印刷机故障诊断技术研究综述

印刷机故障诊断技术研究综述
印刷机故障诊断技术研究综述

【6】?第40卷?第5期?

2018-05

印刷机故障诊断技术研究综述

Review on fault diagnosis technology of printing presses

邓 瑞1,徐卓飞1,侯和平1,张海燕1,黄 卿2

DENG Rui 1, XU Zhuo-fei 1, HOU He-ping 1, ZHANG Hai-yan 1, HUANG Qing 2

(1.西安理工大学 印刷包装与数字媒体学院,西安 710048;2.南充职业技术学院,南充 637000)摘 要:在简单介绍印刷机故障诊断技术的基础上,将目前印刷机故障诊断技术主要分为基于信号分析、基于知识处理、基于解析模型、基于印刷图像等4类,对每类印刷机故障诊断技术中的研

究方法、应用现状及优缺点进行了详细分析,最后从组合型智能诊断技术、在-离线复合诊断技术、基于印刷画面多元特征分析诊断技术、全面多功能诊断技术4个方面,对印刷机状态监测和故障诊断技术有待解决的问题进行了分析与探讨,提出了印刷机故障诊断技术的发展趋势与研究方向。

关键词:印刷机;故障诊断技术;发展趋势

中图分类号:TS803.6 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2018)05-0006-05

收稿日期:2017-11-05

基金项目:国家自然科学基金项目(51305340,51275406);陕西省自然科学基础研究计划项目(2017JQ5012);陕西 省教育厅科学研究计划专项项目(17JK0545)

作者简介:邓瑞(1993 -),男,陕西宝鸡人,硕士研究生,研究方向为印刷设备故障诊断及系统仿真分析。0 引言

随着科学技术的不断进步和现代化工业的飞速发展,现代机械设备在交通、国防、能源和工业等领域应用广泛,并朝着高速度、高精度、高自动化和多功能化方向发展。因此,设备发生故障的潜在可能性和故障形式也相应增加,关键设备一旦发生故障,将严重影响企业的生产效率。如何确保机械设备在运行过程中保持安全平稳的状态,对机械故障诊断提出严峻挑战。近年来,计算机技术、信号处理、模式识别等学科不断发展,机械设备故障诊断在理论知识和技术方法上不断创新,从最初的简易脱机诊断到现在的精密联网诊断,发展速度也越来越快,同时取得了显著的成果。

印刷业作为国民经济的重要组成部分,兼具加工工业和文化产业的双重属性。我国已将印刷业列入“十三五”发展规划中,推动印刷业向“绿色化、数字化、智能化”发展,为实现印刷强国的目标奠定基础。印刷业的飞速发展离不开印刷设备的支撑,印刷机作为印刷包装行业的核心设备,是印刷工艺方法完美实现的重要工具,其先进程度对印刷业的发展具有重大意义[1]。

印刷机是按一定印刷方式进行印品大量复制的半自动化、自动化专用机械,其种类繁多,结构复杂,集成度高,在文化传播、商业包装、货币证券等领域应用广泛。随着现代社会文明的不断进步,人们对于印品质量的要求和期待也越来越高,在实际生产中印刷机一旦发生故障,势必会影响到生产效率和印品质量,造成巨大

的经济损失[2~5]。在印刷机故障中,机械故障占到了总体的60%,因此,准确的了解印刷机各部件运动规律及机器运行状态,并及时预测故障、发现故障、解决故障就显得十分重要。

现代状态监测和故障诊断技术快速发展并日趋完善,人们尝试将其应用于印刷包装设备领域,以寻求良好的技术支撑。近年来,人们密切关注印刷机故障征兆,广泛深入地研究故障诊断方法,逐渐形成了以下几种印刷机故障诊断方法:基于信号分析、基于知识处理、基于解析模型、基于印刷图像等诊断技术和方法。

1 基于振动信号分析的印刷机故障诊断方

法研究

振动信号是机械故障诊断中最常用的方法,声音信号是一种特殊的振动信号。印刷机在工作过程中,由于各部件之间的传动摩擦,一直伴随着振动的存在,振动信号特征与印刷机结构及其运动特性有着密切的联系。当印刷机发生故障时,其振动信号也将发生变化,不同的故障原因对应着不同的信号特征,从复杂的信号中选出所需要的信号进行处理和分析,并从中提取相应的故障特征,从而得到故障类型。随着传感器技术、计算机技术、信号处理技术的飞速发展,频谱分析、全息谱理论、傅里叶变换、Wigner-Ville 分布、小波和小波包分析等方法已经广泛地应用于印刷机故障诊断中,对于保证印刷机工作稳定性、可靠性、高效性意义重大。

