軟件工程畢業設計-基于imagej的圖像形狀與紋理處理-wenkub

　

【正文】 ntation and feature extraction. Also introduced context and development of ImageJ and how to write plugins for ImageJ. Finally, implement feature extraction of image texture and shape in form of plugin of ImageJ with Eclipse environment in Java language. The features which saved to parameters can be used in future work of image matching and recognition. Key words: Image Processing； Texture and Shape； Eclipse； ImageJ； Plugin 1 目 錄 第一章 緒論 ?? ???????????????? 1 課題的意義及應用 ??????????????? 1 國內外發展的現狀 ? ? ??? ??? ??????? 1 本文的研究重點 及內容結構 ??????????? 3 第 二 章 ImageJ 簡介和開發 ???????????? 4 ImageJ 的背景及發展 ????????????? ? 4 ImageJ 的程序結構 ??????????????? 5 ImageJ 插件開發??????????????? ? 7 第 三 章 基于實體的圖像特征提取及描述 ????? 10 特征提取的基本原理 ????????????? 10 特征提取的基本方法 ????????????? 10 圖像特征語義描述 ?????????????? 20 第四章 基于 ImageJ 的紋理形狀特征提取 ????? 22 提取前的圖像分割 ?????????????? 22 圖像特征提取 ???? ???????????? 23 實驗結果分析 ???????????????? 24 實驗結果在語義描述中的應用 ? ? ??????? 29 第五章 總結和展望 ?????????????? 32 參考文獻 ???????????????????? 34 外文資料 中文譯文 致謝天津大學 2021屆本科生畢業設計（論文） 1 第一章 緒論 課題的意義及應用 圖形圖像以其視覺直觀的優勢自古以來就是人類獲取自然界信息的主要來源，在人類創造文字之前，圖像更是人類信息交流和傳承的唯一表達。 本文 首先綜述了圖像特征提取的意義，介紹了圖像特征提取 在國內外的研究進展 ，并深入具體介紹了圖像分割和特征提取領域的技術進展。 六、進度安排 2021年 12月 18日 2021年 2月 22日 閱讀 圖像處理及 Java開發相關 資料，熟悉 課題的研究意義和用途 ； 2021年 2月 23日 2021年 3月 8日 完成開題報告；并深入 閱讀 ImageJ的源碼及了解圖像紋理處理的相關知識； 2021 年 3 月 9 日 2021 年 4 月 2 日 繼續深入理解圖像紋理與形狀的操作和編碼，閱讀 ImageJ 的源碼 ； 2021年 4月 3日 2021年 5月 15日 使用 Eclipse開發 ImageJ的圖像處理插件工具，完成圖像紋理與形狀處 理的功能 ； 2021年 5月 16日 2021年 6月 15日 跟據導師意見認真修改，校對論文初稿，最后完成論文； 2021年 6月 16日 2021年 6月 21日 準備畢業論文答辯； 七、參考文獻 [1]John Krumm and Steven A. Shafer． Texture Segmentation and Shape in the Same Image [J]． Computer Vision, 1995． Proceedings, Fifth International Conference on 2023 June 1995 Page(s):121—127． [2]Rafael and Richard ． Digital Image Processing Second Edition [M]． Prentice Hall, 2021． [3]Dengsheng Zhang, Guojun Lu． Review of shape representation and description techniques[J]． Pattern Recognition, Volume 37, Issue 1, January 2021, Pages 1—19． [4]Oswald Campesato． Java圖像編程實例庫 [M]． 北京：電子工業出版社 ， 2021． [5]Shuangbao Wang, Zegang Dong, Jim X. Chen et al． PPL: A wholeimage processing languageComputer Languages[J]． Systems amp。 四、研究方法和手段 1． ImageJ 工具的理解：首先對于開源項目 ImageJ 要理解其對圖像處理部分的代碼意義，從中吸取有用的部分寫入自己的插件； 2. 圖像形狀與紋理的學習：了解圖像形狀知識及紋理映射機制，考慮建立類似的服務； 3. 圖像工具 框架的設計及實現 ： 使用 Eclipse平臺運用 Java語言設計自己的圖像處理插件框架，并實現基本的框架結構代碼，完成初步的界面設計 ； 4. 補充軟件工具的圖像處理功能 ： 借鑒 ImageJ 的圖像處理功能及插件的功能，完成簡單的分割算法，重點是提取圖像的形狀信息并描述圖像形狀及對圖像紋理進行處理。目標就是建立一個 ImageJ的圖像特征提取插件，完成圖像形狀信息和紋理信息的提取并分析結果。 形狀 表示 的 各種功能都 已經 被設計，包括形狀簽名 、 簽名直方圖 、 形狀不變 量 、 矩 、 曲率 、 形狀 、 形成矩陣 、 光譜特性等。