局部特征聚类联合区域增长的桥梁裂缝检测

针对传统裂缝检测算法抗干扰能力弱,浅层裂缝易误判等问题,提出一种局部特征聚类联合区域增长的桥梁裂缝检测算法。首先,针对混凝土表皮脱落及渗水等干扰问题,采用Gauss-Frangi双重滤波对图像模糊化处理,退化噪声的特征信息,并增强图像中的线性结构。其次,针对常规算法无法识别弱特征的浅层裂缝问题,根据局部区域裂缝点间的空间相关性,提出基于网格聚类联合区域增长算法实现局部区域裂缝的动态分割。最后,针对分割图像中伪裂缝等顽固噪声,提出一种基于形状特征及结构相似性原理方法剔除噪声。实验表明,所提算法可检测出更多的裂缝细节信息,且保持较高的精确率,提高了裂缝图像分割质量。     

基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取及识别方法

针对表面布有蜂窝麻面等复杂噪声的混凝土裂缝,提出了一种基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取方法.首先,通过灰度变换、高斯滤波、信息增强等技术弱化、去除噪声,增强图像中裂缝的亮度,提高裂缝与背景的对比度;然后,采用OTSU阈值分割算法去除伪裂缝,基于裂缝与干扰噪声面积的差异,引入动态阈值,实现各类型裂缝的提取;最后,基于边缘检测和裂缝骨架细化处理,计算裂缝的长度、宽度和面积3项特征参数.基于室内实验和室外实际桥梁拍摄的4组裂缝图像结果表明,4组裂缝的平均宽度分别为2.01、1.07、1.34、0.97 mm,说明该方法适用于不同背景下各类型裂缝的提取,具有较强的鲁棒性.     

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。     

基于区域生长和梯度阈值分割的路面裂缝提取算法

针对传统分割算法对路面裂缝信息提取时存在的噪声较多、提取不完整等问题,本文提出一种将区域生长与梯度阈值分割相结合的路面裂缝提取算法。算法首先通过预处理和非极大值抑制来获取裂缝的大致边缘,依据梯度幅值和梯度方向进行区域生长获取完整的边缘链,最后通过梯度阈值分割去除多余的伪裂缝。比较直线段检测算法（Line Segment Detector,LSD）、Canny算法与本文算法对实验图像中裂缝的提取效果以及运行时间,结果表明,本文算法具有速度快、准确率高、能更好地抑制噪声等优势。     

基于环形分割的医学图像检索

针对医学图像全局特征检索不能很好地体现局部特征,而基于分割后各区域特征的检索又过分依赖于复杂的图像分割算法,提出了环形划分图像的分割方法.在基于环形分割的条件下,分别提取医学图像的颜色和纹理等内容特征,并在此基础上,实现医学图像检索.试验表明,基于环形分割的医学图像检索能够较好地体现图像所记录的颜色空间信息,而且具有旋转偏移不变性的特点,大大提高了医学图像检索的正确率与查全率.     

基于脉冲耦合神经网络的路面裂缝提取

考虑裂缝比路面背景更暗的特点,采用结合赋时矩阵的脉冲耦合神经网络模型,实现了路面图像分割和裂缝的粗提取;利用裂缝比杂质面积大的特点,提出一种基于数字形态学的连通区域提取算法,通过计算每个区域包含的像素数量,采用阈值方法剔除杂质,实现裂缝的精提取。研究结果表明:脉冲耦合神经网络裂缝粗提取方法的平均检测率和虚检率分别为92.43%和47.67%;综合方法平均检测率和虚检率分别为91.1%和7.68%,显著提高了路面裂缝检测的准确性。     

基于动态自适应区域生长的肝脏CT图像肿瘤分割算法

为提取人体肝脏CT图像中的肿瘤区域,提出一种基于动态自适应区域生长的算法进行肿瘤分割. 通过自适应区域生长算法对CT图像进行预分割,得到感兴趣区域（region of interest,ROI）,利用数学形态学滤波填充ROI中的空洞区域,最终提取肿瘤区域. 通过对多组病人的CT图像进行实验,结果显示该算法对肝脏肿瘤的分割效果良好.      

