武汉理工大学

毕业设计（论文）

开题报告及文献综述

论文题目

学院（系）：      理学院         

专业班级：    电信科0802班      

学生姓名：        孙阳          

指导教师：       刘成国        

本科生毕业设计（论文）任务书

学生姓名：  孙  阳           专业班级：  电信科0802

指导教师：  刘成国          工作单位：  武汉理工大学

设计(论文)题目:    智能加温控制器的改进设计与实现

设计（论文）主要内容：

(1) 研究已有智能温控系统，确定系统改进方案；

(2) 设计各子系统电路，完成控制电路、显示电路和整机的设计与实现；

(3) 研究改进的控制模式，形成代码，在单片机系统中运行；

(4) 翻译与本题目有关的外文文献；

(5) 撰写毕业论文。

要求完成的主要任务:

 (1) 查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告；

(2) 完成电路的设计、系统的联试和整机调式、安装；

(3) 测试系统功能，完善系统样机功能；

(4) 按要求完成不少于5000汉字的英文文献翻译；

(5) 完成不少于12000字数的毕业论文。

必读参考资料：

[1] 高峰. 单片微型计算机原理与接口技术.科学出版社[M].2009

[2] Zhang Huaguang, He Xiji, Fuzzy auto-adapting control and application[J], The publishing company of Beijing University of Aeronautics &Astronautics, 297-306,2002.

[3] Li Zhuo, Xiao Deyun, He Shizhong, Fuzzy auto-adapting PID control method based on neural network[J], Control and decision-making, (3), 340-345, 1996.

指导教师签名：           系主任签名：        

院长签名（章）

武汉理工大学

本科生毕业设计（论文）开题报告

本科生毕业设计（论文）文献综述

一、前言[U1] （说明写作目的，介绍有关概念、综述范围，扼要说明有关主题或争论焦点）

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××[U2] 

1. ×××[微软中国3] 

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××^[1]。

2. ×××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

二、主题部分（阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述）

1. ×××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

2. ×××

三、总结部分（将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测）

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

四、参考文献

[1]     刘国钧，陈绍业，王风翥．图书馆目录[M]．北京：高等教育出版社，1957．

[2]     Schacht E．Industrial polysaccharides[M]．Amsterdam：Elsevier Science，1987．

[3]     辛希孟．信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集[C]．北京：中国社会科学出版社，1994．

[4]     张筑生．微分半动力系统的不变集[D]．北京：北京大学数学系数学研究所，1983．

[5]     冯西桥．核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R]．北京：清华大学核能技术设计研究院，1997．

[6]     [微软中国4] 金显贺，王昌长，王忠东，等．一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术[J]．清华大学学报（自然科学版），1993，33（4）：62-67．

[7]     Spriggs G E．A history of fine grained hardmetal[J]． Int J of Refractory Metal and Hard Material，1995，13：241-255．

开题报告及文献综述成绩评定表

指导教师签字：                

年     月    日

---

 [U1]

1级标题：黑体小2号，段前段后1，1.5行间距

 [U2]宋体小4，多倍行距1.25

 [微软中国3]

2级标题：黑体小3号，段前段后0.5，行间距1.5

 [微软中国4]宋体小4，多倍行距1.25

英文用Times New Roman

编排格式：[序号] 主要责任者．文献题名［文献类型标识］．出版地：出版者，出版年．

 

第二篇：02 学生用： 毕业设计(论文)文献综述(新模板)

本科生毕业设计（论文）文献综述

（07届）

论文题目

学生姓名 卢琪蒙

专业 软件工程 椭圆检测算法的研究与改进 ResearchandImprovementofEllipseDetectionAlgorithm 学班

职号 0704051015 级 软071班 称 副教授 指导教师 祝建中

信息科学与工程学院教务科制

文献综述基本要求

一、文献综述

1. 简介

椭圆是曲线型基元中最常用、最简单的基元和封闭曲线，现实世界中许多圆形或椭圆形的物体在经投影产生的图像中一般都以椭圆形状呈现，比如在监控中人的头部、车轮等。因此椭圆检测在工业制造、生物医学领域有着广泛的应用前景。但是椭圆检测对图像的识别与理解非常耗时，尤其是计算量很大，因为椭圆有5个自由参数：椭圆中心位置、长轴短轴的长度以及长轴的方向信息。因而快速、正确地检测出图像中可能存在的椭圆在图像分析、计算机视觉等领域有重要意义。

