光電信息技術(shù)其它應(yīng)用

1§4.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)§4.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)

一．激光打印機(jī)的特點(diǎn)

激光打印機(jī)是光電技術(shù)和電子照相技術(shù)相結(jié)合的一種印字方式，它綜合利用了激光器，光束調(diào)制和偏轉(zhuǎn)、精密光學(xué)機(jī)械和電子計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，是一種非常有代表性的光電子儀器。它有以下特點(diǎn)：

1．像素密度高，印字清晰，分辨率比機(jī)械點(diǎn)陣式高近百倍。

2．打印速度快，比普通打印機(jī)快6～30倍。

3．工作無撞擊，打印噪聲小。2二．激光打印機(jī)原理

激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.5.1-－1所示。

激光打印機(jī)的打印原理如圖4.5.1-－2所示?！?.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)3

1．

吸鼓帶電

對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的1位置，在感光鼓〔也稱吸鼓〕上用電極對(duì)感光體表面高壓電暈放電，使感光層表面帶電荷。感光鼓是在導(dǎo)電基體表面上涂有硒或其它光電導(dǎo)材料層，光電導(dǎo)層在光照時(shí)的電阻率下降。

2．

掃描曝光對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的2位置，用受被打印內(nèi)容調(diào)制的激光束對(duì)感光層掃描曝光，受光照區(qū)域的電阻率下降，表面電荷被中和而消失，在感光層上形成由靜電荷分布構(gòu)成的潛像（電荷圖象）?！?.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)4

激光掃描寫入系統(tǒng)主要包括激光光源、光調(diào)制器、光偏轉(zhuǎn)器、掃描透鏡等光路元件及相應(yīng)的控制電路。

3．

靜電成像對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的3位置，用含有炭精粉粒的顯像劑與感光層接觸，在靜電場(chǎng)的作用下，炭精粉粒附在感光層的曝光區(qū)域上，形成可見的炭精粉圖象，這過程也稱顯像過程。

4．著色轉(zhuǎn)印對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的4位置，打印紙與已經(jīng)顯像的感光體接觸，同時(shí)采用電暈帶電體從紙的反面加電場(chǎng)，這時(shí)感光體表面的顯像劑轉(zhuǎn)移到打印紙上完成轉(zhuǎn)印?！?.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)55.熱壓定影對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的5位置，用熱壓器加熱加壓使著色劑牢固粘結(jié)在打印紙上，完成了靜電打印。

6．

清洗吸鼓對(duì)應(yīng)圖4.5.1-－2的6位置，將感光體用清洗器清除殘留的色粉，準(zhǔn)備下一張打印。三．激光打印機(jī)的光電技術(shù)

1.激光器和調(diào)制器

實(shí)用的激光打印機(jī)—般采用He—Ne激光器或半導(dǎo)體激光器作激光光源。激光打印機(jī)中使用的光調(diào)制器早期多為聲光調(diào)制器。隨著半導(dǎo)體激光器的發(fā)展，直接電流調(diào)制的方式已逐步代替聲光調(diào)制方式?！?.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)6

2．光偏轉(zhuǎn)器

光偏轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)激光束的掃描，大多采用旋轉(zhuǎn)多面鏡的方式，它是由以正多角柱體的側(cè)面為鏡面的多面反射鏡和使其高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)組合而成。

3．

激光打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)激光打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)是打印寬度、打印速度和清晰程度。

四．靜電復(fù)印機(jī)

同激光打印機(jī)相同，復(fù)印機(jī)也是利用光電技術(shù)和電子照相技術(shù)相結(jié)合的一種印字方式。復(fù)印機(jī)與激光打印機(jī)的主要區(qū)別是圖象信息產(chǎn)生的方式不同。復(fù)印機(jī)是實(shí)物文件被反射照明后由成像鏡頭成像曝光在感光體上；而激光打印機(jī)則是由主計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖象數(shù)據(jù)經(jīng)控制電路控制激光束的偏轉(zhuǎn)和光強(qiáng)度掃描曝光完成打印的?！?.5.1激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)7§4.5.2光盤存儲(chǔ)

§4.5.2光盤存儲(chǔ)