图像识别技术的研究现状论文

图像识别技术研究现状综述 简介: 图像识别是指图形刺激作用于感觉器官,人们辨认出它是经验过的某一图形的过程,也叫图像再认。在图像识别中,既要有当时进入感官的信息,也要有记忆中存储的信息。只有通过存储的信息与当前的信息进行比较的加工过程,才能实现对图像的再认。图像识别技术是以图像的主要特征为基础的,在图像识别过程中,知觉机制必须排除输入的多余信息,抽出关键的信息。在人类图像识别系统中,对复杂图像的识别往往要通过不同层次的信息加工才能实现。对于熟悉的图形,由于掌握了它的主要特征,就会把它当作一个单元来识别,而不再注意它的细节了。这种由孤立的单元材料组成的整体单位叫做组块,每一个组块是同时被感知的。图像在人类的感知中扮演着非常重要的角色,人类随时随处都要接触图像。随着数字图像技术的发展和实际应用的需要,出现了另一类问题,就是不要求其结果输出是一幅完整的图像,而是将经过图像处理后的图像,再经过分割和描述提取有效的特征,进而加以判决分类,这就是近20年来发展起来的一门新兴技术科学一图像识别。它以研究某些对象或过程的分类与描述为主要内容,以研制能够自动处理某些信息的机器视觉系统,代替传统的人工完成分类和辨识的任务为目的。 图像识别的发展大致经历了三个阶段:文字识别、图像处理和识别及物体识别:文字识别的研究是从1950年开始的,一般是识别字母、数字和符号,并从印刷文字识别到手写文字识别,应用非常广泛,并且已经研制了许多专用设备。图像处理和识别的研究,是从1965年开始的。过去人们主要是对照相技术、光学技术的研究,而现在则是利用计算技术、通过计算机来完成。计算机图像处理不但可以消除图像的失真、噪声,同时还可以进行图像的增强与复原,然后进行图像的判读、解析与识别,如航空照片的解析、遥感图像的处理与识别等,其用途之广,不胜枚举。物体识别也就是对三维世界的认识,它是和机器人研究有着密切关系的一个领域,在图像处理上没有特殊的难点,但必须知道距离信息,并且必须将环境模型化。在自动化技术已从体力劳动向部分智力劳动自动化发展的今天,尽管机器人的研究非常盛行,还只限于视觉能够观察到的场景。进入80年代,随着计算机和信息科学的发展,计算机视觉、人工智能的研究已成为新的动向 图像识别与图像处理的关系: 在研究图像时,首先要对获得的图像信息进行预处理(前处理)以滤去干扰、噪声,作几何、彩色校正等,以提供一个满足要求的图像。图像处理包括图像编码,图像增强、图像压缩、图像复原、图像分割等。对于图像处理来说,输入是图像,输出(即经过处理后的结果)也是图像。图像处理主要用来解决两个问题:一是判断图像中有无需要的信息;二是确定这些信息是什么。图像识别是指对上述处理后的图像进行分类,确定类别名称,它可以在分割的基础上选择需要提取的特征,并对某些参数进行测量,再提取这些特征,然后根据测量结果做出分类。为了更好地识别图像,还要对整个图像做结构上的分析,对图像进行描述,以便对图像的主要信息做一个好的解释,并通过许多对象相互间的结构关系对图像加深理解,以便更好帮助和识别。故图像识别是在上述分割后的每个部分中,找出它的形状及纹理特征,以便对图像进行分类,并对整个图像做结构上的分析。因而对图像识别环节来说,输入是图像(经过上述处理后的图像),输出是类别和图像的结构分析,而结构分析的结果则

500kV输电线路故障诊断方法综述_魏智娟

2012年第2期 1 500kV 输电线路故障诊断方法综述 魏智娟1 李春明2 付学文1 (1.内蒙古工业大学电力学院,呼和浩特 010080;2.内蒙古工业大学信息学院,呼和浩特 010080) 摘要 对近几年国内外具有代表的中外文献进行了学习研究,重点论述了输电线路故障诊断的四种方法:阻抗法,神经网络和模糊理论等智能算法,小波理论,行波法。综合输电线路的四种故障诊断方法,建议采用小波熵原理对输电线路故障模型进行故障类型识别,运用基于小波熵的单端行波测距方法实现故障定位。 关键词:故障诊断;阻抗法;智能算法;小波理论;行波法 The Survey on Fault Diagnosis in the 500kV Power Transmission Lines Wei Zhijuan 1 Li Chunming 2 Fu Xuewen 1 (1.The Power College of Inner Mongolia University of Technological, Inner Mongolia, Hohhot 010080; 2.The Information College of Inner Mongolia University of Technological, Inner Mongolia, Hohhot 010080) Abstract Based on the overview of typical literatures at home and abroad, this research focused on the four methods of failure diagnosis of transmission lines, namely, Impedance method, Intelligent method such as Neural Network Theory and Fuzzy Theory, Wavelet Theory and Traveling Wave method. And based on the synthesis of the four methods, this research suggested that simulation should be conducted to the failure models of transmission line by applying Wavelet Entropy Principle and the results of the simulation should be analyzed in order to identify the failure types; and the failure simulation should be conducted by the single traveling wave distance-testing method of wavelet entropy, and the results of the simulation should be analyzed in order to realize failure location. Key words :failure diagnosis ;impedance method ;intelligent algorithm ;the Wavelet Theory ;the traveling wave method 超高压输电线路是电力系统的命脉,它担负着传送电能的重任,其安全可靠运行是电网安全的根本保证。输电线路在实际运行中经常发生各种故障,如输电线路的鸟害故障[1]、输电线路的风偏故障等[2],及时准确地对输电线路进行故障诊断就显得非常重 要。国家电网公司架空送电线路运行规程明确规定 “220kV 及以上架空送电线路必须装设线路故障测 距装置”[3-4]。由于我国幅员辽阔,地形地貌的多样 性致使输电线路工作环境极为恶劣,输电线路发生 故障导致线路跳闸、电网停电,对电力系统安全运 行造成了很大威胁,所以,在线路发生故障后迅速 准确地进行故障诊断,减少因故障引起的停电损失, 降低寻找故障点的劳动强度,尽最大可能降低对整 个电力系统的扰动程度,确保电力系统的安全可靠稳定运行具有十分重要的意义。本文在总结前人的基础上,重点论述了超高压输电线路的4种故障诊断方法,建议采用小波熵原理对输电线路故障类型 进行故障识别,利用基于小波熵的单端行波测距方法实现故障定位。 1 输电线路故障诊断 当输电线路发生故障时,早先的故障定位通常是由经验丰富的运行人员在阅读故障录波图的基础上,综合电力用户提供的信息,进行预测、判断可能出现的故障位置,然后派巡线人员通过查线确认故障位置并及时排除故障。在电力市场竞争日渐激

