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.     

三维Otsu阈值分割方法的快速实现

针对图像分割中三维Otsu阈值法存在的计算复杂度高的问题,笔者提出了一种三维Otsu阈值分割方法的快速实现算法,该算法通过用递推的方法得到查找表,从而消除三维Otsu阈值法中的冗余计算,能够很好地提高三维Otsu阈值法的计算速度.实验结果表明,该算法不仅计算时间远远小于原始三维Otsu算法, 并且求得的阈值跟原始的算法一样.     

基于RCPSO和灰度级-梯级二维Tsallis熵的图像分割

首先提出了基于灰度级-梯度二维Tsallis熵法,以提高分割结果的准确性,然后利用混沌粒子群优化算法寻找分割阈值,最后提出递推方法以减少迭代过程中适应度函数的大量重复计算.实验结果表明,基于递推混沌粒子群优化算法(RCPSO)和灰度级-梯级二维Tsallis熵法及不仅尽可能地考虑了所有目标点和背景点,使分割后的图像区域内部均匀、边界形状准确、特征细节清晰,而且粒子群处理的计算效率和收敛精度进一步提高.     

基于一维Otsu的多阈值医学图像分割算法

针对传统医学图像分割算法时间复杂度高、 分割精度低等问题, 提出一种基于一维Otsu的自动多阈值分割算法. 考虑到医学图像信息的复杂性, 引入基于梯度、 灰度、 距离的综合信息直方图替代传统的灰度直方图, 并分别赋予这3个信息相应的权值. 采用kd-树作为框架快速自动确定阈值个数, 进而实现Otsu对医学图像的自动多阈值分割. 与最大熵、 基于粒子群优化的Otsu算法等进行对比实验的结果表明, 该算法的分割性能优于其他算法.     

基于灰度冗余的红外图像直方图处理技术

该文提出一种改进的消除灰度冗余的红外图像直方图均衡算法.通过统计红外图像灰度的分布规律,将像素灰度分布为零的灰度级进行完全压缩,设定适当的阈值,将小于阈值的无效灰度级映射到阈值灰度级,对有效图像灰度级进行无损均衡.该算法在压缩灰度冗余的同时,进行直方图均衡,克服了传统直方图方法在图像增强时造成的灰度断层和丢失,提高了图像质量.     

基于辐射场梯度变化的变权重网格划分方法

三维辐射场数据是进行剂量评估与优化的基础,为了更好地解决辐射场数据的快速计算与三维可视化显示的难题,该文基于辐射场梯度变化提出了一种变权重的非均匀网格划分方法,可根据辐射场的梯度变化划分出疏密程度不同的三维计算网格,兼顾辐射场数据的计算精度与计算效率,并使用点核积分程序对该网格划分方法进行了计算验证。结果表明,在计算精度几乎相同时,变权重的非均匀网格划分方法能够有效地缩短辐射场的计算时间,较大程度地提高点核积分方法的计算效率,同时该网格划分方法也表现出更好的辐射场显示效果。该研究可为点核积分方法在核设施三维辐射场可视化计算与剂量评估方面的应用提供技术支持。     

基于Otsu理论的灰度图像分割算法研究和改进

Otsu算法是利用最大类间方差准则对图像像素进行阈值分割.二维Otsu算法是在一维Otsu算法的基础上提出的,但是其计算量大,且只有当图像每个类的像素数目接近彼此时才能得到满意的结果.对二维直方图重新划分,改变阈值的求解范围,提高分割准确率和减少阈值计算时间.实验结果表明该方法提高分割效率,对含噪声的图像分割效果较好.     

