平移不变自适应块阈值图像去噪算法

为有效抑制图像阈值去噪产生的伪吉布斯现象,提出了平移不变自适应块阈值图像去噪算法(ABTTI).即,首先在小波域中将小波系数分成子块,然后利用块平移不变性、块阈值自适应性,并采用本文提出的基于子块能量的自适应阈值方法计算分块阈值.利用3种经典测试图像,与软阈值、块阈值等算法进行对比,结果证明ABTTI算法不仅具有好的去伪影性能,而且可以获得更高的峰值信噪比和计算效率.     

奶牛图像二值化的研究

本文对奶牛图像二值化作了研究,分析了奶牛图像的特点,对奶牛受背部沾染污垢,泥土及光照不均等影响的奶牛图像直方图作了分析,提出了改进措施,给出了最佳阈值确定流程图。为进一步改善二值化结果,提出了以黑色点为种子点作区域增长的算法。实验结果表明,利用本文提出的方法可避免光照、奶牛背部污染等影响,较准确地对奶牛图像作二值化。     

飞秒激光在蓝宝石晶体表面加工微细结构的实验研究

由于蓝宝石晶体具有很高的硬度和耐磨蚀性,很难进行机械和化学腐蚀加工。笔者利用波长780 nm、频率1 kHz和脉冲宽度164 fs的飞秒脉冲激光在蓝宝石晶体表面进行了微细结构加工的实验研究。采用飞秒激光静态照射蓝宝石晶体表面,通过飞秒激光烧蚀孔的直径和脉冲能量的关系,计算了飞秒激光烧蚀蓝宝石晶体的两种烧蚀状态下的烧蚀阈值和有效烧蚀半径。通过直线扫描实验,在不同实验条件下在蓝宝石晶体表面加工微槽,获得微槽的宽度和深度与飞秒激光主要参数之间的关系。研究结果表明,微槽的加工表面可通过增加扫描次数而得到明显的提高,且扫描次数的增加对微槽的宽度和深度基本无影响。利用聚焦的飞秒激光束沿着轨迹扫描,在蓝宝石晶体表面加工出比较清洁的微小结构,可以为实现微结构的精密加工提供指导。     

利用小波阈值去噪的反射波护堤抛石量检测方法试验

水利工程中抛石堤岸数量众多,抛石的数量检测是抛石质量检验的一项重要指标,对工程质量控制、造价控制、竣工验收或后期隐患排查具有重要意义。而目前的抛石数量检测方法较少,效果不佳;为有效检测抛石量,试验采用地质雷反射观测法对护堤抛石方量进行了检测,运用折衷的小波阈值去噪方法对雷达抛石断面图像进行去噪处理,获得了准确的抛石断面边界;并将每段抛石近似为棱台计算了抛石方量,最终总抛石方量为14 700方,误差率3.52%,与实际工程量吻合良好,验证了利用小波去噪的地质雷达抛石数量检测方法的可行性,为其他工程的抛石量检测提供新的思路和途径。     

基于复杂融合特征与灰度-纹理直方图描述子的红外弱小目标检测追踪算法

为了解决当前红外目标检测追踪算法仅依靠单一图像特征对弱小目标增强,使其在背景杂波与噪声干扰严重条件下,难以剔除图像背景中的伪目标像素,导致弱小目标检测与追踪精度不高,提出了基于复杂融合特征与联合灰度-纹理直方图描述子的红外弱小目标检测与追踪算法。首先,针对红外图像不同特征的背景干扰因素,引入不同方向的腐蚀操作结构元素,设计了分类Top-Hat变换算子,充分抑制背景杂波与噪声,从而将弱小目标从复杂背景中凸显出来;随后,引入方差权重信息熵,构建复杂融合特征,对红外图像进行分割,确定候选目标区域;并基于管道滤波模式,对候选目标区域中的真实弱小目标与伪目标进行筛选,将虚假目标过滤;再考虑弱小目标的强度与纹理特征,基于LBP技术(local binary pattern),设计了灰度-纹理直方图描述子,充分描述红外弱小目标的边缘、线端与角点等鲁棒性特征,较好地保留目标的空域信息,有效剔除图像背景中的伪目标像素;最后,联合均值漂移算法,对红外弱小目标进行精确追踪。实验结果显示:与当前红外目标检测追踪技术相比,在复杂背景干扰条件下,本文算法具有更高的检测精度与更低的追踪误差。     

