局部C V主动轮廓模型快速图像分割算法

经典的C V模型分割算法在处理较大尺寸图像时存在需多次迭代、运算时间长的缺点。在分析图像尺寸和初始逼近图像与获得稳定解的迭代次数与运算时间的关系的基础上,提出了一种改进的基于阈值分割及快速连通域标记算法的局部C V图像分割算法,对大尺寸图像进行处理。采用OTSU算法对图像进行初步的阈值分割,再利用快速非递归连通域标记算法进行连通域的标记及图像的局部分片。对分片后的小块图像以其阈值分割的结果作为初始逼近图像采用C V算法进行分割处理。算法分析及仿真结果证实,与经典C V算法相比较,改进的算法能够以很少的迭代次数和很短的运算时间达到稳定解,能够对含有丰富轮廓细节的大尺寸图像进行快速有效的处理。     

基于由阴影恢复形状法的焊接熔池表面高度获取

在Lee-Kuo通用反射图模型的基础上,提出了变因子反射图方程求解方法,采用超松弛方法从实际成像条件下的合成图像中计算出球面的高度.分析了焊接过程中的成像特点,得到了铝合金焊接熔池表面的反射图模型,并针对焊接熔池边缘不光滑特点,提出了实际表面光滑约束条件,计算了铝合金非熔化极气体保护焊(GTAW)熔池表面高度.结果表明,计算结果能够反映熔池的下塌趋势.     

对编码结构光采集图像的区域分割

对图像进行阈值有关处理时,局部内容的处理效果会受到图像中其他部分的影响,导致分割效果不佳,且常用的分割方法是针对单一连通域的处理,并不适用于分割由大量连通域构成的形体内容。为了对这样的内容进行分割,本文提出一种基于数理统计原理的分割算法,自动的划分出采集图像中主要内容的部分,并利用两个参数控制轮廓的尺寸和外形。通过实验对比了直接处理和本文方法处理的识别符号数量,结果表明,本文算法将图像中前景区域划分后再针对该区域进行图像处理比直接全图处理的效果更好,提升了符号的识别率。     

基于连通域内部对称量的PCB堵孔缺陷检测算法及其实现

为了对PCB图像锡面堵孔缺陷进行识别,本文提出了一种基于对称量统计的检测算法,该算法通过计算出单个连通域内部孔洞的对称量来判断连通域内部孔洞是否趋于圆形,当对称量达到一定阈值则说明在当前连通域位置下连通域内部孔洞趋于圆形,进而说明PCB锡环完好,没有出现锡面堵孔缺陷.实验结果表明,本文算法能准确有效地检测PCB图像单个连通域内部孔洞对称量特征,最后标记缺陷位置并输出堵孔区域的中心坐标,可应用于PCB锡面堵孔缺陷的识别.     

融合数学形态学滤波技术的边缘检测算法

传统的Canny边缘检测算法采用高斯滤波会导致图像过度光滑,在梯度幅值计算时仅考虑x方向和y方向会丢失掉重要的边缘信息.此外,采用双阈值法检测和连接边缘时易导致低强度边缘点和噪声点的混淆.针对传统Canny算法的不足,提出了融合数学形态学滤波技术改进的Canny边缘检测算法.融合数学形态学滤波技术对图像做滤波处理,在3×3窗口中心像素的4个方向确定像素点的梯度幅值,最后根据梯度方向的信息检测和连接边缘点.实验结果表明,该算法在对噪声有较高抑制能力的同时,边缘检测的准确性和完整性得到了有效提高.     

基于合作目标的精确跟踪算法及其在图像识别中的应用

为降低目标动态识别跟踪系统中目标识别和定位的难度,设计了一种新型的合作目标,并提出基于结构约束的合作目标精确跟踪算法.首先,从不变性、对比度、鲁棒性等方面设计合作目标,以适应不同识别距离的要求.然后,采用自适应阈值分割与连通域标记提取候选的合作目标子部件集合,并采用基于上下文的滤波方法剔除背景干扰.最后,根据合作目标的结构模型计算其在图像中的精确位置.实验结果表明,该合作目标的设计合理,识别算法具有较好的准确性和鲁棒性.     