一．光盤存儲(chǔ)的類型

1、記錄用光盤記錄用光盤也稱“寫后直讀型”(draw)光盤，它兼有寫入和讀出兩種功能，并且寫入后不需處理即可直接讀出所記錄的信息，因此可用作信息的追加記錄。這類系統(tǒng)根據(jù)記錄介質(zhì)和記錄方式的不同又可分為作一次寫入和可擦重寫兩類。

2、專用再現(xiàn)光盤專用再現(xiàn)光盤也稱“只讀”型(readnly)。它只能用來再現(xiàn)由專業(yè)工廠事先復(fù)制的光盤信息，不能由用戶自行追加記錄．8

二、光盤存儲(chǔ)的特點(diǎn)

1)存儲(chǔ)密度高、容量大

2)寫入讀出率高

3)存儲(chǔ)壽命長(zhǎng)

4)每信息位的價(jià)格最低，易復(fù)制、壽命長(zhǎng)。

5)有隨機(jī)尋址能力，隨機(jī)存取時(shí)間小于60ms。

6)光盤存儲(chǔ)是非接觸寫入讀出，防塵耐污染，操作方便，易與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)使用。三、光盤存儲(chǔ)的工作原理在光盤上寫入信息的裝置稱作光盤記錄系統(tǒng)；§4.5.2光盤存儲(chǔ)

9

能從光盤上讀出數(shù)據(jù)的裝置是光盤重放系統(tǒng)。大多數(shù)光盤裝置具有記錄和重放的雙重功能。

1、只讀型§4.5.2光盤存儲(chǔ)

10圖4.5.2－2給出了光盤的截面形狀。

將載有音頻、視頻或文件信息的調(diào)制激光束被聚焦透鏡縮小成直徑1um左右的光點(diǎn)。高能量密度的細(xì)束激光加熱光盤的記錄介質(zhì)表面，使局部位置發(fā)生永久性變形，這造成介質(zhì)表面光學(xué)特性的二值化改變。由于光盤是旋轉(zhuǎn)的，而寫入頭是平移的，在§4.5.2光盤存儲(chǔ)

11

光盤面上會(huì)形成軌跡為螺旋狀的一系列微小凹坑或其它形式的信息記錄點(diǎn)。這些信息點(diǎn)的不同編碼方式就代表了被存儲(chǔ)的信息數(shù)據(jù)。在讀出狀態(tài)時(shí)，將照射激光束聚焦在光盤信息層上。當(dāng)激光束落在光盤信息層的平坦區(qū)域時(shí)，大部分光束被反射回物鏡，落在凹坑邊緣的反射光因衍射作用而向兩側(cè)擴(kuò)散，只有少量反射光能折回物鏡。落入凹坑底部的光束由于坑深為l／4

，故反射光相位與坑上反射光相位差為1／2

，由干涉理論可知，當(dāng)二束光相位差為1／2

時(shí)，由于干涉而形成暗條紋。由此可見，當(dāng)激光束全部照在光盤信息層的平坦區(qū)域時(shí)，§4.5.2光盤存儲(chǔ)

12

反射光為亮紋，而當(dāng)部分激光束落到凹坑底部時(shí)，反射光為暗紋，這樣，當(dāng)光盤按一定的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，來自光盤的反射激光束亮度將隨光盤上凹坑的變化而變化，只要用光電檢測(cè)器接收反射回來的被信息點(diǎn)調(diào)制的光強(qiáng)，就可得到：“0”或“1”的信號(hào)。讀出數(shù)據(jù)時(shí)，與寫入信息相同，光盤轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)頭作平移運(yùn)動(dòng)，即合成螺旋運(yùn)動(dòng)。

2．可擦型同只讀型類似，只是在激光束照射光盤時(shí)，使光盤表面的磁性膜磁化或使介質(zhì)表面結(jié)晶狀態(tài)發(fā)生變化。另一種光存方法采用基于光熱磁效應(yīng)的光磁盤裝置?！?.5.2光盤存儲(chǔ)

