基于二维伽马函数的光照不均匀图像自适应校正算法

提出了一种基于二维伽马函数的光照不均匀图像自适应校正算法. 利用多尺度高斯函数提取出场景的光照分量,然后构造了一种二维伽马函数,并利用光照分量的分布特性调整二维伽马函数的参数,降低光照过强区域图像的亮度值,提高光照过暗区域图像的亮度值,最终实现对光照不均匀图像的自适应的校正处理. 通过与经典算法对比表明,本文算法可以更好地降低光照不均匀对图像的影响,提高图像的质量.      

基于光照分量提取的光照不均匀图像校正

针对光照不均匀的灰度图像,在频域采用多尺度高斯函数提取出光照分量,并对光照分量进行对数变换,再根据提取出的光照分量和变换后的光照分量对原始图像的灰度值进行幂次变换,从而实现光照不均匀灰度图像的校正。对于真彩色RGB图像,先将该图像从RGB空间转换到Lab空间,然后对L分量的灰度值进行幂次变换校正,最后将校正后的图像从Lab空间转换回RGB空间。Matlab仿真结果表明,频域提取光照分量比空域处理速度更快,幂次变换校正后的图像质量得到明显改善,与伽马函数校正相比,在客观评价标准和主观视觉效果两方面均能够取得更好的结果。     

基于图像分割的钢板表面缺陷识别

钢板的表面缺陷是影响钢板质量的主要因素,通过改进轧制工艺可以减少缺陷发生外,及时检测出钢板的表面缺陷也非常重要.对于钢板表面缺陷的检测,需要获取图像,然后对图像进行初步处理,重要的步骤就是对缺陷进行分割.基于图像灰度信息的不同,本文采用了两种图像分割模型(C-V模型和H-T-B模型),当图像的灰度信息均匀时,采用C-V模型对图像进行分割;当图像的灰度信息不均匀时,则采用H-T-B模型对图像进行分割.通过两种模型的组合应用可以对钢板的各类表面缺陷进行识别,获取缺陷区域,有利于提高钢板生产质量.     

基于梯度直方图的产品表面缺陷图像自适应阈值分割方法研究

为了提高产品表面缺陷检测精度并降低检测成本,文章以E型磁环表面缺陷的自动检测为例,分析了产品表面图像的特征,提出了一种利用梯度直方图信息的图像自适应阈值分割算法.通过实例,与原自适应直方图阈值分割算法和固定阈值分割算法相比较,结果表明:该算法采用可动态调整的形态学梯度算子计算梯度直方图,抗噪能力强;充分利用了图像的边缘信息和缺陷内部灰度分布不均匀的特性,适应性广;算法简单,具有实时准确分割图像的特点.     

基于空域的光照不均匀图像的增强和校正

针对光照不均匀引起的图像质量欠佳的问题,提出采用空域同态滤波处理使得图像偏暗部分得到增强的新方法:利用多尺度高斯函数提取出光照分量,采用光照分量与灰度图像融合的方法,校正图像过亮部分和偏暗部分。对于真彩色图像,先将图像由RGB空间转换到HSV空间,然后对亮度分量进行同态滤波和校正处理,最后将处理后的图像由HSV空间转换回RGB空间。仿真实验结果表明,对于光照不均匀的图像,采用空域同态滤波方法,具有容易实现、速度快等优点,能够取得较满意的处理效果。     

基于清晰度评价的自适应阈值图像分割法

阈值法是一种被广泛使用的图像分割方法.本文从图像中信息的变化情况出发,提出一种基于图像清晰度评价的新颖的自适应阈值分割方法.该方法采用清晰度评价函数作为阈值化后图像内灰度相似性变化的度量方法,通过反复迭代并结合皮尔逊相关性直至找到最佳的分割阈值.通过多组图像数据尤其低对比度图像,包括钢板表面轻微缺陷等图像进行了测试对比.结果表明:相比传统阈值分割方法及其改进算法,在低对比度图像的处理上,本文方法能够自适应地准确找到合理阈值,具有优异的图像分割性能.     