目前，对椭圆检测算法的研究主要从以下几个方面：

基于霍夫变换及其改进算法

应用边缘检测算子及其改进算法

混合创新的检测算法

2. 基于霍夫变换及其改进算法

霍夫变换原理

首先介绍一下有关霍夫变换的内容：

霍夫变换(HoughTransform)是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一，应用很广泛，也有很多改进算法。最基本的霍夫变换是从黑白图像中检测直线(线段)。霍夫变换用于直线检测的基本策略为：由图像空间的边缘点去计算参数空间中参考点的可能轨迹，在累加器中给计算出的参考点计数，最后选出峰值。因为它将直角坐标系中的线变为极坐标中的点，故一般常将霍夫变换称为线、点变换。如图1中的直线可用参数表示为：

ρxcos(θ)+ysin(θ)

其中：λ为图象空间中的某条直线；Ｐ为原点到λ的垂直距离；α为λ斜率角度；λ在ρ－θ平面上可表示为一点(Ｐ，α)。

图1直线的霍夫变换

根据这个原理，可以用霍夫变换提取直线，通常将x－y平面称为图像平面，ρ－θ平面称为参数平

面。将该思想推广到检测曲线，则称为广义霍夫变换。

霍夫变换的改进算法

如果我们将广义霍夫变换直接用于椭圆检测，则需要一个五维的参数空间，这会是很耗时耗资源的。所以研究人员在此基础上有了各种改进算法。

概率Hough变换假定只要从图像中抽取足够多的特征点，就可得到正确的统计峰值。基于该假定，不需要对图像中的每一个点进行抽样计算，

减少了计算量，而需要抽取样本点的阈值选取则取决于经验值。

随机Hough变换（RHT）采用了一种不同的机制。其每次取2点计算，可得到惟一参数空间点，当计算次数达到一定值时，根据投票规则，提取局部线段，然后移去属于该曲线段的点，对剩下的点采用相同的方法检测，直至结束但是它会在检测时随机采样造成大量的无效积压

在此基础上有学者提出了基于RHT的3点椭圆检测法(RHT_3)，三点确定椭圆算法：该算法结合了目标几何学和Hough变换，构建曲线的参数，并利用这些参数将图像数据(即图像边缘)。该算法是一种单级算法，可将任何的椭圆参

②面积以及中心位置信息；

③短轴和相对应的方向信息。

该算法的核心是：获得椭圆簇的参数化结果。而椭圆簇是由两条切线段确定的。

3. 应用边缘检测算子及其改进算法

边缘检测的引入

霍夫变换及其改进算法是解决上述问题的一种有效途径。但在实际应用中，其存在计算耗

加快检测速度等方面一直是学者们研究的热点。时长、对内存需求大等问题，因此在降低空间维数、

椭圆的一般方程为

ax2+bxy+cy2 ，因为提取原始图像边缘信息的精度，直接影响进一。

边缘检测

边缘检测算子是一组用于亮度函数中定位变化的重要局部图像预处理方法。经典的边缘算法认为，边缘主要表现为图像局部特征的不连续性，从而关于边缘算子的研究主要集中于灰度图像梯度的研究。自Nevatia发表第1篇彩色图像边缘检测论文以来，彩色图像的边缘检测越来越受到人们的关注，相继提出了多种方案[4]。

从定位精度看，边缘检测可以分为像素级检测和亚像素级边缘检测。Sobel，Canny算子是像素及边缘检测算子的代表。亚像素边缘检测技术最早由Hueckel提出，现已发展为插值、几何矩、正交空间矩等多种检测方法。

Canny算子

Canny算子是Canny于19xx年提出的基于最优化算法的边缘检测算子。其首次将上述判据标 准用数学形式表达出来，然后采用最优化数值方法，得到对应给定边缘模型的最佳边缘检测模

板。对于二维图像，需要使用若干方向的模板分别对图像进行卷积处理，再取最可能的边缘方向。

亚像素级Zernike矩算子

Zernike矩算子的基本思想，是通过计算每个像素点的4个参数来判断该点是否为边缘点。像素点的4个参数为：k为灰度阶跃高度；h为背景灰度；l为中心点到边缘的距离；<为中心点到边缘垂线与轴的夹角

离散图像中某一点f(x，y)的Zernike矩定义为

Znm=(n+1/π)

几种算子的对比

Roberts算子定位比较精确，但由于仅使用了很少几个像素来近似梯度，算子本身没有平滑作用，对

图像中的噪声高度敏感。Sobel算子是一阶微分算子，

通过加权平均滤波且检测的图像边缘可能大于2个像素。这两者对灰度渐变低噪声的图像有较好的检测 效果，但是对于混合多复杂噪声的图像，处理效果就不理想。它们的主要缺点为：依赖于物体的大小且对噪声敏感，抗干扰性能差，边缘不够精细。 LOG滤波器方法通过检测二阶导数是否过零点判断边缘点。LOG滤波器中的σ正比于低通滤波器