一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法

脊椎椎体三维重建是脊椎应力应变研究的重要环节,对MRI图像中脊椎椎体区域的提取是三维重建的基础。为了准确提取脊椎椎体区域,提出了一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法。通过最大类间方差法求得到自适应阈值代替传统区域生长算法中的手动阈值,再结合中值滤波算法对原始图像进行预处理,避免了传统区域生长算法手动阈值造成的过分割,或者欠分割等现象;并有效抑制MRI图像噪声,使椎体区域内像素变化更为缓和,弥补了传统区域生长在MRI图像椎体区域内部分割效果不佳的缺陷,准确提取出脊椎椎体并建立出三维模型。     

基于YOLOv5和U-Net3+的桥梁裂缝智能识别与测量

为了克服传统数字图像处理方法进行桥梁裂缝识别时面临的效率低、效果不佳等问题,提出了集成深度学习YOLOv5和U-Net3+算法的一体化桥梁裂缝智能检测方法.通过调整算法宽度和深度参数,优化边界框损失函数,构建基于YOLOv5目标检测算法的裂缝识别定位模型,实现桥梁裂缝快速识别与定位;引入结合深度监督策略及预测输出模块的U-Net3+图像分割算法,训练并构建桥梁裂缝高效分割模型,实现像素级裂缝智能化提取;建立结合连通域去噪、边缘检测、形态学处理的八方向裂缝宽度测量法,基于U-Net3+裂缝分割结果实现裂缝形态及宽度高精度测量;利用LabelImg图像标注软件制作包含4 414张图像的裂缝识别定位模型训练数据集;利用LabelImg图像标注软件及CFD数据集制作包含908张图像的裂缝分割模型训练数据集;利用无人机航拍的485张5 280×2 970 pixels桥梁索塔裂缝图像,来制作裂缝智能检测模型的测试对象.将所提出的裂缝检测方法应用于上述裂缝测试对象,其裂缝识别定位准确率91.55%、召回率95.15%、F1分数93.32%,裂缝分割准确率93.02%、召回率92.22%、F1分数92.22%.结果表明,基于YOLOv5与U-Net3+的桥梁裂缝智能检测方法,可实现桥梁裂缝高效率、高精度、智能化检测,具有较强的研究价值和广泛的应用前景.     

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。     

基于图像高维特征压缩映射的混凝土表面裂缝检测算法

在复杂背景下,基于单一朴素特征表示的混凝土裂缝检测算法易受光照、背景杂波的干扰.利用多种图像区域特征描述子可以提取混凝土图像区域大量丰富的纹理特征,取得良好的裂缝病害检测效果.然而高维度的图像区域特征向量给后续的裂缝分类检测过程带来巨大的存储与计算负担.针对此问题,提出一种基于图像高维特征压缩映射的混凝土表面裂缝检测算法.基于Johnson-Lindenstrauss引理,本文算法可以利用较少的区域特征向量获得关于裂缝与非裂缝区域具有良好区分度的特征描述.在高维特征压缩映射的基础上,进一步利用最小二乘支持向量机快速准确地判断出裂缝与非裂缝样本.通过在实际采集的混凝土图像数据集上进行测试验证,本文算法的训练效率比高维样本模型训练快150多倍,同时裂缝病害区域检测准确率为90.3%、召回率为91.2%,优于其他对比裂缝检测算法.      

工件表面微小缺陷的检测与识别方法

针对微小缺陷在复杂背景图像情形下分割难的问题,提出了一种基于像元搜索算法的微小缺陷检测方法.首先采用直方图均衡化提升背景与缺陷目标的对比度,在分析噪声分布特点的基础上,利用基于中值和均值滤波的改进滤波算法对图像进行去噪等前期预处理;然后根据背景灰度分布,在目标分割过程中采用分块、按方差大小排除背景图像块、初定目标和剔除伪目标的缺陷像元搜索算法;最后采用矩形度和区域占空比进行缺陷特征提取.结果表明,对于背景不均匀、目标与背景区分不明显这类复杂背景图像,所提出算法相对于传统的Otsu等算法能够更好地分割出弱小缺陷目标,提高了检测缺陷的准确性.     

基于ATS与TS融合算法的裂缝自动识别研究

煤层开采产生的围岩采动裂缝发育规律,是矿山瓦斯、水害、冲击地压、地表沉陷等灾害防治的重要研究内容,对围岩采动裂缝的自动识别能够极大地促进其规律的定量研究。鉴于这些采动裂缝发育形态复杂、规模差别大、与本底值差异性不显著,导致裂缝存在识别困难、精度差等问题。该文基于图像分割、形态学等综合理论,提出了一种能有效识别裂缝目标与背景灰度差异的ATS与TS自适应识别方法。通过对相似模型试验图像使用ATS（自适应分割算法）初始提取压实区显著性较差的微小裂缝,TS（固定阈值分割和形态学膨胀法）提取离层裂隙区和垮落裂隙区显著性较强的块状裂缝,对二者得到的裂缝利用或逻辑进行组合,并借助图像轮廓统计轮廓面积进行填充抑制噪声,完成对裂缝的最终二值化。通过对比单一的ATS和TS算法,ATS和TS融合算法识别率超过90%,均高于单一的分割算法。研究结果表明该文算法在一定程度提高了裂缝识别的准确率和裂缝提取的完整性,较单一算法具有更优的普适性与准确性。该实验结果为后续裂缝处理奠定了良好的基础。     