基于三维区域增长和灰度积分投影法的肺实质分割

为了提高肺结节计算机辅助检测、辅助诊断的准确性,研究精确分割肺实质方法。首先,采用Otsu法实现阈值法粗分割;其次,设计三维区域增长方法有效去除粘连在肺实质上的主气管和支气管树;再次,采用灰度积分投影法以及行扫描方法对左右肺粘连的情况进行判别和处理,实现左右肺分离;最后,用滚球法修复肺区边界,实现肺实质分割。该方法有效解决了肺实质分割中粘连肺实质的气管、支气管树去除问题,高密度的肺部组织易丢失、粘连肺壁的肺结节容易被遗漏等问题。通过对多组LIDC-IDRI肺部图像数据集的实验表明,该方法能够精确高效地实现对于肺实质分割。     

一种基于光流和二级聚类的移动背景下的目标检测算法

针对现有的移动背景下的目标检测算法存在检测速度较慢、自适应性差和检测准确度不高的问题,提出了一种基于光流和二级聚类的移动背景下的目标检测算法;该算法融合了阈值自适应规则和基于优化检测结果的反馈机制。首先采用Lucas-Kanade光流跟踪算法和DBSCAN聚类算法提取出前景目标,然后采用改进的凝聚层次聚类算法将前景目标分类。在第一级聚类时建立基于初始聚类结果的自适应规则,实现了自适应地检测目标;在第二级聚类后,通过去除错误匹配特征点和阴影区域特征点优化检测结果;并将优化后的检测结果反馈给第一级聚类过程以更新适用阈值,使目标检测更准确。在多个视频库上进行验证,实验结果证明该算法检测速度快、自适应性良好、检测准确度高。     

考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测

退化失效阈值是影响设备剩余寿命预测的重要因素。针对现有剩余寿命预测方法忽略失效阈值随机性影响的问题,提出考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测方法。首先,基于带测量误差与随机效应的非线性Wiener过程构建设备退化模型;其次,采用极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE)算法估计退化模型参数与随机失效阈值分布系数;然后,在考虑随机失效阈值的基础上推导出设备剩余寿命的概率密度函数(probability density function, PDF),并基于Bayesian原理实时更新退化模型参数,实现对剩余寿命的在线预测。最后,将该方法应用于陀螺仪剩余寿命在线预测分析,结果表明该方法能够有效提高剩余寿命预测的精度与准确性。     

基于车内噪声水平的路面预养护指标阈值确定方法研究

为了消除车内噪声对人心理和生理的危害,提出了一种基于车内噪声水平的沥青路面预防性养护指标阈值的确定方法。通过多层前向反馈神经网络构建了车内噪声和国际平整度指数的关系模型;依据噪声分级和危害标准,确定了国际平整度指数指标预防性养护的噪声阈值标准;对比分析了国际平整度指数指标预防性养护的规范阈值标准和噪声阈值标准的养护需求。结果表明,前向反馈神经网络能够较好地根据车内噪声水平预测沥青路面国际平整度指数。噪声阈值标准相对于规范阈值标准,对沥青路面国际平整度指数提出了更高的要求。     

货车定检标记识别中的定位算法

对使用CCD摄像机扫描得到的货车定检标记图像进行定位,采用水平方向的差分放大算法和垂直方向的阈值投影法进行定位,经现场验证,该算法定位精度达到90%,是一种可行的定位方法.