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第２８卷第１７期计算机工程与设计２００７年９月

Ｖ０１．２８ＮＯ．１７ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎＳｅｐｔ．２００７

基于机器视觉的在线环境监测系统设计

贾方庆，杨天怡，黄勤

（重庆大学自动化学院，重庆４０００４４）

摘要：基于图像处理与机器视觉技术，设计了在线环境监测系统。并对该系统基本构成、工作原理以及一些关键图像技术

进行了研究，主要包括图像的获取、图像的预处理和图像的特征提取与识别等。该系统的研究能够为工业烟尘污染的预防

与控制策略的制定提供依据，有助于环境的保护。

关键词：机器视觉；图像处理；特征向量；人工神经网络；模式识别

中图法分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—７０２４（２００７）１７－４３０３—０４

Ｄｅｓｉｇｎｏｆｏｎｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ

ＪＩＡＦａｎｇ—ｑｉｎｇ，ＹＡＮＧＴｉａｎ—ｙｉ，ＨＵＡＮＧＱｉｎ

Ｃｏ（ｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｎｏｎｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ

ｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｓｏｍｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｓｕｃｈａｓｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅ

ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄＳＯｏｎ，Ｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｓｔｌｒａｔｅｇｙｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｓｏｏｔｌａｒｅｍａｄｅ

ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｔｕｄｙ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｕｌｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｔｏｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ；ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｅｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒ；ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｐａｔｔｅｒｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ

以及数字图像处理理论为基础，利用计算机来实现对客观世

０引言

界进行视觉感知和解释的行为。计算机视觉系统一般采用

大气环境是人类及其它生物时刻都不能离开的生存环境，ＣＣＤ摄像机（或其它图像获取设备）摄取检测图像并转化为数

大气环境质量的好坏不仅直接关系到人类健康，还会影响到其字信号，再采用先进的计算机硬件与软件技术对数字图像信

它生物的生态平衡“，而工业废气的排放是大气污染的主要来号进行处理，从中获得所需要各种目标图像的特征值，并由此

源。因此，控制工业废气污染对保护大气环境就显得尤为迫切实现模式识别、坐标计算、灰度分布图等多种功能。然后再根

和