机械故障诊断技术课后复习资料

机械故障诊断技术 (第二版张建)课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类,目前流行的分类方法有两种:一是按机械故障诊断方法的难易程度分类,可分为简易诊断法和精密诊断法;二是按机械故障诊断的测试手段来分类,主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么? 答:指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线(曲线的形状类似浴盆的剖面线) 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容? 答:(1)运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常,其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 (2)设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测,其目的是为了预知设备劣化的速度,以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 (3)故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定,它是在状态检测的基础上,确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题,其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义? 答:设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行,减少经济损失,还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低,保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么,代表什么意义? 答:横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区(故障率最低,表示机器处于良好状态)2、黄区(故障率有抬高的趋势,表示机器

基于matlab的图像预处理技术研究文献综述

毕业设计文献综述 题目:基于matlab的图像预处理技术研究 专业:电子信息工程 1前言部分 众所周知,MATLAB在数值计算、数据处理、自动控制、图像、信号处理、神经网络、优化计算、模糊逻辑、小波分析等众多领域有着广泛的用途,特别是MATLAB的图像处理和分析工具箱支持索引图像、RGB 图像、灰度图像、二进制图像,并能操作*.bmp、*.jpg、*.tif等多种图像格式文件如。果能灵活地运用MATLAB提供的图像处理分析函数及工具箱,会大大简化具体的编程工作,充分体现在图像处理和分析中的优越性。 图像就是用各种观测系统观测客观世界获得的且可以直接或间接作用与人眼而产生视觉的实体。视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。拒统计,在人类获取的信息中,视觉信息约占60%,听觉信息约占20%,其他方式加起来才约占20%。由此可见,视觉信息对人类非常重要。同时,图像又是人类获取视觉信息的主要途径,是人类能体验的最重要、最丰富、信息量最大的信息源。通常,客观事物在空间上都是三维的(3D)的,但是从客观景物获得的图像却是属于二维(2D)平面的。 图像存在方式多种多样,可以是可视的或者非可视的,抽象的或者实际的,适于计算机处理的和不适于计算机处理的。 图像处理它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。图像处理最早出现于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室(JPL)。他们对航天探测器徘徊者7号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术,如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理,并考虑了太阳位置和月球环境的影响,由计算机成功地绘制出月球表面地图,获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理,以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图,获得了非凡的成果,为人类登月创举奠定了坚实的基础,也推动

故障诊断理论方法综述

故障诊断理论方法综述 故障诊断的主要任务有:故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。其中:故障检测是指与系统建立连接后,周期性地向下位机发送检测信号,通过接收的响应数据帧,判断系统是否产生故障;故障类型判断就是系统在检测出故障之后,通过分析原因,判断出系统故障的类型;故障定位是在前两部的基础之上,细化故障种类,诊断出系统具体故障部位和故障原因,为故障恢复做准备;故障恢复是整个故障诊断过程中最后也是最重要的一个环节,需要根据故障原因,采取不同的措施,对系统故障进行恢复一、基于解析模型的方法 基于解析模型的故障诊断方法主要是通过构造观测器估计系统输出,然后将它与输出的测量值作比较从中取得故障信息。它还可进一步分为基于状态估计的方法和基于参数估计的方法,前者从真实系统的输出与状态观测器或者卡尔曼滤波器的输出比较形成残差,然后从残差中提取故障特征进而实行故障诊断;后者由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件之间的关系方程,由实时辨识求得系统的实际模型参数,然后求解实际的物理元器件参数,与标称值比较而确定系统是否发生故障及故障的程度。基于解析模型的故障诊断方法都要求建立系统精确的数学模型,但随着现代设备的不断大型化、复杂化和非线性化,往往很难或者无法建立系统精确的数学模型,从而大大限制了基于解析模型的故障诊断方法的推广和应用。 二、基于信号处理的方法 当可以得到被控测对象的输入输出信号,但很难建立被控对象的解析数学模型时,可采用基于信号处理的方法。基于信号处理的方法是一种传统的故障诊断技术,通常利用信号模型,如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等,直接分析可测信号,提取诸如方差、幅值、频率等特征值,识别和评价机械设备所处的状态。基于信号处理的方法又分为基于可测值或其变化趋势值检查的方法和基于可测信号处理的故障诊断方法等。基于可测值或其变化趋势值检查的方法根据系统的直接可测的输入输出信号及其变化趋势来进行故障诊断,当系统的输入输出信号或者变化超出允许的范围时,即认为系统发生了故障,根据异常的信号来判定故障的性质和发生的部位。基于可测信号处理的故障诊断方法利用系统的输出信号状态与一定故障源之间的相关性来判定和定位故障,具体有频谱分析方法等。 三、基于知识的方法 在解决实际的故障诊断问题时,经验丰富的专家进行故障诊断并不都是采用严格的数学算法从一串串计算结果中来查找问题。对于一个结构复杂的系统,当其运行过程发生故障时,人们容易获得的往往是一些涉及故障征兆的描述性知识以及各故障源与故障征兆之间关联性的知识。尽管这些知识大多是定性的而非定量的,但对准确分析故障能起到重要的作用。经验丰富的专家就是使用长期积累起来的这类经验知识,快速直接实现对系统故障的诊断。利用知识,通过符号推理的方法进行故障诊断,这是故障诊断技术的又一个分支——基于知识的故障诊断。基于知识的故障诊断是目前研究和应用的热点,国内外学者提出了很多方法。由于领域专家在基于知识的故障诊断中扮演重要角色,因此基于知识的故障诊断系统又称为故障诊断专家系统。如图1.1