13

它的基本設(shè)備也和光盤裝置相類似，主要的區(qū)別在于采用的是磁性的記錄介質(zhì)。在細(xì)束激光的調(diào)制作用下，通過改變磁介質(zhì)的磁化方向完成信息的存儲(chǔ)。在信息讀出時(shí)不是檢測(cè)光的反射率，而是通過檢測(cè)反射光的偏振狀態(tài)檢測(cè)信息點(diǎn)處的磁化方向。

四．光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心裝置是光盤驅(qū)動(dòng)器，它是一種超精密光電子裝置。主要包括：光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、伺服跟蹤系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)?！?.5.2光盤存儲(chǔ)

14光盤驅(qū)動(dòng)器的組成框圖如圖4.5.2－3所示?！?.5.2光盤存儲(chǔ)

151．

光學(xué)系統(tǒng)

(1)激光聚束光路

(2)寫入光調(diào)制器

(3)循跡跟蹤反射鏡

(4)光電檢測(cè)系統(tǒng)

2．

機(jī)械系統(tǒng)

(1)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)

(2)滑板機(jī)構(gòu)

(3)光電頭機(jī)構(gòu)3．

控制系統(tǒng)

(1)轉(zhuǎn)臺(tái)恒速控制系統(tǒng)

(2)滑板位移控制系統(tǒng)

(3)調(diào)焦控制系統(tǒng)

(4)循跡跟蹤系統(tǒng)

4．

信號(hào)處理系統(tǒng)

(1)寫入信號(hào)處理器

(2)讀出信號(hào)處理器

(3)控制器§4.5.2光盤存儲(chǔ)

16§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)

一．全電視信號(hào)

1、電視圖像的像素

人眼對(duì)被觀察的物體相鄰兩點(diǎn)間最小分辨距離的視角

的倒數(shù)稱人眼的分辨率。對(duì)應(yīng)于電視圖像，如圖4.5.3－1所示，人眼能分辨上下相鄰兩行像素D的視角為

，觀看電視的距離為L(zhǎng)，則

＝57.3

60D/L=3438D/L（分）

D＝

L/343817設(shè)眼睛所能分辨的條紋數(shù)為Z，則Z＝H/D＝3438H/

L

由于眼睛長(zhǎng)時(shí)間看電視圖像比較容易疲勞，一般取

＝1.5分，而眼睛對(duì)圖像的最佳垂直視角約15度左右，即最佳觀看距離L＝5H，代上式得：Z＝458（線）§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)18

2．電視的2：1隔行掃描制式我國(guó)用PAL制式的標(biāo)準(zhǔn)，每幀圖像由二場(chǎng)組成，每場(chǎng)為312.5行。主要參數(shù)如下：場(chǎng)頻＝50Hz場(chǎng)周期＝20ms

行頻＝15625Hz行周期＝64

s

場(chǎng)逆程時(shí)間＝25H＝1.6ms（H為行周期）行逆程時(shí)間＝11.8

s§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)19

3．

全電視信號(hào)

根據(jù)國(guó)際慣例，全電視信號(hào)由亮度信號(hào)B、復(fù)合消隱信號(hào)A和復(fù)合同步信號(hào)S組成。B信號(hào)：一般采用負(fù)極性視頻信號(hào)，反映了一行中像素的明暗變化的情況，如圖4.5.3－3（a）所示。A信號(hào)：分水平消隱和垂直消隱，水平消隱也叫行消隱，如圖4.5.3－3（b）所示。垂直消隱也稱場(chǎng)消隱，如圖4.5.3－3（c）所示。§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)20S信號(hào)：分行同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)，保證攝像信號(hào)與電視信號(hào)的一致，校正電視機(jī)的掃描誤差。如圖4.5.3－4所示?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)21

一．

光電導(dǎo)攝像機(jī)攝像機(jī)是將光圖像信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最后形成全電視信號(hào)。

