据打包；
金相显微分析技术
金相显微分析技术 作业指导书 一、前言 金属材料的性能与其组织形态之间存在着密切的联系。除化学成份（材料配比）、晶体结构（固有特性）外，材料在不同加工条件下可获得不同的组织，并对其在加工过程和使用过程中所表现的理化、机械性能，均可产生明显的影响。显微分析是研究金属内部组织的最重要方法之一，而金相显微镜是用于观察金属内部组织结构的重要光学仪器；因此，有必要通过金相显微分析手段来揭示材料的组织状态，并据此为材料的开发和加工提供参照。 二、适用范围 本制度适用于本公司金相室的管理。 三、职责 1.工程技术中心负责金相室的管理； 2.工程技术中心负责金相室内设备、仪器的使用、维护和保养。 四、操作要求 1.操作人员必须经过专业教育或经过培训后达到规定技能的专业人才。 2.初次操作前心须熟悉、了解各仪器的结构、性能；认真仔细阅读说明书，掌握其正确的使用、维护和保养方法。 五、操作规范 （一）试样的制备及观察、成像 用光学显微镜观察和研究金属内部组织，包括四个步骤：1）制备试样；2）采用适当的腐蚀手段显示试样表面的组织；3）用显微镜观察和研究试样表面的组织；4）截取有代表性的区域成像、保存。 1.试样的制备 1.1试样的截取：金相试样截取部位取决于检验的目的与要求，本公司所涉及到的试样有横向和纵向截取两种；横向试样垂直丝线轴线方向，主要研究表层
缺陷及夹杂（偏析）；纵向试样平行于丝线轴线方向截取，主要研究夹杂的类型 以及晶粒拉长的长度； 1.2试样的镶嵌：尺寸过于细薄和软的试样需进行镶嵌； 1.3磨光与抛光：试样须经磨光、抛光呈镜面才能进行腐蚀； 2.试样的腐蚀 2.1腐蚀剂：抛光好的金相试样，要得到有关显微组织的信息，必须经过组织的显示，即腐蚀；不同材料采用的腐蚀剂不尽相同，本公司目前材料所用腐蚀 剂如表一； 表一金相腐蚀剂 代号配比浸蚀条件适用范围 TL-01 蒸馏水 100ml 盐酸 2～5ml 几秒～几分钟Sn Sn-Cd Sn-Fe Sn-Pb Sn-Sb-Cu TL-02 蒸馏水 100ml 盐酸 2～5ml 三氯化铁 10g 10s～30s 富锡轴承合金 Sn-Cu Sn-Bi TL-03 氢氟酸 5ml 硝酸 25ml 盐酸 75ml 3～15min 纯铝晶粒 TL-04 蒸馏水 100ml 氧化铬 20g 硫酸钠 1.5g 2～3min 大多数锌合金 TL-05 蒸馏水 78ml 氧化铬 18g 硫酸 4g ～60s 铸造Zn-Al-Cu合金 TL-06 蒸馏水 100ml 氢氧化钠 10g 1～5s 纯Zn Zn-Co Zn-Cu 低合金Zn TL-07 蒸馏水 80ml 硝酸 20ml 冰醋酸 15ml 40℃，13～14min(新配制) 铅焊料 Pb-Sn合金 2.2腐蚀方法：浸入法、擦拭法； 2.3腐蚀时间：腐蚀的合适时间是以试样的抛光面颜色的变化来判断，腐蚀 时光亮的表面失去光泽变成银灰色或灰黑色即可； 3.观察和分析：选择适当的放大倍数对试样进行观察和分析； 4.成像：选择有代表性的区域成像保存。 （二）仪器的使用、维护、保养
智能视频行为分析平台建设方案
基于智能视频分析的监控平台建设方案 随着国家经济的提高，城市和城市化进程在不断的发展，各种社会矛盾和暴力事件逐渐增多，政府和相关部分对加强城市各地联网型监控系统越来越重视，当前城市和小区监控系统建设使用监控录像存储，事件发生后调取查阅的方式，这种方式在一定程度上满足了社会的需求，但是无法避免事态趋于恶化，在此背景下，具有智能视频行为分析的监控平台建设就显得尤为重要。 智能视频技术让安全警卫部门能通过摄像机实时自动“发现警情”并主动“分析”视野中的监视目标，同时判断出这些被监视目标的行为是否存在安全威胁，对已经出现或将要出现的安全威胁，及时向安全防卫人员通过文字信息、声音、快照等发出警报，极大地避免工作人员因倦怠、脱岗等因素造成情况误报和不报，切实提高监控区域的安全防范能力。 现有各大监控系统厂商和信息化科技公司都研发出大量的智能视频分析软件，可以分为两大类，基于嵌入式DSP 智能分析系统和基于计算机末端处理的智能分析系统。 一．基于嵌入式DSP的处理优点
1、DSP方式可以使得视觉分析技术采用分布式的架构方式。在此方式下，视觉分析单元一般位于视觉采集设备附近（摄像机或编码器），这样，可以有选择的设置系统，让系统只有当报警发生的时候才传输视觉到控制中心或存储中心，相对于计算机末端处理方式，大大节省的网络负担及存储空间。 2、DSP方式下视觉分析单元一般位于视觉采集设备附近（摄像机或编码器），此方式可以使得视觉分析单元直接对原始或最接近原始的图象进行分析，而后端计算机方式，计算机器得到的图象经过网络编码传输后已经丢失了部分信息，因此精确度难免下降。 3、视觉分析是复杂的过程，需要占用大量的系统计算资源，因此计算机方式可以同时进行分析的视觉路数非常有限，而DSP方式没有此限制。 二．在对比上述两种处理模式的优缺点基础上，提出基于DSP嵌入式处理和末端计算机处理两种系统结构.
