太阳能电池阵列图像数据分析软件的设计与实现

【摘要】： 太阳电池阵是卫星能源的唯一来源,其发电装置为太阳电池片,太阳电池片是易碎产品,它的破损直接影响到电池阵的输出功率,在空间太阳电池相关规范上,都对太阳电池片的裂纹、划痕等电池片破损率有严格的要求。在研制卫星过程中,太阳电池阵经过运输、力学实验、热循环试验等,都可能导致太阳电池片的破损,因此,需要对太阳电池阵进行检测,以保证其破损率符合技术要求。目前采用的检测方法是目测法,检测人员利用专用显微镜对太阳电池片进行目测检查,该方法劳动量大,检测人员的视力、主观意识、身体状态、疲劳度等都对检测结果有一定的影响。因此,开发一种精确、快速检测太阳电池阵板裂纹、划痕等缺损状况的自动化图像数据分析软件是非常必要的。 本文采用软件工程的思想分析、设计并实现太阳能电池阵列图像数据分析软件的编写,通过数字图像处理技术和算法实现去除栅线,去噪音、判断裂纹、划痕信息,存储破损电池片位置、打印和显示结果等功能,适应程序对图像处理的需求; 设计良好的人机界面,使操作更加简便,自动化程度更高; 建立完善的文档体系(UML图、设计说明文档等),使软件更加符合面向对象的规范,进一步实现其可重用性和扩充性。 【关键词】：图像处理 去噪音 二值化 系统设计
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP311.52;TM914.4
【目录】：

• 提要4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 系统概述9-15
• 1.2.1 硬软件系统组成9
• 1.2.2 光学影像子系统9-12
• 1.2.3 机械子系统12-14
• 1.2.4 系统设计指标14-15
• 1.3 数据分析软件概述15
• 1.3.1 系统运行和开发环境15
• 1.3.2 软件功能说明15
• 1.4 论文的组织结构15-17
• 第二章 位图图像处理的一般方法17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 位图简介17-21
• 2.2.1 调色板18-19
• 2.2.2 设备无关位图（DDB）和设备相关位图（DIB）19-21
• 2.3 位图图像处理21-27
• 2.3.1 图像处理的基本方法22
• 2.3.2 卷积22-23
• 2.3.3 平滑与锐化23-25
• 2.3.4 去除随机噪声25-26
• 2.3.5 Hough 变换26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 太阳能电池阵列图像的数字处理28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 太阳能电池阵图像的特点和特殊性28-29
• 3.3 图像像素的“峰值”信息29-30
• 3.4 去污（灰尘）处理30-34
• 3.5 二值化34-36
• 3.6 擦除栅线36-37
• 3.7 去噪音37-40
• 3.8 本章小结40-41
• 第四章 软件系统设计和实现41-68
• 4.1 引言41
• 4.2 系统结构设计41-42
• 4.3 主要模块和功能42
• 4.4 UML图42-45
• 4.4.1 用例图42-43
• 4.4.2 类图43-45
• 4.4.3 活动图45
• 4.5 主要类说明45-52
• 4.6 算法设计52-67
• 4.6.1 二值化52-56
• 4.6.2 去污（灰尘）56-60
• 4.6.3 擦除栅线60-63
• 4.6.4 去噪音63-67
• 4.7 本章小结67-68
• 第五章 应用示例68-75
• 5.1 引言68
• 5.2 软件界面68
• 5.3 示例一68-72
• 5.4 示例二72-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第六章 结论与进一步工作75-76
• 6.1 结论75
• 6.2 进一步的工作75-76
• 参考文献76-77
• 摘要77-80
• Abstract80-84
• 致谢84

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