1．光電導(dǎo)攝像機(jī)的組成部分

鏡頭：同照相機(jī)相同，對(duì)被攝物進(jìn)行成像，所成的像照射在攝像管的光電導(dǎo)靶面上。

聚焦線圈：使攝像管陰極發(fā)射的電子束聚焦且使其垂直上靶。

偏轉(zhuǎn)線圈：使電子束對(duì)光電靶面進(jìn)行掃描，一對(duì)是上下偏轉(zhuǎn)，一對(duì)是左右偏轉(zhuǎn)。

攝像管：陰極的電子槍發(fā)射恒定的電子束，轟擊光電導(dǎo)靶面，實(shí)現(xiàn)光電信息的轉(zhuǎn)換?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)222．?dāng)z像管由半導(dǎo)體能帶理論可知，當(dāng)圖像的光子大量入射到半導(dǎo)體光電導(dǎo)材料上時(shí)，使大量的電子吸收能量進(jìn)入導(dǎo)帶，從而使其導(dǎo)電性能改善，電導(dǎo)率增加或電阻下降，形成了電子圖像信號(hào)，這就是攝像管工作的基本原理。

(1）電子槍：產(chǎn)生電子束，由電加熱陰極，電子束在電場(chǎng)中加速，最后轟擊光電導(dǎo)靶面。電子束的大小和加速度是恒定的，方向由偏轉(zhuǎn)線圈控制?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)23

（2）光電導(dǎo)靶面：光電導(dǎo)靶面是由無數(shù)個(gè)光電導(dǎo)像素單元組成，每個(gè)光電導(dǎo)像素單元可以等效為一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)的電路，其電阻值和電容值為：§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)24

光電導(dǎo)靶面的工作原理如下：當(dāng)陰極發(fā)射的電子接通某一像素時(shí)，該像素單元的電容C0

就立即被充電到靶電源的電壓，當(dāng)電子束離開該像素單元時(shí)，電容便通過該單元的等效電阻R0

放電，放電時(shí)電容兩端電壓為：

第一種情況：無光照時(shí)。在一幀時(shí)間內(nèi)電子束掃描完各個(gè)點(diǎn)，使這些點(diǎn)為地電位后，C0

充滿電，由于電容放電時(shí)間

＝R0C0＝0.53秒，遠(yuǎn)大于一幀的掃描時(shí)間0.04秒，故電容幾乎沒有放電，當(dāng)?shù)诙螔呙钑r(shí)，無充電電流流過RS

，B點(diǎn)電位

ET，這時(shí)無視頻信號(hào)輸出?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)25

第二種情況：有光照時(shí)。當(dāng)有光照射在靶面上時(shí)，R0

隨光強(qiáng)的大小而變化，掃描后C0

放電時(shí)間變化，光越強(qiáng)，R0

越小，放電越快，在下一次電子束掃描該像素時(shí)所補(bǔ)充的電荷就越多，就會(huì)有較大的電流流過負(fù)載電阻RS而產(chǎn)生較大的信號(hào)電壓輸出，負(fù)極性視頻信號(hào)反映了圖像的明暗程度。

第三種情況：光照均勻時(shí)。當(dāng)光照均勻無起伏時(shí)，R0

不變，輸出為直流分量，直流量反映了平均照度。由此可見，只有電子束按全電視信號(hào)的要求對(duì)靶面進(jìn)行掃描，就可在輸出端得到視頻信號(hào)，將視頻信號(hào)加上消隱信號(hào)和同步信號(hào)，就形成了全電視信號(hào)，就可送入電視機(jī)進(jìn)行逆過程變換，形成一幅幅電視圖像，也可送入錄像機(jī)用磁帶保存全電視信號(hào)?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)26

三．

CCD攝像機(jī)

CCD攝像機(jī)是利用MOS光敏元在光照后產(chǎn)生電子和空穴分離的現(xiàn)象，電子被吸收到勢(shì)阱，勢(shì)阱內(nèi)的光生電子數(shù)與入射到勢(shì)阱附近的光強(qiáng)成正比，也與光照時(shí)間（曝光時(shí)間）成正比。假設(shè)一個(gè)MOS元就是一個(gè)像素，則在半導(dǎo)體硅片上制有上萬(wàn)個(gè)獨(dú)立的MOS元，如照在這些光敏元上是一幅明暗起伏的圖像，則在光敏元上就會(huì)產(chǎn)生一幅與光照強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的光生電荷圖像，這就形成了影像信號(hào)。

§4.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)27CCD攝像機(jī)使用面陣CCD。CCD攝像機(jī)完成攝像需經(jīng)歷以下過程：

1．曝光

2．光生電荷平移到移位寄存器

3．移位寄存器中光生電荷串行輸出，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)