汽车故障诊断技术复习试题与答案解析

《汽车故障诊断技术》复习题 一、单项选择题 1>汽车的症状表现为怠速不稳定,这属于问诊中的以下哪一项内容(A ) A、怠速不良 B、发动机工作不正常 C、故障发生时的情况 D、故障发生的频率 2、以下哪些原因不会导致起动机运转无力。(B ) A、蓄电池亏电 B、起动保险熔断 C、电磁开关线圈短路 D、起动机内炭刷接触不良 3、发动机在工作的时候会出现抖动的现象,以下哪些原因有可能。 (A ) A、个别喷油器不工作 B、油道被堵塞 C、油泵不工作 D、点火控制器有问题 4、叶片式空气流量计在拆下单件检查时,在部分打开与不开时出现 FC - E1之间无穷大的情况,这说明。(A ) A、叶片式空气流量计损坏 B、叶片式空气流量计良好 C、不能判断 D、可造成汽车起动困难 5、接通起动开关时,起动机能带动发动机正常转动,但是不能够起 动发动机让其工作,有时候伴随着车的迹象。采用调火方法进行判断时,可见高压火为黄红色,造成这一现象的原因是。(A ) A、点火线圈性能劣化 B、叶片式空气流量传感器损坏

C、曲轴位置传感器无信号 D、不能判断原因 6、以下哪个原因不会造成汽车的发动机冷却系统泄漏。(D ) A、气缸垫损坏 B、水套侧盖衬垫损坏、螺钉松动或螺钉未按规定顺序紧固 C、机体上的水堵封水不严 D、在天气炎热或高原地区长时间行驶 7、以下哪个原因会造成汽车的发动机暖机时频繁失速。(A ) A、怠速控制阀有故障 B、水套侧盖衬垫损坏、螺钉松动或螺钉未按规定顺序紧固 C、机体上的水堵封水不严 D、在天气炎热或高原地区起动汽车 8、以下哪个原因会造成汽车不能起动。(B ) A、三元催化转换器失效 B、点火器损坏 C、电控燃油泵性能不良 D、个别喷油器堵塞 9、能够造成汽车有着车征兆,但发动机不能起动的原因是。(B A、怠速控制阀有故障 B、分电器盖漏电 C、汽车存在故障码 D、燃油压力过高 10、踩下离合器踏板,消除分离杆内端与分离轴承之间的间隙所需的 离合器踏板行程,称为离合器踏板的( B )o A自由间隙B自由行程 C自由高度D踏板高度11 >关于ABS ,下列说法哪个错误(B )

机械故障诊断考试题目

机械故障诊断考试--题库 (部分内容可变为填空题) 第一章: 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答:1)早期故障期 阶段特点:开始故障率高,随着运转时间的增加,故障率很快减小,且恒定。 早期故障率高的原因在于:设计疏忽,制造、安装的缺陷,操作使用差错。 2)偶发故障期 阶段特点:故障率恒定且最低,为产品的最佳工作期。 故障原因:主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3)耗损故障期 阶段特点:故障率再度快速上升。 故障原因:零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同,机械故障诊断的方法有哪些? 答:1′直接观察法-传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法,并一直沿用到现在,在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法-机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明,振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验-无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法(污染诊断法 5′机器性能参数测定法-机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种?试对各种制度进行简要说明。 答:1o事后维修 特点是“不坏不修,坏了才修”,现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修(定期维修) 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上,根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”,又防止了“维修不足”;既减少了 材料消耗和维修工作量,又避免了因修理不当而引起的人为故障,从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章: 1、什么是故障机理? 答:机械故障的内因,即导致故障的物理、化学或机械过程,称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性?机械可靠性的数量指标有哪两个?他们之间互为什么关系?