UUV海面红外侦察图像自适应归并直方图拉伸增强算法

针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)海面红外侦查图像灰度级密集、图像模糊、受海浪干扰强烈的特点,提出了一种自适应归并直方图拉伸增强算法。首先,根据灰度直方图得到灰度级值直方图;然后根据最大类间方差法或大津法算法结合灰度级值直方图实现直方图归并阈值的自适应选取,进而得到图像的归并直方图;最后,实现归并直方图的拉伸增强。该算法有效增强了图像的轮廓边缘,突出了目标特征,使海面波浪具有更清晰的纹理,对灰度范围较窄的模糊图像具有较好的处理效果。     

基于三维直方图聚类特性的非监督图像变化检测方法

针对图像非监督变化检测算法进行了研究,提出了一种新的检测方法. 基于差异图像的三维直方图聚类特性,利用改进的一维最大熵寻找三维直方图最佳的平面阈值和平面方向;由其共同确定三维直方图的最佳划分平面,将三维直方图划分成变化聚类和非变化聚类;再根据三维直方图聚类划分结果完成差异图像的变化检测. 理论分析和实验结果表明,该方法相对传统检测方法具有更好的检测性能.     

符合人眼视觉特性的焊缝射线数字图像增强方法

针对焊缝射线检测数字图像的灰度低、对比度低的问题,提出了一种符合人眼视觉特性的图像增强方法.该算法先标定数字化仪器,得到各种数字化条件下的黑度与灰度关系.其次,根据成像条件得到待处理图像的成像特性,通过该成像特性的2个极点来获得图像处理的目标特性.最后,利用由成像特性和目标特性得到的图像灰度级映射变换函数,对图像进行了空域增强处理.实验结果表明,该算法将原图的灰度级差异从145提高到157,使原图平均灰度级从35提高到120.与线性变换算法相比,该算法没有产生信息丢失;与直方图均衡算法相比,该算法将图像平均灰度级提高到120且属于人眼敏感的范围.     

基于标记控制分水岭算法的乳腺X线摄片分割

乳房区域提取是基于乳腺X线摄片的计算机辅助诊断中的关键步骤。它能够将病灶的检测范围限定在乳房区域之内,减少背景区域的干扰,从而提高诊断效率。针对乳房区域边缘处的灰度与背景区域很接近,难以区分的问题,提出一种基于标记控制分水岭算法的乳房区域分割方法。首先对图像进行形态学平滑并计算梯度图;然后,基于改进的Otsu阈值法及形态学方法确定内部标记和外部标记;最后,在内外标记的控制下对图像进行分水岭分割。采用多种评估方式将算法的分割结果与金标准进行对比,其重叠率达到0.93±0.03,结果表明该算法能有效提高乳房区域分割精度。     

基于灰度等间距密度均衡的红外图像增强算法

针对红外图像具有高背景,低反差的特点,提出了一种基于灰度级等间距密度均衡的红外图象自适应增强方法。该方法以图像灰度相关理论为基础,采用窗口递推的方式,自适应地选择直方图窗口,获得高低阈值,再通过灰度线性变换及灰度级等间距密度均衡,增大图像灰度动态范围,获得细节丰富灰度连续的图像。理论分析和实验结果均表明,该算法克服了平台直方图均衡引起的灰度断层现象,有效地增强了红外图像的对比度,提高了图像质量。     

二维直方图θ-划分最小误差图像阈值分割

针对常用二维直方图区域直分法存在错分的问题,并为适应实际中不同图像及分割目的的需要,提出了更具普适性的二维直方图θ 划分最小误差阈值分割方法(θ为分割直线的法线与灰度级轴的夹角）.导出了相应的阈值选取公式及其快速递推算法,根据实验结果分析了θ取值对分割结果和算法运行时间的影响.与二维直方图直分最小误差法相比,所提方法的分割结果更为准确,抵抗噪声更为稳健,且所需运行时间也大为减少;而直线形最小误差法只是文中方法中θ=45°的特例.     

基于二次迭代Cr分量的改进Otsu自适应阴影检测算法

城市航空遥感影像中的阴影会造成影像信息丢失和信息干扰,现有阴影检测方法存在误检率高、精度低等问题。提出一种二次迭代Cr分量与改进的Otsu自适应阈值相结合的高分辨率城市航空影像阴影检测算法。将影像两次转换到YCb Cr空间,对其Cr通道直方图进行改进的Otsu自适应阈值选择,确定阴影区域。与二次迭代HSV空间检测方法进行对比实验,所提方法解决了前者的H分量损失和原始Otsu阈值算法选取不准确的问题,在准确率和精度方面具有明显优势。     