图像采集系统设计
DSP实习报告 题目：图像采集系统的设计 班级：xxx 姓名：xxx 学号：xxx 指导老师：xxxx
目录 一.实习题目 (3) 二.实习背景知识 (3) 三.实习内容 (5) 四.实习程序功能与结构说明 (8) 六．实习心得 (19)
一、实习题目 图像采集系统的设计 二、实习目的： 1、熟练掌握数字信号处理的典型设计方法与技术手段； 2、熟悉D6437视频输入，输出端的操作及编程。； 3、掌握常用电子仪器设备的使用方法； 4、熟悉锐化变换算法。 三、实习背景知识 1、计算机 2、CCS3.3.软件 3、DSP仿真器 4、EL_DM6437平台 EL-DM6437EVM是低成本，高度集成的高性能视频信号处理开发平台，可以开发仿真达芬奇系列DSP应用程序，同时也可以将该产品集成到用户的具体应用系统中。方便灵活的接口为用户提供良好的开放平台。采用该系列板卡进行产品开发或系统集成可以大大减少用户的产品开发时间。板卡结构框图如图所示：
板卡硬件资源： TMS320DM6437 DSP ，可工作在400/600 MHz； 2 路视频输入，包括一个复合视频输入及一个S端子视频输入； 保留了视频输入接口，可以方便与CMOS影像传感器连接； 3 路视频输出，包括2路复合视频，一路S端子输出； 128MByte 的DDR2 SDRAM存储器，256MBit的Nor Flash存储器；用户可选的NAND Flash接口； 可选的256K字节的I2C E2PROM； 1个10M/100Mbps自适应以太网接口； 1 路立体声音频输入、1路麦克风输入，1路立体声音频输出； USB2.0高速接口，方便与PC连接； 1个CAN总线、1个UART接口、实时时钟（带256Byte的电池保持RAM）；4个DIP开关，4个状态指示LED； 可配置的BOOT模式； 10层板制作工艺，稳定可靠； 标准外部信号扩展接口； JTAG仿真器接口； 单电源+5V供电； 板卡软件资源：
视频监控智能分析技术应用分析
视频监控智能分析技术应用分析 一、概述 在视频监控飞速发展的今天，海量视频画面已经大大超过了人力有效处理的范围。而智能视频分析技术极大地发挥与拓展了视频监控系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度降低资源与人员配置，全面提升安全防范工作的效率。目前已广泛应用于平安城市、智能交通、金融行业、政法监管、商业等领域。 智能视频分析技术是计算机视觉技术在安防领域应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能监控技术。它能够在图像或图像序列与事件描述之间建立映射关系，从而使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标的行为，过滤用户不关心的信息，其实质是自动分析和抽取视频源中的关键信息。 按照智能分析算法实现的方式进行区分，可以概括为以下几种类型的智能分析： 识别类分析：该项技术偏向于对静态场景的分析处理，通过图像识别、图像比对及模式匹配等核心技术，实现对人、车、物等相关特征信息的提取与分析。如人脸识别技术、车牌识别技术及照片比对技术等。 行为类分析：该项技术侧重于对动态场景的分析处理，典型的功能有车辆逆行及相关交通违章检测、防区入侵检测、围墙翻越检测、绊线穿越检测、物品偷盗检测、客流统计等。 图像检索类分析：该技术能按照所定义的规则或要求，对历史存储视频数据进行快速比对，把符合规则或要求的视频浓缩、集中或剪切到一起，这样就能快速检索到目标视频。 图像处理类分析：主要是对图像整体进行分析判断及优化处理以达到更好的效果或者将不清楚的内容通过算法计算处理达到看得清的效果。如目前的视频增强技术(去噪、去雾、锐化、加亮等)、视频复原技术(去模糊、畸变矫正等)。 诊断类分析:该项分析主要是针对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、增益失衡、云台PTZ失控、画面冻结等常见的摄像头故障进行准确分析、判断和报警，如视频质量诊断技术。 二、智能分析核心算法介绍 1. 运动检测算法 帧差法