图像处理技术的研究现状和发展趋势

图像处理技术的研究现状和发展趋势 庄振帅 数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室(JPL)。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术,如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理,并考虑了太阳位置和月球环境的影响,由计算机成功地绘制出月球表面地图,获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理,以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图,获得了非凡的成果,为人类登月创举奠定了坚实的基础,也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术,如对火星、土星等星球的探测研究中,数字图像处理都发挥了巨大的作用。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果。1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置,也就是我们通常所说的CT(Computer Tomograph)。CT的基本方法是根据人的头部截面的投影,经计算机处理来重建截面图像,称为图像重建。1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT 装置,获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年,这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖,说明它对人类作出了划时代的贡献。与此同时,图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就,属于这些领域的有航空航天、生物医学过程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等,使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着图像处理技术的深入发展,从70年代中期开始,随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向

工程机械故障诊断方法综述

工程机械故障诊断方法综述 谢祺 机0801-1 20080534 【摘要】:机械设备的检测诊断技术在现代工业生产中的作用不可忽视,从设备诊断的基本方法、内容和技术手段等多方面对我国机械设备诊断技术的现状进行了综述,并在此基础上分析并提出了该技术在今后的发展趋势。 【关键字】:机械设备诊断技术发展趋势 引言 随着科学技术的发展,机械设备越来越复杂,自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大,与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。通过对设备工况进行检测,对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因,采取措施避免设备的突然损坏,使之安全经济地运转,在现代工业生产中起着重要的作用。开展机械设备故障检测与诊断技术的研究具有重要的现实意义。本文试图对机械设备故障监测诊断的内容、方法的现状及发展趋势进行探讨。 1机械故障诊断技术的历史 早在60年代末,美国国家宇航局(NASA)就创立美国机械故障预防MFPG(Machinery Fault Prevention Group),英国成立了机械保健中心(UK,Machineral Health Monitoring Center)。由于诊断技术所产生的巨大的经济效益,从而得到迅速发展。但各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。例如一台机械设备因故障停机检修并不导致全厂生产过程停顿,或对产品质量产生严重的影响,它对故障诊断的需求性就不那么迫切。反之,就非要有故障诊断技术不可。目前监视诊断技术主要用于连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备。 机械故障诊断技术发展几十年来,产生了巨大的经济效益,成为各国研究的热点。从诊断技术的各分支技术来看,美国占有领先地位。美国的一些公司,如 Bently,HP等,他们的监测产品基本上代表了当今诊断技术的最高水平,不仅具有完善的监测功能,而且具有较强的诊断功能,在宇宙、军事、化工等方面具有广泛的应用。美国西屋公司的三套人工智能诊断软件(汽轮机TurbinAID,发电机GenAID,水化学ChemAID)对其所产机组的安全运行发挥了巨大的作用。还有美国通用电器公司研究的用于内燃电力机车故障排除的专家系统DELTA;美国NASA研制的用于动力系统诊断的专家系统;Delio Products公司研制的用于汽车发动机冷却系统噪声原因诊断的专家系统ENGING COOLING ADCISOR等。近年来,由于微机特别是便携机的迅速发展,基于便携机的在线、离线监测与诊断系统日益普及,如美国生产的M6000系列产品,得到了广泛的应用[2]。 英国于70年代初成立了机器保健与状态监测协会,到了80年代初在发展和推广设备诊断技术方面作了大量的工作,起到了积极的促进作用。英国曼彻斯特大学创立的沃森工业维修公司和斯旺西大学的摩擦磨损研究中心在诊断技术研究方面都有很高的声誉。英国原子能研究机构在核发电方面,利用噪声分析对炉体进行监测,以及对锅炉、压力容器、管道得无损检测等,起到了英国故障

图像识别技术发展状况及前景

医学图像配准技术 罗述谦综述 首都医科大学生物医学工程系(100054) 吕维雪审 浙江大学生物医学工程研究所(310027) 摘要医学图像配准是医学图像分析的基本课题,具有重要理论研究和临床应用价 值。本文较全面地介绍了医学图像配准的概念、分类、配准原理、主要的配准技术及评 估方法。 关键词医学图像配准多模 1 医学图像配准的概念 在做医学图像分析时,经常要将同一患者的几幅图像放在一起分析,从而得到该患者的多方面的综合信息,提高医学诊断和治疗的水平。对几幅不同的图像作定量分析,首先要解决这几幅图像的严格对齐问题,这就是我们所说的图像的配准。 医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种(或一系列)空间变换,使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相的空间位置。配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点,或至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。 医学图像配准技术是90年代才发展起来的医学图像处理的一个重要分支。涉及“配准”的技术名词除registration外,mapping、matching、co-registration、integration、align-ment和fusion 等说法也经常使用。从多数文章的内容看,mapping偏重于空间映射;fu-sion指图像融合,即不仅包括配准,而且包括数据集成后的图像显示。虽然在成像过程之前也可以采取一些措施减小由身体移动等因素引起的空间位置误差,提高配准精度(称作数据获取前的配准preacquisition),但医学图像配准技术主要讨论的是数据获取后的(post-acquisition)配准,也称作回顾式配准(retrospective registration)。当前,国际上关于医学图像配准的研究集中在断层扫描图像( tomographic images,例如CT、MRI、SPECT、PET等)及时序图像(time seriesimages,例如fMRI及4D心动图像)的配准问题。 2 医学图像基本变换 对于在不同时间或/和不同条件下获取的两幅图像I1(x1,y1,z1)和I2(x2,y2,z2)配准,就是寻找一个映射关系P:(x1,y1,z1) (x2,y2,z2),使I1的每一个点在I2上都有唯一的点与之相对应。并且这两点应对应同一解剖位置。映射关系P表现为一组连续的空间变换。常用的空间几何变换有刚体变换(Rigid body transformation)、仿射变换(Affine transformation)、投影变换(Projec-tive transformation)和非线性变换(Nonlin-ear transformation)。 (1)刚体变换: 所谓刚体,是指物体内部任意两点间的距离保持不变。例如,可将人脑看作是一个刚体。 处理人脑图像,对不同方向成像的图像配准常使用刚体变换。刚体变换可以分解为旋转和平移:P(x)=Ax+b(1) x=(x,y,z)是像素的空间位置;A是3×3的旋转矩阵,b是3×1的平移向量。