高铁轮毂表面缺陷的视觉显著性超像素图像检测方法

针对高铁轮毂表面缺陷实时在线检测问题,提出一种基于视觉显著性注意机制的超像素自适应检测方法。首先采用同态滤波器对缺陷图像进行预处理,去除环境光污染噪声引起的图像亮度分布不均匀问题,构建轮毂表面缺陷图像的谱残差视觉注意模型,之后采用超像素分割算法对缺陷显著性图像进行自适应阈值分割,标记出高铁轮毂表面缺陷的二维空间位置,实现轮毂表面缺陷的边界检测和形态估计。本文方法在高铁轮毂表面缺陷检测实验平台上进行了实验验证,结果表明：该方法能够有效抑制图像分割中的过分割问题,对缺陷的边界信息提取准确,鲁棒性较好。     

采用亮通道先验的低照度图像增强算法

针对低照度彩色图像亮度偏低、对比度差等问题,提出基于亮通道先验的低照度图像增强算法.首先,分析Retinex算法所存在的缺陷,提出了亮通道先验.然后,将原RGB彩色图像转换到HSV彩色空间,对亮度分量V使用亮通道先验和引导滤波估计光照分量和反射分量,并且采用自适应对数校正对光照分量进行提升.最后,将增强后的图像转换到RGB彩色空间.实验结果表明:该算法快速有效,能够很好地提升图像整体亮度和对比度,图像细节得到增强,克服了颜色失真和光晕等问题,增强后的彩色图像更为明亮、自然.     

高动态多光照环境下图像灰度校正方法研究

在高动态多光照环境下,采集的图像通常存在光照不均匀的现象,需对其进行灰度校正处理。当前图像灰度校正方法无法有效分离高动态多光照环境下图像的目标点与背景点,图像灰度校正效果不佳。为此,提出一种新的图像灰度校正方法,依据Retinex中的照度和反射模型对高动态多光照环境下的图像进行描述,通过投影思想对高动态多光照环境下的图像区域进行分割。针对页白区域,将其置为背景色;针对均匀区,通过全局处理方式对其进行灰度校正处理;针对阴影区域,通过采样法对其进行灰度校正处理,给出高动态多光照环境下图像灰度校正的详细过程。实验结果表明,采用所提方法对图像进行灰度校正处理后,图像质量高,细节丢失少,且处理速度快。     

梯度熵改进边缘检测的自适应阈值曲面分割算法

光照不均匀往往造成背景亮度不均和灰度分布范围较大,会导致图像分割困难和不准确.考虑图像的边缘信息受光线变化相对不敏感,引入梯度熵信息对Canny算法进行改进提取准确合适的边缘.采用最小二乘法的多项式曲面拟合获得阈值曲面,进而提出了基于梯度熵改进边缘检测的自适应阈值曲面分割算法.对多种背景灰度分布不均匀的图像进行算法验证...     

基于匀光处理的自适应裂缝分割与提取算法

针对光照不均匀与水体模糊效应导致水下图像中建筑物裂缝提取难度增加的问题,提出一种基于匀光处理的自适应阈值分割算法。首先,通过对全局图像进行匀光处理。在保护纹理信息的同时消除亮度分布不均的问题。然后,使用Hessian矩阵去除部分非裂缝信息,根据处理前后图像直方图的变化自适应确定分割阈值。最后,使用张量投票对分割结果进行线性增强,以实现去除噪声、连接裂缝片段的效果。实验结果表明:该算法不仅能对水下光照不均匀图像中的弱裂缝进行有效分割提取,同时也适用于常见水上裂缝图像。     

线扫描铁轨表面缺陷成像与检测

基于线扫描的机器视觉成像系统,用于采集铁轨表面图像,提出一种以图像增强和自动阈值分割为核心的缺陷检测算法,该算法能够准确检测出铁轨表面缺陷.图像增强采用局部零均值法,克服了铁轨表面光线反射不均的缺点,提高了缺陷和背景的区分度.自动阈值分割采用强调概率的最大背景类方差法,取到的阈值使背景类方差最大的同时保持缺陷出现概率较小.将本文的核心方法与传统方法进行对比实验,验证了该算法的有效性和快速性,具有一定的实用价值.     

基于2维鲸鱼优化加权的WGG-Otsu算法的钢板表面缺陷图像分割

相对于1维Otsu算法,2维灰度级-梯度Otsu算法的抗噪声能力有所增强,但对受噪声影响较大的钢板表面缺陷图像的分割精度仍不高,且分割效率较低.为提高钢板表面缺陷图像分割的精度和效率,提出2维鲸鱼优化加权的灰度级-梯度Otsu算法. 2维鲸鱼优化加权的灰度级-梯度Otsu算法能增大分布概率较低的阈值类间方差,减少背景与目标间差异对分割的影响.仿真实验结果表明,4种算法中,2维鲸鱼优化加权的灰度级-梯度Otsu算法的分割精度及效率均最高.     