基于单片机的图像处理采集系统
（ 二 〇 一 二 年 六 月 本科毕业设计说明书 题 目：基于单片机的图像处理采集系统设 计与实现 学生姓名： 学 院： 系 别： 专 业： 班 级： 指导教师：
摘要 传统的工业级图像处理采集系统大多是由CCD摄像头、图像采集卡和PC机组成，虽已得到了广泛的应用，但是它具有结构复杂，成本高，体积大，功耗大等缺点。随着单片机的迅速发展，开发一种智能控制及智能处理功能的微型图像处理采集系统成为可能，并且也克服了传统图像处理采集系统的诸多缺点。 本设计提出了基于单片机的图像采集系统，该系统主要由四大模块组成：第一个是单片机控制模块，对摄像头进行控制；第二个是摄像头模块，即进行图像拍摄和取图；第三个是Zigbee无线传输模块，功能是将图像传送到上位机；最后是上位机，实现图像显示功能。其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，使用环境广泛及成本低等。利用Proteus和Keil进行仿真调试，可以看到设计内容的运行结果，验证系统运的行正确及稳定性，并且实现了图像处理采集功能，所以具有一定的实用和参考价值。 关键词：单片机；Proteus；图像采集
Abstract The traditional industrial image processing collection system by CCD camera, mostly image collection card and PC unit into, although already a wide range of applications, but it has the structure is complex, high cost, big volume and shortcomings, such as big power consumption. With the rapid development of the single chip microcomputer, the development of a kind of intelligent control and intelligent processing function of micro image processing collection system possible, and also overcome traditional image processing collection system of many of the faults. This design is put forward based on SCM image acquisition system, the system consists of four modules: the first one is the single chip microcomputer control module, the camera to control; The second is a camera module, the image shoot and take diagram; The third is Zigbee wireless transmission module, the function is will images to PC; Finally the PC, realize image display function. Its advantage is hardware circuit is simple, software perfect function, control system and reliable, high cost performance, use extensive and environment cost low status. Use Proteus and Keil simulation commissioning, can see the operation of the design content, as demonstrated the correct and do the system stability, and realize the image processing collection function, so has certain practical and reference value. Keywords:Single-Chip Microcomputer;Proteus; Image Capture