摘 要

图像能够生动地描述或展现客观对象的各个方面，因此被人们用作社会活动中的常用信息载体。随着社会信息量的不断增大，利用计算计代替人来自动地处理物理信息是发展的必然趋势。而数字图像处理技术由于受距离、现实环境及现有的科技的制约，获取到的图像常常都十分复杂，因此从图像中获取目标特征信息并且对目标进行识别存在很大的困难。

本文通过对数字图像处理系统的学习和分析，经过图像预处理、图像差分、形态学处理、分类、识别等一系列过程。消除图像中的存在干扰和噪声，获取图像中障碍物的特征信息，以研究基于图像处理技术下的目标障碍物检测和识别。以路面及路面车辆的图像为例，在正常光照条件下，对图像中的障碍物进行分类识别，并通过使用Matlab仿真软件对基于数字图像处理的目标障碍物的识别系统进行仿真。进行多组实验，讨论现实中有可能出现的几种情况，分析并得出结论。实验结果证明这一系统对于道路等场景较为固定图像的检测识别效果较好，能够较为准确地定位识别图像中的障碍物，对于实际生活有一定的现实意义。

关键词：数字图像处理；图像识别；Matlab；路面车辆

Abstract

Images can be vividly described or show all aspects of objective objects, so people are used as social activities in the common information carrier. With the increasing amount of social information, the use of computing instead of people to automatically deal with physical information is the inevitable trend of development. The digital image processing technology is often complicated by the distance, the real environment and the existing technology, so it is very difficult to obtain the target feature information from the image and to identify the target.

In this paper, through the digital image processing system of learning and analysis, through image preprocessing, image difference, morphological processing, classification, identification and a series of processes. Eliminate the presence of interference and noise in the image, and obtain the characteristic information of the obstacle in the image to study the target obstacle detection and recognition based on the image processing technology. Taking the image of pavement and the car on pavement as an example, the obstacle in the image is classified and identified under normal lighting conditions, and the recognition system of the target obstacle based on digital image processing is simulated by using Matlab simulation software. To carry out a number of experiments to discuss the reality may occur in several cases, analysis and conclusions. The experimental results show that the system is better for the detection of fixed images than that of roads and so on. It can be used to locate the obstacle in the image accurately, which is of practical significance to the real life.

Key words: digital image processing; image recognition; MATLAB; road vehicle

目录

摘要 I

Abstract II

1.绪论 1

1.1研究的目的及意义 1

1.2数字图像处理的研究现状 2

1.3本课题的主要研究内容 2

2.图像识别系统简介 4

2.1图像的预处理 4

2.1.1图像文件格式转换 4

2.1.2直方图灰度变换 5

2.1.3直方图修正 5

2.1.4图像的运算 6

2.1.5图像的平滑 6

2.1.6图像的锐化 8

2.2图像的形态学处理 10

2.3图像的分类识别 10

3.基于MATLAB的障碍物识别 12

3.1图像的预处理 12

3.1.1灰度变换 12

3.1.2直方图修正 13

3.1.3图像的平滑及锐化 14

3.2图像的差分和二值化 15

3.3图像的形态学处理 16

3.4图像的分类识别 17

3.5仿真结果分析 19

4.总结与展望 21

4.1论文工作总结 21

4.2研究工作展望 21

参考文献 22

附录 24

致谢 28

1.绪论

1.1研究的目的及意义

随着时代的不断向前发展，人们生活中接触到信息的质和量都在飞速的增长。图像能够生动地描述或展现客观对象的各个方面，因此被人们用作社会活动中的常用信息载体。因此在各种信息纷繁复杂的现如今，数字图像处理技术的发展对于人类的生存和发展有着至关重要的作用。为了满足人的视觉感受以及在社会生活中的应用，就需要利用数字图像处理技术对现有的图像进行加工。它的存在一般有两个目的：（1）提高图像的质量，使其更适用于不同的情形；（2）提高计算机对图像处理方面的智能，发展机器视觉。

障碍物的检测识别是图像处理这一科学技术中的重要组成部分，障碍物的检测识别就是利用计算机对获得的图像进行分析和提取其中的目标信息，滤除由于受距离、复杂环境等因素所产生的干扰信息，以达到识别障碍物的目的。这一技术的发展在计算机视觉这一领域有着非常重要的作用。