Gabor滤波器在带钢表面缺陷检测中的应用

利用Gabor滤波器具有频率选择和方向选择的特性,将其应用在带钢表面缺陷检测系统中,不但能够去除噪声,而且能够把缺陷的纹理特征完整地保留下来.引入评价函数使缺陷图像和无缺陷图像的能量响应差别最大化,以确定最佳滤波器参数.基于最优的阈值函数得到二值化图像,并应用形态学分析方法去除二值图像上小的噪声,得到分割后的缺陷图像.实验结果验证了该方法的有效性.     

基于改进Retinex的图像增强算法

为了改善图像的增强效果,在多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)算法的基础上,提出一种改进Retinex的图像增强算法。该算法首先采用MSR算法对原始图像进行分解,得到光照分量图像和反射分量图像,然后伽马变换对光照分量图像增强处理,并采用线性拉伸方式对增强结果进行修正,同时采用双边滤波算法对反射分量图像进行处理去除噪声,最后对处理后的光照分量图像和反射分量图像进行合并得到增强后的图像,采用仿真对比实验对算法性能进行测试。实验结果表明,该文算法改善了图像视觉质量,保留了更丰富的细节信息,有效防止了光晕伪影,更加有利于后续的图像处理。     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

光强倒数色度空间的彩色人脸光照预处理

为了解决彩色人脸识别中色彩信息易受光照影响的问题,提出一种基于光强倒数色度空间（IICS）的彩色人脸图像预处理方法。本方法首先将图像均匀地分割成子块;将每个图像块变换为 IICS 空间中的一个二维数据集,并根据数据集的线性分布特性估计图像块的光照颜色;然后对全部图像块的光照估计进行颜色直方图统计,根据直方图对分块估计的结果进行合并;最后,利用估计得到的光照和对角模型将图像光照校正到标准白光下,用于人脸识别。在 AR 和 FERET 人脸库上的实验表明,通过引入本光照预处理,有效增强了彩色人脸识别方法对光照变化的鲁棒性,提高了识别精度。     

基于细菌群体趋药性的双阈值图像分割

文章提出了一种基于细菌群体趋药性的双阈值图像分割算法。由最大类间方差双阈值法得到优化的目标函数,然后用细菌群体趋药性算法(Bacterial Colony Chemotaxis,BCC)对目标函数进行优化,得到图像分割的最佳阈值,最后用该阈值对图像进行分割。实验结果表明,该算法不仅可以实现正确的图像分割,并有效提高了图像的分割速度。     

基于噪声估计的钢材表面图像增强与缺陷检测

低光照低对比度的钢材表面图像(low-light and low-contrast steel surface images, LCSI)往往被大量噪声污染，给检测和识别带来很大的困难，导致缺陷的识别率很低。为了解决这一问题，本文提出一种基于噪声水平估计(noise level estimation, NLE)的钢材表面图像分解增强算法。根据快速的噪声水平估计确定总变分（total variation, TV）正则化的平衡因子，将低光照低对比度的钢材表面图像分解成基础层和细节层，利用视网膜大脑皮层理论（retina+cortex,Retinex）模型将基础层分解为光照分量和反射分量并分别增强使光照均衡化。对于包含更多图像细节（缺陷）和噪声的细节层，使用高斯滤波抑制噪声后，再对细节进行增强并与增强后的基础层重构得到高质量的输出图像。最后利用最新的基于Canny边缘检测和基于大津算法（nobuyuki Otsu method, Otsu）对增强的钢材表面图像进行缺陷检测。实验结果表明：增强后的缺陷识别率比最新的方法提升至少15%以上。     

应变片外观缺陷检测方法

应变片是用于测量应变的关键元件,在实际中应用广泛,其外观缺陷检测在工业生产中具有重要意义。本文针对应变片图像缺陷检测存在的难点和人工目视检测应变片外观缺陷存在的成本高、检测结果不稳定、效率低等问题,提出了一种自动检测应变片外观缺陷的方法。其中提出了方向canny边缘检测算法,在准确检测出应变片图像边缘的同时,有效解决了传统canny边缘检测算法的耗时问题；针对应变片图像灰度分布不均、光照剧烈变化等情况,提出了动态阈值法来分割丝栅区和焊接区。首先,对应变片图像采用双边滤波进行预处理,在去除噪声干扰的同时保留边缘信息；然后,根据方向canny算子分割出感兴趣区域；其次,根据动态阈值法分割出丝栅区和焊接区；最后,采用形态学操作的方法,检测应变片存在的缺陷。实验结果表明,本文所提检测方法能够准确有效的检测出应变片外观缺陷,算法稳定性高,满足实时性要求；同时系统人工干预少,检测效率高,能实现自动检测。