密度或灰度校正也 已經推出。其它還有 幾何變換，如縮放，旋轉和跳躍 等 。它可以計算面積和像素值統計用戶定義的選項。 ImageJ可以顯示，編輯，分析，處理，保存和打印 8 位， 16 位和 32 位圖像。 然而 問題 總是 變得更加復雜， 因為 形狀往往 被 噪聲，缺陷，任意歪曲和 破壞 。形狀是一個重要的視覺特征，它是一個 用來 描述圖像內容的基本特征。測試圖像的紋理及形狀的信息處理算法及軟件功能實現。 5. 深入理解 ImageJ 的結構與代碼構成，開始設計課題要求的插件。閱讀圖像處理與圖形學方面的資料。 Structures, Volume 34, Issue 1, April 2021, Pages 18—24． [6]伍亞軍 ， 周正東 ， 戴耀 東 ． DICOM數據集研究和 DICOM圖像處理軟件的實現[J]． 微計算機應用 , 2021． [7]. Wickramanayake, . Edirisinghe and . Bez. Transform domain texture synthesis[J] ． Signal Processing: Image Communication, Volume 23, Issue 1, January 2021, Pages 1—13． [8]Keagan Moodley and Hugh Murrell． A colourmap plugin for the open source, Java based, image processing package, ImageJ[J] ． Computers amp。通常情況下，形狀特征有兩類表示方法，一類是輪廓特征，另一類是區域特征。適合多種平臺，包括 Windows, Mac OS, Mac OS X 以及 Linux。數字圖像處理作為一門學科 大約形成于 20世紀 60年代初期。 畢業設計（論文）說明書 學 院 軟件學院 專 業 軟件工程 年 級 姓 名 指導教師 2021 年 6 月 20 日 畢業設計（論文）任務書 題目： 基于 ImageJ 的圖像形狀與紋理處理 學生姓名 學院名稱 軟件學院 專 業 軟件工程 學 號 指導教師 職 稱 教 授 一、原始依據（包括設計或論文的工作基礎、研究條件、應用環境、工作目的等。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質量，它以人為對象以改善人的視覺 效果為目的。 紋理特征是一種全局特征，它描述了圖像或圖像區域所對應景物的表面性質。圖像的輪廓特征主要針對物體的外邊界，而圖像的區域特征則關系到整個形狀區域。 Geosciences, Volume 30, Issue 6, July 2021, Pages 609—618． 三、設計（研究）內容和要求（包括設計或研究內容、主要指標與技術參數 ，并根據課題性質對學生提出具體要求。 3. 充分閱讀 ImageJ 開放的源代碼，了解其編程框架及圖像處理算法的實現。 6. 閱讀相關資料 ，初步 建立插件架構和簡單特征提取算法設計，建立簡單用戶界面與圖形算法接口。 指導教師（簽字） 年 月 日 審題小組組長（簽字） 年 月 日 天津大學本科生畢業設計（論文）開題報告 課題名稱 基于 ImageJ 的圖像形狀與紋理處理 學院名稱 軟件學院 專業名稱 軟件工程 學生姓名 指導教師 一、 課題的來源及意義 數字圖像處理方法的研究源于兩個 主要應用領域：其一是為了便于人們分析而對圖像信息進行處理；其二是為使機器自動理解而對圖像數據進行存儲、傳輸及顯示。不過，形狀 的表示 和描述是一項艱巨的任務。 二、 國內外發展狀況 ImageJ 是一個由 NIH（美國衛生研究所）開發的為 Macintosh 提供圖像處理的開源 Java 項目。它可以打開 許多圖像格式，包括 TIFF 文件 ， GIF ， JPEG 格 式， BMP 和 DICOM 以及raw 圖像格式 。它可以測量距離和角度。 圖像 可縮放高達 32:1 ，下至 1:32 。 ImageJ 設計了一個開放式體系結構， 通過 Java 插件 提供可擴展性。這些不同的形狀特征往往 被 他們從一個指定的數據庫取出 的 類似形狀 所評價 。結合語義特征描述圖像。 五、 實驗方案的可行性分析和已具備的實驗條件 ImageJ項目是一個開源的項目并且在功能及界面上面都有著出色的設計，源代碼已經提供，所以在代碼編寫上有參考，用 Eclipse做開發，開發平臺穩定且功能強大，工具的開發與設計 均是可行的。 Structures, Volume 34, Issue 1, April 2021, Pages 18—24． [6], ． On the plexity of design in imaging software[R]． Engineering of Complex Computer Systems, 2021. ICECCS 2021. 11th IEEE International Conference on 00 0 Page(s):7 pp． [7]伍亞軍 ， 周正東 ， 戴耀 東 ． DICOM數據集研究和 DICOM圖像處理軟件的實現 [J]． 微計算機應用 , 2021． [8]Sage D, Unser M． Teaching imageprocessing programming in Java[J]． Signal Processing Magazine, IEEE. Volume 20, Issue 6, Nov 2021 Page(s):43—52． 選題是否合適： 是 □ 否 □ 課題能否實現： 能 □ 不能 □ 指導教師（簽字） 年 月 日 選題是否合適： 是 □ 否 □ 課題能否實現： 能 □ 不能 □ 審題小組組長（簽字） 年 月 日 摘 要 圖像紋理和形狀的處理作為圖像分析技術的核心，已經步入圖像處理的高級階段。介紹了 ImageJ圖像處理軟件的背景及其插件的開發與應用。隨著信息化時代的到來，計算機領域引入了大量的圖像信息，比如衛星照 片，工程圖紙，檔案圖像，醫學圖像等等。