基于图像分析的显微视觉自动调焦方法研究

定义了一种基于边缘灰度的显微图像清晰度评价函数,该函数采用改进的线性微分拉普拉斯算子和阈值滤波的方法以减少图像聚焦的误差.将该函数用于显微镜的自动调焦中,具体方法包括:对显微图像的噪声进行中值和同态滤波以提高显微图像的质量;通过带门限的帧差技术以区分背景与前景,同时,为减少噪声和图像前景变化的影响,在评价函数中引入了阈值参数.实验结果表明,该方法准确、稳定和可靠,精度较高.     

改进Canny算子在工业影像清晰度评价中的应用研究

【目的】为了实现不同离焦和正焦图片边缘检测中高低阈值的自适应确定。【方法】提出一种基于改进Canny算子的自动对焦清晰度评价函数。该函数利用传统Canny边缘检测算子的运算迅速、抗噪性强和精度高的特点,将模糊熵应用于Canny算子高低阈值的自适应确定,并用图像边缘点的模糊熵和作为图像清晰度评价值。【结果】在工业影像测量自动对焦系统中,算法的有效性得到了验证。【结论】试验结果表明,清晰度评价函数在满足单峰性和无偏性的前提下,具有较高的实时性,以及对环境较强的适应性,能够满足工业测量系统中对自动对焦的需求。
     

细粒度全局感知多聚焦图像融合网络

多聚焦图像融合是图像融合的一个重要分支，在显微成像等方面具有广泛的应用.针对多聚焦融合中存在的纹理细节不清晰、聚焦区域误判等问题，本文从空间及通道信息全局关注的角度出发，结合Swin Transformer中的移动窗口自注意力机制和深度可分离卷积设计了一个全局信息编码-解码网络，采用综合损失函数进行图像重构任务的无监督学习；从特征邻域信息重要性的角度出发，引入了改进的拉普拉斯能量和函数在特征域进行图像聚焦属性的判别，增强图像聚焦区域判别的细粒度效果.与7种经典图像融合算法比较，本文算法在定性和定量分析中均取得了先进的融合性能表现，对原始图像的聚焦区域信息具有更高的保真效果.     

改进Canny算子在工业影像清晰度评价中的应用研究

【目的】为了实现不同离焦和正焦图片边缘检测中高低阈值的自适应确定。【方法】提出一种基于改进Canny算子的自动对焦清晰度评价函数。该函数利用传统Canny边缘检测算子的运算迅速、抗噪性强和精度高的特点,将模糊熵应用于Canny算子高低阈值的自适应确定,并用图像边缘点的模糊熵和作为图像清晰度评价值。【结果】在工业影像测量自动对焦系统中,算法的有效性得到了验证。【结论】试验结果表明,清晰度评价函数在满足单峰性和无偏性的前提下,具有较高的实时性,以及对环境较强的适应性,能够满足工业测量系统中对自动对焦的需求。     

基于区域分割和引导滤波的多聚焦图像融合

针对多聚焦图像可能出现局部配准不理想的情况,提出了一种基于区域分割和图像引导滤波的失配准鲁棒多聚焦图像融合算法. 首先通过构造基于结构张量的聚焦评价函数,对每幅输入图像进行聚焦度评价;然后建立包含图像聚焦度的全局能量函数,并通过Graph Cut算法分割出每幅图像的聚焦区域;最后利用图像引导滤波对每个聚焦区域进行细化得到每幅图像的融合权重,在梯度域上进行图像复原得到融合图像. 实验结果表明,该方法不仅可以在多聚焦图像失配准的情况下进行图像融合,而且有效地保持了图像的边缘,在主客观评价指标上均有较大的提升.      

一种基于骨架的形状比较投影算子

研究了一种可用于形状比较的投影算子.该算子以骨架作为算子构成的基本要素,通过结构半径函数获得目标图像在已知骨架上的投影,以实现图像间形状和模式的比较.动态参数的引入使算子具有平移不变的功能,以克服算子对骨架位置的依赖.在此基础上相关系数的建立则可用于度量图像形状间的相似程度.     

基于乌鸦搜索优化算法的多级阈值图像分割方法

针对传统Kapur熵在多阈值图像分割算法中存在运算量大、计算效率低以及精度不高等问题,提出了一种基于乌鸦搜索优化算法的多级阈值图像分割方法,该方法采用Kapur熵作为计算适应度的目标函数,通过引入乌鸦搜索优化算法求解目标函数最大化时的全局最优问题.实验结果表明:相对于其他方法,本文方法在多个评价指标上都有很好的性能体现...     

基于图像灰度变换的OTSU阈值优化算法

针对X射线图像裂纹缺陷的分割问题,研究了基于图像灰度变换的OTSU阈值优化算法.通过引入灰度变换函数,建立图像灰度变换与最大类间方差之间的关系,解决由灰度分布不均匀产生的图像分割问题.通过OTSU阈值优化问题的设计,在图像灰度变换与图像分割之间寻求一个最佳策略,找到使类间方差达到最大的阈值及对应的灰度变换函数,由此得到...     

不同物距下的自动聚焦方法研究

目前对不同物距情况下的自动聚焦问题研究较少,为此提出了解决这一问题的自动聚焦方法.首先分析了不同物距的多个物体之间的成像关系和在不同物距情况下的图像清晰度评价函数的性质,然后提出了一种图像中心窗口的方法和用作图像清晰度评价函数的二维加权DCT系数的方法,最后采用一种改进的搜索策略对图像进行自动聚焦.实验结果表明,该方法可有效地对不同物距的图像进行自动聚焦.     

