1、数据杭州电子科技大学硕士学位论文本章小结本章首先就检测原理和系统构成对基于光电图像的轮对在线检测方法做了详尽介绍，然后对在轮对检测中获取的轮对图像的特点进行分析和分类，最后针对轮对图像处理中要用到的并行编程技术进行研究，主要是多线程技术并行技术以及并行技术这三种技术的并行模型。另外，根据我国铁路部门规定的技术指标给出轮对图像处理在精度和速度等方面的要求。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章轮对图像处理算法优化轮对图像的主要处理算法首先是对轮对图像处理算法的优化，以提高轮对图像处理的精度。轮对图像处理的主要流程如图所示。图轮对图像处理流程轮对在线检测过程中，轮对图像由采集传到计算机，在计算机中实现轮对图像的分析处理。读入计算机时图像纵坐标与中相反，因此首先对图像进行垂直。

2、的范围也较大。噪声在轮缘和踏面的四周尤其是轮缘位置较为集中，甚至会出现断点现象，对处理有较高的要求。不同轮对图像目标轮廓线亮度不同，部分轮对图像的目标轮廓线人眼分辨其与背景差别比较小。部分轮对图像亮度过大，造成目标边缘与背景难以区分。轮对图像中目标轮廓线和背景分离，呈聚类分布。为了更便于研究轮对图像，根据其特点将轮对图像进行分类。主要分为常规轮对图像弱光轮对图像以及强光轮对图像三类，将弱光轮对图像和强光轮对图像统称为非常规轮对图像。如图所示为三种轮对图像的典型代表。常规轮对图像在检测过程中出现较多，但在图像处理过程中其他两种也要加以考虑。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图三种典型的轮对图像并行技术本节主要探讨并行技术，并行有很多种方法，本文主要研究三种是多线程，二是并。

3、赖图形学的，降低了非图形学专业程序员采用编程的难度。近年来，被广泛的应用于很多图像相关领域，并取得了瞩目的成果，尤其是运算速度方面，因此研究架构下的图像并行处理技术有重大意义。编程模型如图所示，以为主机，为设备，当程序运行时在主机上进行串行操作而在设备上进行并行处理。这些操作处理步骤会顺序依次执行。内核函数运作在上，用于实现程序的并行计算，上可以多次调用进行并行操作，个中又存在两层并行，是网格中的线程块并行，进而是线程块中的线程并行。这个最重要的创新之。内核函数通过线程网格的形式组织，每个网格又由多个线程块构成，每个线程块中又可存在定数量的线程。内核函数基本的执行单位为线程块，它们的执行方式是并行的且相互不能够通信。图并行编程模型程序串行执行串行代码串行代码并行并行，万方。

4、容第章轮对在线检测方法和图像处理的并行技术基于光电图像的轮对在线检测方法检测原理检测系统构成轮对图像的特点及分类并行技术编号检测参数测量范围检修限度踏面磨耗轮缘厚度车轮直径轮对内侧距首先，对轮对图像的特点进行分析，以便后期的对轮对图像处理算法的研究。轮对图像的特点及分类轮对图像即由获取的线结构光在轮对上的投影。如图所示。该图像为位灰度图，每个像素点的灰度值可以是到中值。轮对图像通过在线检测获取，外界因素如曝光时间环境光等变化的影响会使获取的轮对图像灰度发生动态变化，其灰度分布和噪声强弱也存在差异。图线结构光在轮对上的投影经过对大批轮对图像的分析，轮对图像有如下特点噪声的干扰，激光照射在轮对上，轮对的结构特点和环境光的干扰，使得获取的轮对图像存在噪声，部分图像较为严重，存在。

5、特点简介年标准形成，它是种在多核上并行编程的。的包括编译指导环境变量和运行函数库。采用实现并行，系统额外开销小，编程较为容易，对循环的处理时的增量性的并行化很容易实现。但的应用范围较窄，受循环形式限制，也不适应于复杂的程序结构。并行模型的并行执行模型基于形式，如图所示。在这种执行模型中，程序开始时个主线程串行执行，到并行区域是会启动组线程来并行执行。当并行结束后，回到主线程串行操作模式。图并行模型采用实现并行编程时，可以进行嵌套操作，并行域中的每个线程成为自己线程组的主线程，而嵌套的部分可以继续进步进行嵌套。主线程并行域并行域万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文并行编程技术是种进行并行计算的架构，允许使用应用较广泛且容易掌握的语言进行开发，对图像处理的并行编程实现不需要依。

6、镜像处理。由于相机位置和标定板位置在采集过程中的微小偏差就会带来图像位置大幅度变化以及自然光等因素影响，轮对轮廓曲线可能会偏离中心位置或者是缺失重要部分，对采集的图像要进行缺失判断。缺失判断包括对轮对轮廓曲线完整性的检测以及曲线位置是否偏离正常位置过多的检测。轮对图像是位灰度图像，要提取轮对轮廓曲线，就要对轮对图像进行图像分割处理。使目标曲线和背景像素分离。图像分割后，轮对轮廓曲线将有定宽度，这对后期特征点的确定和参数计算不利。因此要采用图像形态学对轮对图像进行图像细化处理，使得轮对轮廓曲线变成单像素线条。图像由于拍摄或者前期处理的原因，细化后轮廓曲线可能是不连续的，还要对图像进行像素跟踪，将相邻的不连续点连接。最终得到条单像素连贯的目标轮对轮廓曲线。下面将对轮对图像处理。