一种保留灰度级的直方图均衡化方法

针对传统直方图均衡化方法会造成灰度级减少并产生假轮廓导致图像不清晰的问题,提出一种新的直方图均衡化方法．该方法能保留所有的灰度级,因此不会产生假轮廓等问题,对图像处理的效果较好,具有一定的实用价值．     

基于图像处理技术的管道裂缝检测方法研究

提出了一种新的管道裂缝检测方法,基于OpenCV开源平台开发了一个方便用户使用的图像处理系统,实现了管道缺陷检测。该方法首先利用中值滤波法去除图像中的噪声;然后使用形态学梯度算法检测裂缝图像边缘轮廓;最后通过Otsu算法自适应地选取阈值分割图像得到管道裂缝的二值图像。对管道裂缝的检测实验结果表明本文提出的方法检测效果优于DEE(dou-edge evaluation)方法。     

基于二维灰度熵及混沌粒子群的图像阈值选取

为了同时考虑直方图的概率信息和类内灰度级的均匀性,提出了基于灰度级-梯度二维直方图的Shannon灰度熵及Tsallis灰度熵阈值选取方法.给出了Shannon灰度熵和Tsallis灰度熵的定义及其一维阈值选取方法,导出了二维Shannon灰度熵及Tsallis灰度熵阈值选取公式及其快速递推算法,并利用混沌粒子群算法寻求两种阈值选取方法的最佳阈值.实验结果表明,与基于改进的二维最大熵及粒子群递推的阈值选取方法相比,所提出方法的分割图像能更准确地反映原始图像的边缘、纹理及细节信息.     

基于加权局部梯度直方图的头部三维姿态估计

在实时估计人的头部三维姿态时,基于局部梯度方向直方图的面部特征表示方法容易受到背景和环境的影响,其检测精度无法满足实际需求。为了减少图像或视频序列中背景和环境的影响,提出了一种新的对面部特征进行描述的方法,即基于肤色权值和高斯权值加权的局部梯度方向直方图特征表示方法。在具体计算时,首先进行人脸检测并将人脸区域缩放到统一大小,然后计算人脸区域每个像素点对应的梯度方向,接着计算肤色权值并利用肤色权值和高斯权值对梯度方向进行加权得到加权局部梯度方向直方图,从而强化面部特征在直方图中的比重,有效减小背景对头部三维姿态估计的影响,最后利用非线性支持向量回归机求解加权局部梯度方向直方图与头部三维姿态之间的关系。实验结果表明:该特征表示方法具有更高的检测精度。     

基于边缘分割的车载单目远红外行人检测方法

基于机器学习的车载单目远红外行人检测方法存在实时性较差和检测精度较低的问题.为此,文中提出了基于边缘分割的头部-方向梯度直方图-支持向量机(Head-HOGSVM)行人检测方法,引入加权Sobel算子强化行人的垂直边缘以分割行人候选区域;根据不同距离行人的外观模式选择行人检测方法:使用头部特征检测中、近距离行人以改善系统的实时性,使用头部识别级联基于方向梯度直方图特征的支持向量机(HOG-SVM)分类器检测成像模糊的远距离行人.在多个郊区场景视频数据集上的实验结果表明,与基于双阈值分割的HOG-SVM分类方法相比,文中方法的检测精度和检测速度分别提高了约33%和200%.     

基于计算机视觉的座舱仪表识别检测方法

在简要介绍座舱仪表及其常用识别检测方法的基础上,提出一种基于计算机视觉的座舱仪表识别检测的方法。阐述过程中的几个关键环节及所用到的图像处理算法。采用同态滤波和自适应中值滤波相结合的方法来改善图像效果,然后用改进的类间方差法(Otsu)获取仪表的二值图像。利用改进后交叉皮质视觉模型对仪表的边缘进行提取,并结合骨架来提取指针,最终通过最大梯度下降法得到指针的准确读数。实验结果表明:该方法可快速获取仪表指针读数,且能并行处理多个仪表。与传统的Hough变换、最小二乘法等相比,该算法在保证精度准度的基础上,大幅提高了处理运算的速率。