基于多尺度及多方向分析的纹理图像检索算法

提出一种基于多尺度及多方向分析的纹理图像检索算法.针对纹理图像的特点,从不同尺度和方向比较了实数离散小波变换和双树复小波变换的性能.充分利用双树复小波变换的旋转不变性、良好的方向选择性以及有限的冗余等优点,将其有效地应用于纹理特征提取过程中.通过提取各子带上的能量和标准差作为特征矢量.采用Camberra距离作为相似度量进行检索,减小了计算量,取得了良好的检索效果.实验结果表明,双树复小波提取纹理特征所获得的检索性能优于实数离散小波检索算法,也优于经典的灰度共生矩阵算法,且算法具有良好的旋转不变性.     

基于小波变换及GVF模型的SAR图像轮廓提取算法

给出一种基于小波变换及GVF模型的SAR图像轮廓提取算法.首先,对SAR图像进行预处理,分割出可能的目标片;其次,利用小波多尺度分析滤波和基于梯度矢量流的主动轮廓模型进行边缘点的连接,得到真实轮廓.实验结果表明该方法能较好地提取SAR图像的轮廓.     

基于相似度滤波算法的视网膜血管分割

在计算机辅助眼底图像视网膜血管分割中,基于匹配滤波算法的应用非常广泛.而传统匹配滤波器算法存在分割细小血管效果较差、噪声多以及视盘干扰等问题.本文提出一种相似度滤波算法的眼底图像视网膜血管分割方法.首先用多层阈值和水平集算法提取视盘干扰区域,利用高斯模糊去除视盘干扰区域.然后采用相似度滤波运算对去除视盘干扰的彩色眼底图像进行处理.最后,将余弦相似度图进行二值化后与余弦相似度加强图进行区域连通性判断,实现眼底图像视网膜血管分割.结果 表明,该算法能较好地分割细小血管以及去除视盘干扰,能更为准确地提取眼底图像视网膜血管.     

基于圆谐-傅立叶矩的抗几何攻击数字水印算法

提出一种基于圆谐-傅立叶矩的抗几何攻击数字水印算法.利用图像函数的圆谐-傅立叶矩幅度的旋转、缩放不变性,在水印检测时,计算待检图像局部区域的圆谐-傅立叶矩,用所得的矩幅度与载体图像在该区域的矩幅角构成新的矩,通过与待检图像的矩进行比较,可以近似地恢复水印图像.实验结果表明,圆谐-傅立叶矩算法具有很好的旋转和缩放不变性,水印对旋转和缩放等噪声攻击具有较好的检测性.     

基于Gabor滤波和BP神经网络的二维条码区域提取

复杂背景下的二维条码区域提取一直是Data Matrix条码解码过程中的难题之一.通过对图像进行形态学分析从而确定条码的可能区域的方法因计算简单而被广泛应用,但存在着形态学结构体难以选择和虚警率比较高的缺点.为克服这些缺点,提出了基于Gabor滤波和BP神经网络的Data Matrix条码区域提取方法(GF-BPNN).用不同尺度不同方向的Gabor滤波器对图像进行滤波提取其纹理特征,再进行特征变换,使所得特征具有尺度和旋转不变性;然后利用BP神经网络按照前述特征对像素进行分类,再经过形态学后处理提取条码区域.实验结果表明,与进行形态学分析的方法相比,GF-BPNN具有较高的准确率和鲁棒性.     

基于假设检验的SAR图像机场跑道自动识别

针对复杂条件下合成孔径雷达图像中机场目标自动检测识别问题,提出了一种基于假设检验的机场跑道自动识别算法,利用雷达图像中跑道灰度特性和结构知识,通过迭代分割和形态学滤波提取感兴趣区域,抑制具有类似灰度特性的水域对跑道线检测的影响,并结合Hough变换和线段跟踪连接提取候选跑道,最后采用假设检验方法对机场跑道进行识别.试验结果表明该方法可快速有效地检测识别复杂背景下低分辨率、低信噪比合成孔径雷达(SAR)图像中的机场跑道.     

基于对抗神经网络的建筑混凝土细小裂缝精准识别方法研究

针对常规方法识别裂缝图像目标像素时噪声点作为虚假裂缝仍保留在像素区域中,导致建筑混凝土裂缝几何参数识别误差较大的问题,提出一种基于对抗神经网络的建筑混凝土细小裂缝精准识别方法.首先,灰度转换混凝土裂缝原始图像,结合阈值分割和高斯梯度法,区分图像目标和背景;然后,设置裂缝和虚假裂缝判别条件,去除目标像素中的噪声点,利用初...