4．形成全電視信號(hào)

四．

數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)原理同CCD攝像機(jī)，所不同的是CCD攝像機(jī)是采集連續(xù)的圖像，而數(shù)碼相機(jī)只采集一幅圖像；攝像機(jī)將采集的連續(xù)變化的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成全電視信號(hào)后保存在磁帶中，而數(shù)碼相機(jī)將一幅圖像的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量保存在內(nèi)存或軟盤中?！?.5.3攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)28§4.5.4攝像測(cè)量§4.5.4攝像測(cè)量

一．?dāng)z像監(jiān)視攝像監(jiān)視一般采用CCD攝像頭對(duì)被監(jiān)視的區(qū)域成像，最后通過監(jiān)視電視顯示出來，也可用存儲(chǔ)設(shè)備保存以備后用。如將攝像頭與有關(guān)控制系統(tǒng)或報(bào)警系統(tǒng)相連，則可起到防盜報(bào)警、防火報(bào)警等功能。

二．?dāng)z像檢測(cè)攝像檢測(cè)主要用于工業(yè)和醫(yī)療系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距測(cè)量、非接觸測(cè)量和在線測(cè)量。29

目前，攝像檢測(cè)主要應(yīng)用攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)字圖象處理技術(shù)對(duì)被測(cè)量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和控制。下面舉例說明。

三．高壓容器焊縫底片缺陷的攝像測(cè)量隨著攝像測(cè)量技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，已研制出底片的攝像測(cè)量法，利用計(jì)算機(jī)對(duì)攝像的焊縫底片進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。其原理框圖如圖4.5.4－1所示。

§4.5.4攝像測(cè)量301、焊縫底片圖象的攝像輸入2、圖象預(yù)處理（1）灰度變換運(yùn)用全域線形變換，增強(qiáng)缺陷與背景的反差，使圖象清晰，特征明顯。

設(shè)p0(i,j)為原始圖象的灰度，p1(i,j)為經(jīng)過變換后的灰度。初始灰度級(jí)范圍為(a,b)，變換后的灰度級(jí)范圍為(a‘,b’),則：p1(i,j)=a+(b'-a')*[p0(i,j)-a]/(b-a)

a

p0(i,j)

b

即將原來的(a,b)范圍擴(kuò)展為(a',b')范圍。經(jīng)灰度變換后，圖象對(duì)比度增強(qiáng)了（見圖4.5.4－3）?！?.5.4攝像測(cè)量31（2）降噪處理

降噪處理通常稱為平滑或?yàn)V波。其目的在于濾除干擾，突出目標(biāo)特征。對(duì)濾波處理的要求有兩條：一是使圖象清晰；二是不要破壞圖象中的輪廓和邊緣等有用信息。常用的方法分為空域法和頻域法?？沼蚍òㄔ肼曄?、鄰域平均法、中值濾波法、掩模匹配法等。頻域法有低通濾波法等。

模糊加權(quán)均值濾波器(FWA)將濾波窗內(nèi)的樣本看作一個(gè)模糊集A中的元素，窗內(nèi)樣本xi根據(jù)其樣本值有不同的隸屬度ui，其隸屬度由模糊集的隸屬函數(shù)u(di)映射而得，其中di為樣本xi與濾波輸出之間的差值。§4.5.4攝像測(cè)量32

這里，隸屬函數(shù)u(di)的定義域?yàn)椋?,+

，值域?yàn)閇0,1]的單調(diào)遞減函數(shù)。當(dāng)由估計(jì)器算出的估計(jì)值導(dǎo)出的隸屬度加權(quán)均值后所得的值等于原估計(jì)值時(shí)，達(dá)到最佳估計(jì)。

具體算法描述如下：

1、設(shè)濾波輸出初值y0為濾波窗內(nèi)各樣本的均值，由這個(gè)初值導(dǎo)出樣本的隸屬度u0i；

2、對(duì)導(dǎo)出的模糊隸屬度u0i進(jìn)行加權(quán)均值，得到新的輸出y1；

3、比較y0與y1的差值是否小于預(yù)定的閾值

，若小于該閾值，則迭代結(jié)束，輸出為y，否則由y1導(dǎo)出新的模糊隸屬度u1i；§4.5.4攝像測(cè)量33

依次類推，直至前后兩次估計(jì)值的差小于閾值

。本算法中取模糊隸屬函數(shù)u(xi)=exp(-(xi-y)2/

)，其中，y為濾波輸出，

為尺度參數(shù)。

決定著模糊集的形狀，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)

