基于压缩感知重构的煤矿井下图像处理

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1、分类号；ＴＰ９１９．８单位代码１０３６１：安获化王乂聲ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣ０ＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ论文题目：基于压缩感知重构的煤旷井下图像处理化者姓名；张马会专业名称：控制工程学师姓名；邢丽坤副教授完成时间—：二０六年六月９１９．８中围分类号；ＴＮ论文编号：学科分类号：５１０．４０密级：公开安徽理工大学硕：ｔ学位论文基于压缩感知重构的煤矿井下图像处理作者巧名：张马会专业名称：控制工程研究方向：智能信息的巧集与化理导师姓名：

2、邢丽坤副教授导师单位：电气卓信息工程学院：王国锋答辩委员会主席论文答辩日期：２０１６年６月１日安徹理工大学研宛生处２０１６年６月１日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏ打ｉｎｃｏｎｔｒｏｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｍａｇｅｒｏｃｅｓｓｉｎｏｆｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｃｏａｌｍｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｐｇｇｃｏｍｒｅｓｓｉｖｅｓｅｎｓｉｎｇｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｎＭａｈｕｉｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＸｉｎｇＬｉｋｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄ

3、ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１６８，Ｓｈｕｎｇｅ打ｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学仿或讯书而你巧一过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

4、文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：吝长累日期；年月１７日為＿＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字日期满Ｉ会：７

5、＾／自年月）７日导师签名；而Ｗ签字日期；Ｗ作＾月日摘要煤矿井下综合采煤面的现场有大量的工作人员，把煤矿下采集到的图像信息队陕速的，髙质量，高匹配度的重构效果呈现给人们，对煤炭开采的安全性有着重要的指导意义。在图像的重构中：小波变换重构、傅里叶变换，传统的方法是重构，传统的图像重构存在着很多的缺陷，本文采用压缩感知重构算法对综采面的图像重构。本文是基于压缩感知重构的综采面图像处理，主要研究了压缩感知的Ｈ大核也理论：信号的稀疏变换；测量矩阵的设计；信号的重构算法。重点研究了压缩感知的王大类信号重构算

6、法：巧优化算法；贝叶斯统计优化算法；迭代贪婪算法。着重的研究了这呈大类重构算法的原理、主要步骤、及流程图。本文采用煤矿下采集到的图像，采用ＭＡＴＬＡＢ软件仿真，对采集到的图像利用小波变换对信号进行稀疏表示，用高斯随机矩阵作为观测矩阵，利用压缩感知的五种重构算法重构出原始的图像。这五种算法分别为正交匹配追踪算法、正则化正交匹配追踪算法、梯度追踪算法、基追踪算法、子空间追踪算法。利用这一五种重构算法重构同，就重构图像的峰值信噪比ＰＳＮＲ副采煤图片，运行时间、重构的匹配度进行仿真。分析五种算法对综采面图像重构的特点。在实际的煤

7、矿图像的应用中选择合适的重构算法对煤矿的开采和安全生产有着重大的意义。１９表间参如即］［］关键词：压缩感知；重构算法；测量矩阵；稀疏信号；综采面图像处理－－ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｒｅａｒｅａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔａｆｆｉｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ．Ｔｈｅｉｍａｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ打ｃｏｌｌｅｃｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｔｈｅｐｅｏｐｌｅｉ

8、ｎａｑｕｉｃｋｈｉａｌｉｔｈｉｈｍａｔｃｈｉｎｄｅｒｅｅｏｆｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．ｈａｔ