基于改进的种子填充算法的混凝土裂缝图像识别系统

为改善传统裂缝识别算法抗干扰能力差、识别精度低等问题,通过改进现有种子填充算法,建立了混凝土表存裂缝图像识别系统,实现了裂缝信息的准确提取。预处理中,提出光照不均匀系数筛选算法对图像进行快速筛选,提高了匀光处理效率;裂缝识别中,对既有种子填充算法进行了改进,使之能自动确定裂缝的生长点,并结合八方向搜索方式和相对阈值法的边界判断实现了裂缝的图像分割,最后利用连通域滤波剔除了一系列复杂背景干扰;在特征提取阶段通过引入形态学处理、毛刺剔除及节点欧式距离等手段,准确获取了裂缝条数、长宽等量化信息。与传统混凝土裂缝图像识别算法相比,该图像识别系统实现了效率和精度更大程度的统一,且裂缝长、宽值的提取误差控制在了10%以内。     

基于视觉注意机制的红外小目标检测算法

提出了一种基于视觉注意机制的分层阈值化红外小目标检测算法.在采用形态学处理和Gamma校正对图像进行预处理的基础上,通过分层阈值化和连通域分析提取感兴趣区域(ROI),利用高斯滤波提高ROI的信杂比并确定候选目标,最后通过移动式管道滤波剔除伪目标,实现运动小目标的准确定位.实验表明该算法能有效地检测出小目标,且对于低信噪比的图片具有良好的适应性.     

一种无阈值的傅里叶窗口滤波算法

提出了一种无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法,该方法解决了加窗傅里叶变换法无法克服的阈值问题,得到单一最佳频率图像,并大大缩短了计算时间．该方法可用于各类条纹图像的低通滤波,为从条纹图中进一步提取变形相位奠定了良好的基础．笔者介绍了自动窗口傅里叶变换算法的原理,利用该算法对散斑图进行了处理,并与加窗傅里叶变换法的滤波结果进行了对比．实验结果证明了无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法具有良好的滤波效果．     

视网膜血管直径交互式测量方法

以DRIVE和STARE公开眼底库以及临床采集的眼底图像为实验对象,引入盒式滤波优化算法进行眼底图像自适应对比度增强,提出一种感兴趣测量区域视网膜动静脉管径的交互式测量方法.该方法采用2D Gabor滤波提取眼底血管轮廓进行阈值分割和细化提取骨架,对骨架上的分叉点进行连通域判断确定最终血管网络,采用交互式测量方法得到血管的直径.实验结果表明,本算法在眼底图像增强和眼底血管网络提取等方面效果较好,血管直径的交互式测量结果与人工测量结果相比较为接近,且计算速度较快,误差较低.     

基于FPGA与DSP的浮法玻璃缺陷在线检测技术研究

针对浮法玻璃缺陷在线检测系统实时性高、体积小和成本低的要求,提出一种基于嵌入式技术的玻璃缺陷在线检测方案,将FPGA和DSP应用于玻璃图像采集、处理和分析。通过分析玻璃图像的灰度分布特征,采用中值滤波、差影运算、大津阈值法和连通域分析技术,计算出缺陷的位置、面积和尺寸等特征参数。实验结果表明:检测速度满足设计要求,检测算法可靠性高,本文采用的方案是可行的。     

一种适合硬件实现的多值图像连通域标记算法

提出了一种合适硬件实现的多值图像连通域标记算法.算法以有效的方式识别、保存并整理区域之间复杂的连通关系.首先,通过对图像执行一遍逐像素扫描,得到图像的初步标记结果以及初步标记之间的连通关系;然后,通过等价表整理以及图像代换,输出图像标记的最终结果,并且连通域按照扫描顺序被赋予唯一的连续自然数.仿真结果表明,该算法能够识别图像中复杂的连通关系,产生正确的标记结果,在用于大幅图像的分块标记时,能够实现全局标记一致.在以硬件方式实现该算法时,在50 MHz工作时钟下,处理320×256像素图像能够达到100帧/s的标记速度,满足大部分实时目标识别系统的要求.     

沙粒图像中沙粒粒径的检测与识别

基于小波变换和图像分析理论检测和识别沙粒的平均粒径,使研究风沙运动中沙粒的粒径分布规律成为可能.首先通过小波变换对静态的沙粒照片进行消噪和增强对比度,使之成为可以由Otsu方法和灰度直方图峰值法进行阈值化处理的灰度图像.再将经过以上两种阈值方法处理得到的二值化图像利用八邻域边界跟踪的连通域标号算法对其进行逐行逐列扫描和搜索来确定并提取目标的颗粒数,最终实现对沙粒平均粒径的检测和识别.结果表明,该方法能够满足沙粒粒径识别的精度.     

