● 摘要
井盖在城市建设中处于一个不可或缺的位置，但由于利益驱使，总有不法分子偷盗井盖。为此很多公司研制出各种防盗井盖，相关部门也采取了大量管理措施，但是都无法彻底解决井盖丢失问题。随着信息技术的飞速发展，数字图像技术被广泛应用于工业、医疗、航天航空和军事等多个领域，并且日益完善和成熟，这使得利用数字图像技术及时发现井盖丢失，从而消除安全隐患成为可能。北京在获得2008年奥运会举办权后，提出了数字奥运的理念。为了达到实时监控全市各个街道状况的目标，视频监控网络正在逐步加强和完善。因此在这个背景下，本课题的提出和研究就显得更具现实意义。 作为一个研究性质的课题，本文侧重于数字图像算法的应用，探索利用数字图像技术识别视频中井盖成像区域状态的可行方案。本文以自行采集的视频为实验数据，设计出一套融合多种数字图像处理与图像识别算法的实验流程，用于判断在视频截取图像的井盖成像区域内井盖是否存在。本文的主要研究内容如下： （1）以数学形态学运算为基础，设计实现了由模板过滤、消除噪声、膨胀腐蚀和中轴变换等算法组成的一套形态学处理方案，结合边缘检测、阈值分割等图像处理算法，检测并提取井盖边缘特征，用于判断井盖成像区域是否存在物体遮挡。 （2）针对可能存在的图像亮度分布不平稳性对系统识别率的干扰，采用带直流补偿的高通滤波消除这种不平稳性。通过对亮度分布平稳性的量化和评价，消除高通滤波给亮度分布平稳图像带来的副作用。 （3）根据有井盖二值图像和无井盖二值图像的特点，设计出两个具有针对性的图像特征量。将图像特征组成图像特征矢量，作为系统识别井盖成像区域状态的依据。 （4） 根据课题的实际情况，选用统计模式识别方法，基于线性判别函数构造分类器。通过对大量图像特征矢量样本的学习，训练线性判别函数的判别系数，构造出线性分类器。