摘要为了解决水下气泡的各项科学研究问题，提高科研效率，我们借助图像处理和识别技术对水下气泡产生情况进行了模式识别。在本文中，先利用CCD数字摄像机对水中气泡发生器所产生的气泡进行视频图像采集。接着通过VC程序对对图像进行降噪等处理，使图像显现出较为清晰的轮廓以便于后期的边缘检测与识别，最终得出水下产生气泡的统计数据。73352

利用这种方法进行研究，可以极大降低人力成本，提高准确度与精度。在本次实验中，用到的实验装置有水星（Mercury）系列USB2。0 数字摄像机，LED辅助光源，气泡发生器，立方体鱼缸。

毕业论文关键词  气泡 图像处理 图像识别 CCD数字摄像机 模式识别 降噪 边缘检测

毕业设计说明书外文摘要

Title    The Technology of Underwater Bubble Image Acquisition and Processing

Abstract In order to solve the problem of underwater bubbles in all kinds of scientific research and improve the efficiency of scientific research, we use the technology of image processing and image acquisition to accomplish pattern recognition on the underwater bubble。 In this article,we choose a CCD digital camera first to collect bubbles video wich were generated by the bubble generator。 Then through the VC program for the sake of image noise reduction processing, which can make image shows a relatively clear outline for edge detection and recognition, as a result we can finally concluded that the underwater bubble statistical data。

Using this method to study can greatly reduce the labor costs, improve the accuracy and precision。 The experimental device including Mercury (Mercury) series usb digital camera, additional LED light source, a bubble generator, cube fish tank。

Keywords  Bubble  Image processing  image acquisition  CCD digital camera

mode recognition  noise reduction  edge detection

目   次

1  绪论 1

1。1  选题背景级意义 1

1。2  国内外研究概要 1

1。3  本课题的工作安排 2

2  利用CCD设备对水下气泡图像进行采集 4

2。1  营造水下环境 4

2。2  完成图像采集的工作流程 4

2。2。1  图像采集器件的简介 4

2。2。2具体的图像采集流程 7

3  图像的处理 9

3。1  图像的噪声 9

3。2  图像的增强 11

4  图像的边缘检测 20

4。1  边缘的概况 20

4。2  边缘检测的实现方法 20

4。2。1  一阶微分算子 20

结  论 27

5。1  概述 27

5。2  对于未来的展望 28

致  谢 29

参 考 文 献 30

1  绪论

1。1  选题背景级意义

    在诸多的相关的民用工程与军事工程的理论研究中,繁复多样的水下的气泡运动问题始终是这些学者们所关注的焦点问题之一。因此，研究水下气泡复杂的特性与分布时常是科研问题的重点与难点所在。进而言之,浩瀚无边的海洋无时不刻的生成并且消亡着数以万计的气泡，而其中的每个气泡又各自演绎着这样或者那样的“生命”过程，其中涵盖的学科大类五花八门。几年来，有许多来自于不同研究领域的专家学者深入的对水下气泡进行了细致的分析与计算，其中涵盖的学科领域包括水下声波、气象、海洋表面化学、有机粒子、海洋微生物的生命过程与新陈代谢、海洋化学分馏、光（激光）在水下的透射。也正是因为如此，气泡特性的复杂程度可以想象，其中气泡的成因就有很多，如潮汐扰动水面而产生的气泡，微生物新陈代谢所产生气泡，水下各种微观粒子产生的气泡，水下的扰动（其中就包括了大气的循环，各种微波的传播），还有船只行径过程中无法避免的产生出气泡。总之，在我们所知道的江河湖海之中，气泡是广泛存在的。要想对水下气泡展开系统科学的研究，就需要采用一种省时省力、方便直观的方法，因此我们需要利用图像处理和识别技术。