7、行编程技术，三是基于众核下并行模型。下面主要介绍三种并行的关键技术基础知识。多线程计算机中普遍是操作系统，图像的处理开发和编译环境主要采用，在平台上进行。因此要充分利用计算机的资源和多核的计算能力，多线程编程是个非常有效的方法。在中，通过进程将系统中的资源进行分配。个进程可拥有个或多个线程，线程在进程中创建，也在该进程中结束，且共享该进程中的所有资源。同属个进程的线程能够对相同的数据或代码进行操作运算。如图所示为个进程单线程和多线程的模型。单核环境下，系统以轮转形式给每个线程分配时间片，在内不同线程的轮流执行，时间片的时间很短使得宏观上呈现多个线程并行处理效果，这种为并发模式。而在多核环境下，单个时间片可实现多个线程同时运行，这种为并行模式。图单线程进程和多线程进程模型中。

8、量逐渐不能够满足车辆检修的要求。为了能够及时了解车辆行进时的轮对情况，提高检测效率和精度，轮对自动在线检测得到广泛研究。其中基于光电图像的轮对磨耗在线检测具有非接触精度高和速率快等优势。基于光电图像的轮对磨耗在线检测过程当中，由采集轮对图像，必须通过数字图像处理技术，获取目标轮对轮廓线，进而计算出磨耗的参数。通过计算机软件轮对图像实现了分割等处理以及相关参数的计算，对数字图像处理架构和算法的研究影响着轮对图像的处理效果。本文是对基于并行编程的轮对图像在线处理算法优化技术的研究，针对轮对磨耗在线检测获取的轮对图像，利用软件开发发挥多核优势，采用并行优化技术减少轮对图像处理时间，并通过对轮对图像处理算法的优化，以提高轮对图像处理精度。本文主要内容有研究基于光电图像的轮对磨耗在。

9、的程序开始都是由单个主线程执行，当需要并行操作的时候，通过线程线程控制块单线程进程多线程进程进程控制块用户堆栈用户地址空间内核堆栈进程控制块用户地址空间线程线程控制块用户堆栈系统堆栈用户堆栈系统堆栈弱光轮对图像常规轮对图像强光轮对图像万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文函数可以在主线程中实现子线程创建。子线程被创建以后，系统通过内核对象管理该子线程，新的线程能够访问进程中的所有资源。子线程控制和操作通过函数实现，的函数提供相应的线程控制功能。如函数可以执行挂起操作，而函数与函数功能相反，可以将线程的挂起状态转换成运行状态，线程继续执行操作。函数将强行结束指定线程，这种方式会有隐患应尽量不要采取。技术般用于循环结构的并行化操作。能够用于多种系统平台，并适应于等多种编程语言。。

10、资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要轨道交通是国内主要的交通运输工具之，保证其安全高效至关重要。轮对是轨道交通关键的走行部件，轮对磨耗参数的检测对轨道交通意义重大。近年来，列车不断提速，采用人工测。

11、线检测中获取的轮对图像特点，根据轮对图像特点对轮对图像进行分类。研究三种并行编程技术，基于多核的多线程技术和并行技术，以及基于的架构下的并行编程技术。分析了轮对图像处理的相关算法，本文提出轮对图像分类分割的算法。采用亚像素技术对轮对图像进行预处理，得到像素点增加了的优化图像，对该图像进行后期操作。针对三类不同并行技术，设计并行优化方案。设计软件实验方案，设计轮对图像处理实验通过实验定性和定量分析亚像素技术的优势采用性能分析工具，分析轮对图像处理算法程序中的热点和瓶颈设计并行优化实验。最后对设计方案进行实验验证，通过轮对图像的处理实验，图像亚像素优化对比实验，以及轮对图像并行优化实验分析实验结果。关键词轮对在线检测，图像处理，算法，并行优化万方数据杭州电子科技大学硕士学位论。

12、中重要的处理步骤进行研究分析。原始轮对图像缺失判断图像分割图像细化成功像素点搜索结果轮对图像终止是否图像镜像是否万方数据硕士学位论文题目基于并行编程的轮对图像在线处理算法优化技术研究研究生朱瑾专业测试计量技术及仪器指导教师吴开华教授完成日期年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于并行编程的轮对图像在线处理算法优化技术研究研究生朱瑾指导教师吴开华教授年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与。

参考资料：

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[17]故事：狐假虎威（优） 编号18060（第11页，发表于2022-06-24）

[18]远离心脏病讲座宣传知识PPT（22页） 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

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