的宽度，σ越大，平滑作用越明显，去除噪声越好，但图像的细节损失也越大，边缘精度也就越低。 Canny算子则以一阶导数为基础判断边缘点，它是一阶传统微分中检测受白噪声影响的阶跃边缘中最优的，比Roberts算子和Sobel算子在降噪能力上都要强。但是，传统Canny算子的计算量大、实时性较差，并且检测边缘的精度仍没有达到单像素级，在实际处理中受各种干扰因素的影响，仍然存在部分虚假边缘。针对这些问题，许多学者提出了改进措施。这些措施包括对亚像素边缘检测进行研究，利用插值、几何矩和Zernike正交空间矩的方法来检测亚像素边缘。这些算法优点是定位精度高，缺点是运算时间较长

4. 混合创新的检测算法

4.1 利用椭圆的性质降低维数的方法

极点-极弦的性质算法：以RHT为基础，利用由椭圆的的极点Ο极弦性质开发的三点组到椭圆参数收敛映射的椭圆检测算法。不但能确保RHT每次收敛映射的结果一定为椭圆参数，而且能高速有效地实时实现。其具有以下优点：

①在粗估椭圆参数阶段的RHT中，适当粗糙量化待估参数，不但可大大降低存储成本和计算负担，而且可有效地提高算法的抗噪能力和鲁棒性；

②椭圆参数精炼阶段的线性迭代过程一般仅需1～2次，就已收敛到精确解；并且精确解中各特征参数的相对误差均不大于1/100。说明精炼过程有效地弥补了粗估阶段中对参数粗糙量化造成的参数估计误差相对较大这一副作用，并且精炼的计算成本相对较低；

③该算法对边缘数据集合的要求相当低，允许边缘是断续的、不完整的、互相遮挡的，并含有一定比例的假边缘，表明此算法有相当广泛的应用范围。

几何特性算法：利用椭圆的对称性对图像过滤，形成子图并获得可能的椭圆中心位置，进而在各子图上采用Hough变换的投票机制获得其余参数。该算法分为3步：

1) 利用椭圆的几何对称性，快速确定可能的形心，生成相应子图，并滤除图象中的噪声；

2) 在各子图中由边界点梯度向量和候选形心坐标，获得椭圆旋转角和长短轴比率；

3) 根据椭圆参数方程确定椭圆的长短轴，并验证所检测到的椭圆。

该算法有效地降低了Hough变换参数空间的大小和运算时间，提高了检测精度，实现了椭圆特征的快 速提取

几种算子的对比：

Roberts算子定位比较精确，但由于仅使用了很少几个像素来近似梯度，算子本身没有平滑作用，对图像中的噪声高度敏感。Sobel算子是一阶微分算子，通过加权平均滤波且检测的图像边缘可能大于2个像素。这两者对灰度渐变低噪声的图像有较好的检测效果，但是对于混合多复杂噪声的图像，处理效果就不理想。它们的主要缺点为：依赖于物体的大小且对噪声敏感，抗干扰性能差，边缘不够精细。

Canny算子则以一阶导数为基础判断边缘点，它是一阶传统微分中检测受白噪声影响的阶跃边缘中最优的，比Roberts算子和Sobel算子在降噪能力上都要强。但是，传统Canny算子的计算量大、实时性较差，并且检测边缘的精度仍没有达到单像素级，在实际处理中受各种干扰因素的影响，仍然存在部分虚假边缘。针对这些问题，许多学者提出了改进措施[9]。这些措施包括对亚像素边缘检测进行研究，利用插值、几何矩和Zernike正交空间矩的方法来检测亚像素边缘。这些算法优点是定位精度高，缺点是运算时间较长。

5. 综述

在实际应用中，要从一幅图像中检测椭圆，首先对该图进行边缘检测并得到边缘图像，然后利用以上方法对边缘图像进行椭圆检测。这种思路存在3个问题：

1) 严重制约了椭圆检测算法的应用范围。原因是大部

2) 基于Hough变换计算量大、时间长等问题；

3) 在很多学者在关注静态图像椭圆检测的同时，一些学者也关注动态图像中的椭圆检测问题。但在运

动序列图像中进行椭圆检测，不仅要求有较高的检测精度，还要求有较快的检测速度。所以，对彩色图像进行边缘检测，进而进行椭圆检测，以及对动态图像进行椭圆检测是进一步研究的切入点。同时，一些学者提出非基于Hough变换的圆检测算法则带来了有益的启示，因为避开了Hough变换。因此，开发新的检测椭圆方法是研究的另一个切入点

二、查阅中外文献资料目录

[1]

[2]

[3]