基于分形维数的稻米垩白检测

摘???? 要 本文比较深入研究了分形理论，WINDOWS下图像处理。提出了一种基于分形维数的垩白米检测算法，并与基于垩白大小的检测算法进行了试验对比分析。利用visualc++6.0开发工具实现了分别计算每个籽粒的垩白大小和分形维数，可以有效地识别垩白米。 关键词：分形维数，图像处理，机器视觉vc++ 计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的。它是近代计算机科学与雷达、电视及图形处理技术的发展汇合而产生的硕果。在造船、航空航天、汽车、电子、机械、土建工程、地理信息、轻纺化工等领域中的广泛应用，推动了这门学科的不断发展，而不断解决应用中提出的各类新课题，又进一步充实和丰富了这门学科的内容。计算机出现不久，为了在绘图仪和阴极射线管(CRT)屏幕上输出图形，计算机图形学随之诞生了。现在它已发展成对物体的模型和图形进行生成、存取和管理的新学科。 3.1计算机图形学软件的发展 随着计算机系统、图形学硬件、图形输入输出设备的发展，计算机图形软件及其生成、控制图形的算法也有了很大的发展。概括起来有以下三种： 3.1.1用现有的某种计算机语言写成的子程序包????? ???? 用户使用时按照相应的计算机语言的规定调用所需要的子程序生成各种图形。如GKS，PHIGS，GL等，这种类型的图形软件基本上是一些计算机语言写成的子程序集。在这类程序包的基础上开发的图形程序有便于移植和推广的优点，但执行速度相对较慢，效率低。 2.1.2某一种计算机语言，使其具有图形生成的处理功能?? ??? 目前具有图形生成和处理的计算机语言很多，如: AutoLisp，Turbo C等，对解释型语言，这类功能的扩充还方便些。对编译型的语言，扩充图形功能的工作量较大，且不具备可移植性，这类语言写的图形软件比较简练、紧凑、执行速度也较快。 3.1.3的图形系统??????? ??? 对与某一种类型的设备，可以配置专用的图形生成语言。如果要求简单，可以采用在多功能子程序包的基础上加上命令语言的方式。如果需要配置一个具有综合功能的较为复杂的图形生成语言，又要求有较快的执行速度，则应开发或配置一个完整的编译系统。比起简单的命令语言，它具有更强的功能；比起子程序包，它的执行速度更快、效率更高。但系统开发工作量大，且移植性较差。 3.2 计算机图形学算法的发展 计算机图形学所涉及的算法是非常丰富复杂的，围绕着生成、表示物体的图形的准确性、真实性和实时性，其算法大致可以分为以下几类: 2.2.1图形设备的基本图形元素的生成算法 如用光栅图形显示器生成直线、圆弧、二次曲线、封闭边界内的填色，填图案、反走样等。 ??? 2.2.2图形元素的几何变换、投影变换、窗口剪裁等。 ??? 2.2.3元素(点、线、环、面、体)的求交与分类以及集合运算。 自由曲线和曲面的插值、拟合、拼接、分解、过渡、整体与局部修改等。 ??? 2.2.4线、面消除以及具有光照颜色效果的真实图形显示。 ??? 2.2.5的字体的点阵表示，矢量中、西文字符的生成及变换。 ??? 2.2.6水、花草、烟云等模糊景物的生成。 ??? 2.2.7或高维数据场的可视化，实时显示和图形的并行处理。 ??? 2.2.8现实环境的生成及其控制算法等。 ??? 多年来，这些算法得到了很大的讨论和探索，其中某些算法已日益趋于完善和成熟。但很多算法还没有得到真正解决。本系统主要是演示上述提到的一些算法。 3.3计算机图形学的应用 由于计算机图形设备的不断更新和图形软件功能的不断扩充，也由于计算机硬件功能的不断增强和系统软件的不断完善，计算机图形学在近20年内得到了广泛应用。目前，主要的应用领域有： ??? 2.3.1用户界面。图形用户界面是人们使用计算机的第一观感。如今在用户接口中广泛使用了图形和图标，大大提高了用户的直观性和友好性，也提高了相应软件的执行速度。 ??? 2.3.2机辅助设计与制造( CAD/CAM )。这是一个最广泛、最活跃的应用领域。计算机图形学主要用于设计过程，尤其在工程和建筑系统，现在几乎所有的产品都是计算机设计的。简称 CAD 的计算机辅助设计方法现在也广泛的应用于建筑、汽车、飞机、轮船、宇宙飞船、计算机、纺织品和许许多多其他产品的设计中。 ??? 2.3.3图形学。 这是计算机图形学的另一个应用领域。用来生成报告插图，或是用于投影设备的 35mm幻灯片和透明胶片。图示图形常用于研究报告、管理报告、消费信息公报和其他类型的报告总结，财政、统计、数学和经济据。典型的图示图形有条形图、折线图、曲面图、饼图以及其他给出多个参数之间的显示图。 ??? 2.3.4机艺术。 计算机图形学在艺术领域中的应用成效越来越显著，除了广泛用于艺术品的制作，还成功的用来制作广告、动画片，甚至电视电影，有的电影还获得奥斯卡奖。 ??? 2.3.5与培训。 计算机图形学生成的物理模型、财政模型和经济模型常用作教学的辅助工具。物理系统的模型、哲学系统、人口趋势模型等可以帮助学员理解系统操作。它可以使教学过程形象、直观、生动，极大地提高了学生的学习兴趣和教学效果。如今，计算机辅助教学已深入到家庭和幼儿教育。 ??? 2.3.6化。 为科学计算、工程和医药的数据集或过程生成图形表示通常称为科学计算可视化( Scientific Visualization )，传统的科学计算的结果是数据流，这种数据流不容易理解也不易于检查其中的对错。科学计算的可视化通过对空间数据场构造中间几何图素或用体绘制技术在屏幕上产生二维图象。 ??? 2.3.7处理。 尽管计算机图形学和图象处理中所使用的技术有所重叠，但两者有不同的应用。在图形学中使用计算机来生成图形。另一方面，图象处理则修改或解释现有图片。图象处理的两个应用是：改善图片质量、对视觉信息的机器感觉，如应用于机器人。