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要:随着机械行业的不断发展,机械故障诊断的研究也不断提出新的要求,进20年来,国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展,对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述,并对其发展趋势进行了展望。 关键词:故障诊断;现状;发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学,自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展,尤其是计算机技术的应用,使其达到了智能化阶段,现在,机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用,生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面,紧跟国外发展的脚步,在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国,故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密,研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验,研究的系统与实际情况相差甚远,往往是从高等院校或者科研部门开始,在进行到个别企业,而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位,是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力,我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟,在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现,使得故障诊断技术的研究不断向前发展,正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态,进而确定其整体或者局部是否正常,以便早期发现故障、查明原因,并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生,最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节: (1)特征信号的采集:这一过程属于准备阶段,主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值,如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器,在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术,目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型:电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等;最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。(2)信号的提取与处理:从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息,与正常信息只进行对比,这一步就可以称之为状态检测。目前,小波分析在这方面得到广泛应用,尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究,此方法对处理一些复杂机械的非线性振动,从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。(3)判断故障种类:从上一步的结果中运用各种经验和知识,对设备的状态进行识别,进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术,探讨多传感器优化配置问题,发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段: (1)事后维修阶段;(2)预防维修阶段;(3)预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段,预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测,提取特征信号,通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前,国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面:

电力系统故障的智能诊断综述

电力系统故障的智能诊断综述 发表时间:2016-06-30T14:34:41.580Z 来源:《电力设备》2016年第9期作者:李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 [导读] 在电力系统中,设备故障诊断和厂站级的故障诊断经过了几十年的发展和改革,现今已经较为成熟,而电力系统层面的故障才刚刚开始。 李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 (国网新疆检修公司新疆乌鲁木齐 830000) 摘要:常用的智能故障诊断技术有专家系统、人工神经网络、决策树、数据挖掘等,专家系统技术应用最广,最为成熟,但是也需要结合使用其他智能技术来克服专家系统技术自身的缺点。智能故障诊断技术的发展趋势主要有多信息融合、多智能体协同、多种算法结合等,并向提高智能性、快速性、全局性、协同性的方向发展。基于此,本文就针对电力系统故障的智能诊断进行分析。 关键词:电力系统;故障;智能诊断 引言 文章对电力系统故障的智能诊断进行了详细的阐述,通过对电力系统的简介,和对故障诊断的发展阶段进行了简要的分析,并阐述了电力系统故障的智能诊断实际应用存在的问题及对策,文章最后指出了电力系统故障的智能诊断的发展趋势。望文章的阐述推动电力系统故障的智能诊断的发展。 1电力系统概述 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统的主要功能是将自然界中的能源,通过先进的发电动力装置,将能源转换为电能。在通过输电线路和变压系统,将电能传送到各个用户。为了实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。 2电力系统故障智能诊断技术及发展现状 2.1智能故障诊断技术 传统的故障诊断方法分为基于信号处理和基于数据模型,均需要人工进行信息的处理和分析,缺乏自主学习能力。随着人工智能技术这一新方法的产生及发展,为故障诊断提供了初步的自动分析和学习的途径。人工智能技术能够存储和利用故障诊断长期积累的专家经验,通过模拟人大脑的逻辑思维进行推理,从而解决复杂的诊断问题。 目前在电网故障诊断领域出现了包括专家系统、人工神经网络、决策树理论、数据挖掘、模糊理论、粗糙集理论、贝叶斯网络、支持向量机及多智能体系统等技术以及上述方法的综合应用。 目前,在对电网故障智能诊断领域的研究中,依靠单一智能技术的系统多,信息的综合利用研究较少,协同技术的研究应用更少;投入运行的诊断系统多为专家系统,但是离线运行的多,在线运行的很少。即使广泛投入使用的专家系统也同样存在着:(1)知识的获取和管理问题,难以获取较高适应度和准确度的知识。(2)推理的效率问题。(3)故障诊断的在线应用问题,目前仅限于离线故障诊断,该结论不能指导对电网的实际控制。(4)故障诊断的动态分析问题,缺乏故障的动态分析,从而屏蔽了很多有用的细节,尤其是各元件之间的相互关联关系等。基于以上问题,采用决策树方法可以对系统信息进行归类梳理,可以提高专家系统的速度;通过粗糙集方法建立清晰的数学模型;采用数据挖掘和关联性规则可以提高故障诊断分析的准确度。这几种方法的结合应用有助于提高故障诊断的智能水平、效率和准确度。 2.2电力系统故障智能诊断发展现状 电力系统连锁故障分析理论与应用中提到,电力系统故障智能诊断是相对传统的故障诊断而言的。在传统的故障诊断方法可划分为两类。其一是关于信号出路的方法。其二是数学模型的方法。这些都需要人为地区判断和分析,这些方法应用是没有自动化的处理能力。故障的智能诊断是将传统的方法,与当下先进的计算机技术有效的结合,形成的人工智能技术的新方法,对电力系统的故障进行智能的诊断,这是故障诊断技术发展的新时期。 3智能故障诊断面临的问题和对策 3.1智能故障诊断面临的问题 知识的获取和管理问题,也可以说是规则的表达和维护问题。知识是专家系统行为的核心,如何根据系统的变化,获取具有较高适应度和准确度的知识(规则)。对知识的一致性、冗余性、矛盾性和完备性进行检验、维护和管理,是专家系统亟需解决的首要问题。 推理的效率问题,也可以说是如何解决规则组合爆炸的问题。规则库的规模增大以后,搜索的运算量迅速增长,尽管人们提出了许多算法,规则组合爆炸的问题还是没有得到满意的解决。 故障诊断的在线应用问题。以往的故障诊断离线运行,只能告诉调度员已有故障是如何发展的,因为运行方式的多变性,离线故障诊断结论不一定能够指导调度员对电网的实际控制;只有做到在线运行,才能及时帮助调度员进行控制决策。 故障诊断的动态分析问题。以往的故障诊断只能进行静态分析,忽略了故障动态过程的大量有用的细节,尤其是采用了高速保护的大型电网,更加需要分析动态过程,例如快速相继开断过程中的顺序和相互关系、复杂故障中各元件之间的相互影响、电压崩溃的动态过程、运行方式切换或调度控制过程对电网的影响等。 3.2智能故障诊断面临问题的解决对策 对于知识的获取和管理问题,可以采用提高故障诊断系统的学习能力的方法,如 ANN、数据挖掘、仿生学方法等。这些智能方法都有其优点和局限性,需要有针对性地应用。 对于推理的效率问题,可以采用计算速度更快的计算机硬件和软件算法,通信速度更快的数据采集和传输手段;数据挖掘是从各种复杂故障中发现最常见的故障或分解出简单故障的有力手段;建立系统的故障案例库,可以降低决策分析的计算量,提高诊断推理的效率。 对于故障诊断的在线应用和动态分析问题,可以采用更能够反映电网实时运行状态的信息,如广域量测系统、高速保护信息系统和故障录波信息系统、稳定控制系统等提供的动态数据;实时进行电网的灵敏度分析,动态分析电网的健康状况;增量挖掘技术只处理实时的