一种基于模糊理论的图像边缘检测算法

提出了一种基于模糊理论的图像边缘检测算法,首先采用Otsu算法求出图像的阈值,然后通过新定义的隶属函数对图像进行模糊增强,最后运用Canny算子进行图像的边缘检测;实验结果表明,该方法在速度和准确性方面都达到了令人满意的效果.     

基于模糊熵评价和最优搜索的自动对焦算法

针对传统自动对焦算法不能实现最优对焦,以及易受清晰度评价函数局部峰值影响,从而导致重复性和稳定较差的问题,提出一种基于模糊熵的清晰度评价算法和全局最优拟合算法,应用于工业影像测量的自动对焦.该算法用模糊熵对图像清晰度进行评价,可降低噪声以及放大倍率和光照强度变化对自动对焦性能的影响,结合多尺度全局搜索和微尺寸曲线拟合搜索算法,避免局部峰值的干扰以实现最优对焦.该算法在环境变化的条件下,尤其是针对光照不稳定和变倍精度不够高的环境下,具有很高的聚焦精度,重复性和稳定性有显著提升,能够满足工业影像测量对自动对焦的要求.通过实际工业影像测量系统中的应用对比试验,该算法的有效性和优越性得到了验证.     

自动对焦中的优化爬山搜索算法

图像对焦越准确,高频分量的能量越多,系统的对焦评价函数反映了图像高频分量的能量。自动对焦的过程就是运用爬山搜索算法求取对焦评价函数最大值的过程。普通的爬山搜索算法会受到对焦评价函数局部极值的干扰而不能准确对焦,优化的对焦评价函数能有效地排除这种干扰,使系统可靠地对焦。本文详细介绍了优化爬山搜索算法的原理和实现方法。     

一种自动聚焦方法及其应用

分析了一般的图像清晰度评价函数,提出了一种改进的图像清晰度评价函数,阐述了自动聚焦方法的应用并分析了实验结果。     

一族分段n次小波阈值参数滤波器函数

采用非线性滤波方法处理图像去噪问题时,阈值参数的选取和滤波器函数的使用对去噪图像的效果影响极大。有鉴于此,文中构造了可用于非线性滤波算法的一族分段n次小波阈值参数滤波器函数,证明了求解去噪问题必须使得泛函取最小值,而小波逼近是该泛函的近似最小值,可以用来替代Donoho的软阈值滤波器,而且次数n越大,逼近效果越好：同时证明了该n次滤波器的极限是一理想低通滤波器。     

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.     

面向固定翼无人机的视觉导引仿真系统设计与实现

针对无人机自主着陆视觉导引相关算法研究和验证困难的问题,提出了一种基于Flightgear和Matlab的多机组网联合仿真技术,设计并建立了固定翼无人机自主着陆视觉导引仿真系统.系统中Flightgear渲染的摄像头视角图像数据通过HDMI视频接口实时传递到Matlab中;摄像头的内参数可通过虚拟棋盘格标定得出.利用该系统进行了基于合作目标的无人机视觉导引着陆闭环仿真实验,证明该系统能够验证无人机视觉着陆方法、算法的正确性及可行性.     

现代110 m跨栏跑技术评价及世界优秀运动员全程跑节奏的分析

依据世界优秀110m栏运动员大赛的资料，剖析了对该项目进行评价的两种方法，即时空参数评价法和综合评价法进行剖析，制定出不同水平110m跨栏跑运动员定量性评价系数.110m跨栏跑合理的全程跑应为逐渐提高跑速、有意识控制跨过第一栏的时间、为以后发挥更快的速度和保持长时间稳定高速度直至终点的节奏打下基础.并提出了不同成绩运动员的全程跑控制模式.     

一种提高匀速直线运动参数辨识精度的方法

为找到一种基于匀速直线运动模糊的单帧图像,准确辨识成像点扩散函数中模糊参数的方法,对现有文献提出的倒谱、Radon变换、图像微分、图像自相关性以及检测函数等算法进行了仿真和比较.仿真结果表明,倒频谱算法能够更准确地辨识精度运动方向;像素相关性方法能够更准确地辨识模糊长度.对匀速直线运动模糊的单帧图像进行模糊参数辨识时,结合倒谱辨识运动方向和像素相关性辨识模糊长度的算法,能得到更高精度的辨识结果,利于更好地复原图像的质量.     

基于移动最小二乘法的轨迹拟合切线方位角计算

基于移动最小二乘法,提出了轨迹切线方位角算法.利用实测数据验证了算法的可行性,并对算法关键参数(紧支系数与权函数)的设置进行了讨论.结果表明:该方法简单易行,适用于形状弯曲较小的轨迹;移动最小二乘法中的紧支系数应满足计算的需求,但不宜过大;权函数能提高拟合精度,但对轨迹切线方位角的精度几乎没有影响.     

一种改进的Retinex矿井图像增强算法

为了改善矿井图像的成像质量,提升观测效果,针对传统Retinex算法处理矿井图像时存在的色彩失真、光晕模糊和过增强等问题,提出了一种改进的Retinex矿井图像增强算法：首先将待处理图像从RGB空间转为HSV空间;基于Retinex理论,对V分量采用改进的自适应快速引导滤波进行照度估计,进而获得反射分量;提出了一种“S型”函数对照度分量进行照度均衡;对反射分量进行非线性拉伸,实现细节增强;最后将处理后的照度分量和反射分量融合,并转回RGB空间得到最终的增强图像。将本文算法应用于矿井下非均匀照度环境,并选择具有代表性的三个算法进行对比,实验结果表明本文算法增强结果在主观和客观评价方面优于其他算法。可见该算法在色彩、细节和边缘保持方面均较优,且能够避免过增强现象,实现矿井图像的有效增强。