在5000左右時(shí)，能夠比較好的滿足要求。降噪處理后的圖象如圖4.5.4－4所示。3、圖象分割圖象分割方法中的閾值化因易于實(shí)現(xiàn)、計(jì)算量小、性能較穩(wěn)定而被廣泛使用?！?.5.4攝像測(cè)量34

這里，采用單一閾值。設(shè)f(i,j)為原圖象的灰度值，g(i,j)為閾值圖象的灰度值，T為閾值，則：

由此可見，T的選擇很重要。若閾值選的過低，會(huì)將目標(biāo)物體的像素誤歸為背景；若閾值選的過高，背景難以去除。閾值選取方法很多，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，采用一種基于二維灰度直方圖Fisher線形分割的圖象分割方法?！?.5.4攝像測(cè)量35具體算法如下：

平均灰度直方圖。（2）對(duì)鄰域平均灰度直方圖，用改進(jìn)的Otsu法，得到閾值T。

Reddi利用梯度概念，改進(jìn)了Otsu法。其算法如下：

平均值，c為迭代次數(shù)，h(l)是各灰度級(jí)出現(xiàn)的頻數(shù)；

2）計(jì)算梯度ec=[m(0,kc)+m(kc,255)]/2-kc

；§4.5.4攝像測(cè)量363）判斷是否滿足

ec

，若滿足則轉(zhuǎn)至6），否則繼續(xù)；

4）令kc+1=kc+ec;5）令c=c+1，轉(zhuǎn)至2）；

6）輸出kc作為閾值。(3)對(duì)圖象進(jìn)行閾值化圖象中，灰度值大于閾值的像素置為白，小于閾值的像素不變。閾值化之后目標(biāo)物體與背景分離。圖4.5.4－5是氣孔缺陷經(jīng)過圖象分割后得到的閾值圖象，該圖象分割的閾值取123?！?.5.4攝像測(cè)量374．

缺陷識(shí)別焊縫缺陷主要有五類：圓形缺陷(包括球狀氣孔、點(diǎn)渣等)，裂紋，未熔合，未焊透，條狀?yuàn)A渣。利用標(biāo)記法對(duì)閾值化的圖象進(jìn)行標(biāo)記目標(biāo)物體，可得到物體個(gè)數(shù)，即缺陷個(gè)數(shù)。此時(shí)，須對(duì)缺陷先進(jìn)行人工判別，因?yàn)橐獏^(qū)分單個(gè)缺陷和成組缺陷。然后再對(duì)每個(gè)缺陷進(jìn)行參數(shù)確定和特征提取。（一）輪廓跟蹤設(shè)背景像素值為0，物體像素值為1。下面給出輪廓跟蹤算法：

(1)

利用水平掃描法得到輪廓跟蹤的初始點(diǎn)，其坐標(biāo)為(start-x,start-y)，設(shè)它為x1；

(2)

搜索第2個(gè)輪廓點(diǎn)，設(shè)它為x2；§4.5.4攝像測(cè)量38

先判斷起始點(diǎn)的4鄰域中0像素的位置。當(dāng)下鄰點(diǎn)為0，令n=6；當(dāng)下鄰點(diǎn)不為0，左鄰點(diǎn)為0，令n=4；當(dāng)下、左鄰點(diǎn)都不為0，上鄰點(diǎn)為0，令n=2；當(dāng)下、左、上鄰點(diǎn)都不為0，右鄰點(diǎn)為0，令n=0；從n位置出發(fā)，逆時(shí)針方向搜索1像素，最早找到的1像素即是第2個(gè)點(diǎn)，計(jì)下該點(diǎn)的鏈碼值，并算出其坐標(biāo)。(3)搜索第3個(gè)點(diǎn)及以后的點(diǎn)；設(shè)第3個(gè)點(diǎn)為x3，若x2