数字图像处理技术的现状及其发展方向(笔记)

数字图像处理技术的现状及其发展方向 一、数字图像处理历史发展 数字图像处理(Digital Image Processing)将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理。 1.起源于20世纪20年代。 2.数字图像处理作为一门学科形成于20世纪60年代初期,美国喷气推进实验室(JPL)推动了数字图像处理这门学科的诞生。 3.1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置即CT(Computer Tomograph),1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT装置,获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。 4.从70年代中期开始,随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向更高、更深层次发展,人们已开始研究如何用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界,其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论。 二、数字图像处理的主要特点 1.目前数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大,对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。 2.数字图像处理占用的频带较宽,在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本也高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。 3.数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。因此,图像处理中信息压缩的潜力很大。 4.由于图像是三维景物的二维投影,一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力,要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量。在理解三维景物时需要知识导引,这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。 5.一方面,数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的,因此受人的因素影响较大,作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究;另一方面,计算机视觉是模仿人的视觉,人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究,这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。 三、数字图像处理的优点 1.再现性好;图像的存储、传输或复制等一系列变换操作不会导致图像质量的退化。 2.处理精度高;可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高。 3.适用面宽;图像可以来自多种信息源,图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像组合而成,因而均可用计算机来处理。 4.灵活性高;数字图像处理不仅能完成线性运算,而且能实现非线性处理,即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。 四、数字图像处理过程及其主要进展 常见的数字图像处理有:图像的采集、数字化、编码、增强、恢复、变换、

齿轮故障诊断方法综述

齿轮故障诊断方法综述 摘要齿轮就是机械设备中常用得部件,而齿轮传动也就是机械传动中最常见得方式之一。在许多情况下,齿轮故障又就是导致设备失效得主要原因。因此对齿轮进行故障诊断具有非常重要得意义。介绍了故障得特点与几种诊断方法,并比较了基于粒子群优化得小波神经网络,基于相关分析与小波变换,基于小波包与BP神经网络与基于小波分析等故障诊断方法得优缺点,并提出了齿轮故障诊断得难点与发展方向。 关键字齿轮故障诊断诊断方法分析比较发展

目录 第一章齿轮故障诊断发展及故障特点 (1) 1、1 齿轮故障诊断得发展 (1) 1、 2齿轮故障形式与震动特征 (1) 第二章齿轮传动故障诊断得方法 (2) 2、 1高阶谱分析 (2) 2、1、1参数化双谱估计得原理 (3) 2、1、2试验装置与信号获取 (3) 2、1、3 故障诊断 (4) 2、1、4 应用双谱分析识别齿轮故障 (4) 2、2基于边频分析得齿轮故障诊断 (6) 2、2、1分析原理 (6) 2、2、2铣床振动测试 (6) 2、2、3 边频带分析 (7) 2、2、4 故障诊断 (8) 2、 3时域分析 (10) 2、3、1 时域指标 (10) 2、3、2非线性时间分析 (10)

