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《基于圖像處理技術(shù)的束流剖面監(jiān)視系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/292554114Beampro?lemonitorbasedonimageprocessingtechnologyArticle·September2004CITATIONSREADS2122authors:JinmeiDongY.J.YuanChineseAcademyofSciencesChineseAcademyofSciences1PUBLICATION2CITAT
2、IONS303PUBLICATIONS1,336CITATIONSSEEPROFILESEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:CADSInjectorIIViewprojectNuclearPhysicsresearchatSRingoftheHIAFprojectsViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyY.J.Yuanon30June2016.Theuserhasrequestedenha
3、ncementofthedownloadedfile.第16卷第9期強(qiáng)激光與粒子束Vol.16,No.92004年9月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSSep.,2004文章編號(hào):1001-4322(2004)09-1195-04基于圖像處理技術(shù)的束流剖面監(jiān)視系統(tǒng)董金梅,原有進(jìn)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所,甘肅蘭州730000)摘要:介紹了在蘭州重離子加速器上利用熒光靶圖像獲取裝置測(cè)量并計(jì)算束流剖面參數(shù)的方法,并建立了圖像獲取、處理、束流參數(shù)計(jì)算的實(shí)時(shí)測(cè)量軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有可靠性好、測(cè)量直觀、界面友好等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:圖像獲取裝置;束流剖面;圖像處
4、理中圖分類號(hào):TL503.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A為了測(cè)量束流傳輸過程中的束流形狀和束流剖面,在蘭州重離子加速器(HIRFL)束流輸運(yùn)線上設(shè)計(jì)安裝了數(shù)套熒光靶束流獲取裝置,實(shí)時(shí)測(cè)量束流在傳輸過程中的形狀,對(duì)束流傳輸及匹配束流注入效率非常重要。本文介紹了束流在熒光靶上產(chǎn)生束斑后經(jīng)過圖像獲取送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、分析計(jì)算的方法和數(shù)據(jù)處理及軟件設(shè)計(jì)。1測(cè)量系統(tǒng)概述束流剖面測(cè)量系統(tǒng)一般由四部分組成:熒光靶、CCD光學(xué)成像系統(tǒng)、OK-M70圖像獲取卡和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。當(dāng)離子束打在熒光靶上,形成相應(yīng)的束流光斑,CCD攝像機(jī)記錄下熒光靶上的亮度信號(hào),經(jīng)過圖像采集卡將CCD攝像機(jī)捕捉的視頻信號(hào)
5、轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),然后輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)計(jì)算、處理和顯示。2束流剖面圖像數(shù)據(jù)處理2.1噪聲處理從OK-M70圖像獲取卡中設(shè)置獲取的圖像是256級(jí)的灰度圖像,每幀圖像有768×576個(gè)像素,光斑的每一點(diǎn)的強(qiáng)度用該點(diǎn)的灰度級(jí)來表示,圖像為8bitDIB的灰度圖像,以＊.BMP格式的文件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。圖像數(shù)據(jù)存放在一個(gè)二維數(shù)組中,從中可以計(jì)算出束流剖面的幾個(gè)重要參數(shù):束流中心位置、半高寬等。通常,CCD在曝光時(shí)間較長(zhǎng)的圖像上,會(huì)留下一個(gè)像星空那樣固定的噪聲,因此,可在沒有束流時(shí),采集一幀熒光靶上的圖像作為本底,從獲得的束流圖像中減去本底中相對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的灰度值,就得到我們要處
6、理的圖像數(shù)據(jù)。為了減小噪聲,還采用了圖像的模板操作。將原圖中的一個(gè)像素的灰度值和它周圍鄰近8個(gè)像素的灰度值相加,然后求平均值,作為新圖中該像素的灰度值,可用模板公式(1)表示該操作,中間的黑點(diǎn)表示該元素為要進(jìn)行處理的元素。對(duì)于邊界上無法進(jìn)行模板操作的點(diǎn),一般做法是復(fù)制原圖的灰度值。111111·1(1)9111由于處理噪聲當(dāng)中,數(shù)據(jù)量大,會(huì)大大影響程序的運(yùn)行速度,在程序編制中采用了多線程技術(shù),編寫了噪聲處理線程,將圖像的采集和噪聲處理分解在兩個(gè)線程當(dāng)中進(jìn)行。2.2圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)采用的是圖像點(diǎn)運(yùn)算的方式,將原始圖像所有點(diǎn)的灰度按照灰度拉伸變換函數(shù)進(jìn)行變換,產(chǎn)生一幅新的輸出
7、圖像?；叶壤炜梢愿屿`活地控制輸出圖像的對(duì)比度,它可以有選擇地拉伸某段灰度區(qū)間以改善輸出圖像的質(zhì)量。其變換函數(shù)為收稿日期:2003-12-16;修訂日期:2004-04-02基金項(xiàng)目:國(guó)家HIRFL改造項(xiàng)目資助課題作者簡(jiǎn)介:董金梅(1976—),女,陜西富平人,碩博連讀研究生,主要從事計(jì)算機(jī)技術(shù)與加速器控制等方面的研究;蘭州市31號(hào)信箱115分箱;E-mail:dongjinmei@impcas.ac.cn。1196強(qiáng)激光與粒子束第16卷y1,x