融合模糊连通图和区域生长的MRI脑组织图像分割算法

针对磁共振脑组织图像中存在灰度不均匀,不利于分割的问题,提出了一种应用模糊连通图和区域生长的MRI(Magnetic Resonance Imaging)脑组织图像分割算法。首先用大津法对脑组织进行粗分割,得到脑白质部分的大致轮廓,。然后计算粗分割结构的中心点,根据中心点得到图像的模糊连通图。最后用区域生长算法对模糊连通图中的脑白质进行更精确的分割。试验结果表明,此方法能够精确的得到脑白质轮廓的边缘,并且大大降低了区域生长种子点位置和阈值选取对分割结果的影响。     

脉冲钨极气体保护焊熔池振荡频率激光视觉测量

为检测连续焊接条件下熔池振荡频率,提出了一种激光视觉测量的熔池振荡检测方法,介绍了激光视觉测量的原理、搭建了试验平台.采集反映熔池表面振荡变化的图像,并进行了裁剪、中值滤波、顶帽变换、二值化处理;编写程序获取熔池振荡的时域信号,进一步通过快速傅里叶变换算法提取了熔池振荡频率.结果表明:该方法能够实现连续焊接条件下熔池振荡频率的检测;顶帽变换图像算法能将整幅图像背景亮度均匀化,为提取完整的激光条纹及熔池振荡频率奠定了基础.     

点目标检测的滤波算法及其硬件实现

介绍几种在成像跟踪系统中常用的点目标滤波检测算法.为了满足图像处理的实时性要求,设计实现了一套针对图像滤波算法的FPGA硬件实现结构.该结构充分发挥了FPGA高速并行的计算能力,能在信号读出的过程中实时地完成多种滤波处理.实验证明该方案可行,具有良好的实时滤波效果.     

一种钢坯表面喷印字符图像分割算法

为了提高钢坯表面喷印字符分割的效果,提出通过图像增强和滤波算法改善图像质量,解决钢坯表面喷印字符图像的分割问题.通过构造自适应阈值,自动分割图像进行字符串定位,并基于形态学处理、连通域分析设计了字符分割算法,解决了图像中存在的黏连和断裂问题.设计了一种掩膜保护字符的滤波算法,解决了细线噪声干扰问题,同时建立了相应的实验系统进行研究.结果表明:该算法效果较好,对字符图像黏连、断裂情况分割的正确率分别达到了99.6%, 98.3%,对细线噪声干扰类样本分割的正确率达到了97.9%.     

PCB板复杂背景下的Data Matrix码定位与识别

工业二维码的应用环境通常比较恶劣,二维码识别通常伴随着噪声、过曝等问题.对工业二维码进行粗定位时,采用基于亮度、对比度和伽玛变换提高了图像整体的对比度,为阈值分割提供良好的图像基础.再对预处理后的图像采用大律法分割使得背景和前景分离并计算连通域面积和个数,定位可能存在二维码的图像区域.根据Data Matrix码的特征,提出了一种基于Shi-Tomasi角点密度的Data Matrix码快速定位算法.识别时针对二维码过曝的问题,提出了一种改进的伽玛变换算法有效地增强了图像的对比度,为识别提供良好的图像基础.     

基于Mumford & Shah算法的Mark点图像修复研究

针对PCB板生产曝光工艺中的Mark点识别问题,提出一种基于Mumford&Shah算法的Mark点图像修复方法.该方法将Mark点图像识别过程中涉及到的反射光斑视为受损图像的待修复区域,利用通孔与光斑灰度不一的特性,通过Otsu’s算法对反射光斑区域进行阈值分割并生成图像蒙版,在无噪声及有噪声的情况下进行了图像修复实验.通过与BSCB算法、Navier-Stokes算法、FMM算法的修复结果对比.实验结果显示,该算法适用于Mark点区域反射光斑的修复,修复效果较其他算法具有一定优势.     

铝合金钨极氩弧焊熔池被动视觉信息传感

采用自行设计的三光路传感器,获取了多方向上清晰的填丝脉冲铝合金熔池图像,并对斜后方图像进行了处理.针对斜后方图像特点,采用退化恢复、滤波、边缘检测、自动阈值分割、投影细化方法进行了预处理;对于预处理后的图像噪声,经过阈值滤波去除,获得间断熔池边缘图像;最后采用任意位置椭圆来拟合熔池边缘,拟合结果可以较好地反映熔池形状.