第一章齿轮故障诊断发展及故障特点 1、1 齿轮故障诊断得发展 齿轮故障诊断始于七十年代初,早期得齿轮故障诊断仅限于在旋转式机械上测量一些简单得振动参数,用一些简单得方法进行诊断。这些简单得参数与诊断方法对齿轮故障诊断反应灵敏度较低,根本无法准确判断发生故障得部位。七十年代末到八十年代中期,旋转式机械中齿轮故障诊断得频域法发展很快,其中R、B、Randall与James1、Taylor等人做好了许多有益得工作,积累了不少故障诊断得成功实例,出现了一些较好得频域分析方法,对齿轮磨损与齿根断裂等故障诊断较为成功。进入九十年代以后,神经网络、模糊推理与网络技术得发展与融合使得齿轮系统故障诊断进入了蓬勃发展得时期。 我国学者在齿轮故障诊断研究方面也做了大量工作。1986年,屈梁生、何正嘉在《机械故障诊断学》中分析了齿轮故障得时频域特点。1988年,颜玉玲、赵淳生对滚动轴承得振动监测及故障诊断进行了分析。1997年,郑州工业大学韩捷等在“齿轮故障得振动频谱机理研究”中对齿轮得故障机理做了探讨。西安交通大学张西宁等在“齿轮状态监测与识别方法得研究”中提出了一种新方法即基于一致度分析。 1、 2齿轮故障形式与震动特征 通常齿轮在运转时,由于制造不良或操作维护不善会产生各种形式得故障。故障形式又随齿轮材料、热处理、运转状态等因素得不同而不同,常见得齿轮故障形式有齿面磨损、齿面胶合与擦伤、齿面接触疲劳与弯曲疲劳与断齿。 在齿轮运转状态下,伴随着内部故障得发生与发展,必然会产生振动上得异常。实践证明,振动分析就是齿轮故障检测中最有效得方法。若齿轮副主轮转速为n1,齿数为z1,频率为f1;从轮转速为n2,齿数为z2,频率为f2,则齿轮啮合频率fC 为:fC=Nf1z1=Nf2z2=Nn160z1=Nn260z2(1) 式中:N=1, 2, 3,…。齿轮处于正常或异常状态下,啮合频率振动成分及其倍频总就是存在得,但两种状态下得振动水平有差异。如果仅仅依靠对齿轮振动信号得啮合频率及其倍频成分得差异来识别齿轮得故障就是不够得,因故障对振动

数字图像处理技术的研究现状与发展方向

数字图像处理技术的研究现状与发展方向 孔大力崔洋 (山东水利职业学院,山东日照276826) 摘要:随着计算机技术的不断发展,数字图像处理技术的应用领域越来越广泛。本文主要对数字图像处理技术的方法、优点、数字图像处理的传统领域及热门领域及其未来的发展等进行相关的讨论。 关键词:数字图像处理;特征提取;分割;检索 引言 图像是指物体的描述信息,数字图像是一个物体的数字表示,图像处理则是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理和应用需求的行为。数字图像处理是指利用计算机或其他数字设备对图像信息进行各种加工和处理,它是一门新兴的应用学科,其发展速度异常迅速,应用领域极为广泛。 数字图像处理的早期应用是对宇宙飞船发回的图像所进行的各种处理。到了70年代,图像处理技术的应用迅速从宇航领域扩展到生物医学、信息科学、资源环境科学、天文学、物理学、工业、农业、国防、教育、艺术等各个领域与行业,对经济、军事、文化及人们的日常生活产生重大的影响。 数字图像处理技术发展速度快、应用范围广的主要原因有两个。最初由于数字图像处理的数据量非常庞大,而计算机运行处理速度相对较慢,这就限制了数字图像处理的发展。现在计算机的计算能力迅速提高,运行速度大大提高,价格迅速下降,图像处理设备从中、小型计算机迅速过渡到个人计算机,为图像处理在各个领域的应用准备了条件。第二个原因是由于视觉是人类感知外部世界最重要的手段。据统计,在人类获取的信息中,视觉信息占60%,而图像正是人类获取信息的主要途径,因此,和视觉紧密相关的数字图像处理技术的潜在应用范围自然十分广阔。 1数字图像处理的目的 一般而言,对图像进行加工和分析主要有以下三方面的目的[1]: (1)提高图像的视感质量,以达到赏心悦目的目的。如去除图像中的噪声,改变图像中的亮度和颜色,增强图像中的某些成分与抑制某些成分,对图像进行几何变换等,从而改善图像的质量,以达到或真实的、或清晰的、或色彩丰富的、或意想不到的艺术效果。 (2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,以便于计算机进行分析,例如,常用做模式识别和计算机视觉的预处理等。这些特征包含很多方面,如频域特性、灰度/颜色特性、边界/区域特性、纹理特性、形状/拓扑特性以及关系结构等。 (3)对图像数据进行变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。 2数字图像处理的方法 数字图像处理按处理方法分,主要有以下三类,即图像到图像的处理、图像到数据的处理和数据到图像的处理[2]。 (1)图像到图像。图像到图像的处理,其输入和输出均为图像。这种处理技术主要有图像增强、图像复原和图像编码。 首先,各类图像系统中图像的传送和转换中,总要造成图像的某些降质。第一类解决方法不考虑图像降质的原因,只将图像中感兴趣的特征有选择地突出,衰减次要信息,提高图像的可读性,增强图像中某些特征,使处理后的图像更适合人眼观察和机器分析。这类方法就是图像增强。例如,对图像的灰度值进行修正,可以增强图像的对比度;对图像进行平滑,可以抑制混入图像的噪声;利用锐化技

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