二阶各向异性高斯导数滤波器的斑点检测算法

针对目前斑点检测算法对斑点进行定位和描述斑点形状的能力不足等问题,提出了一种基于多尺度二阶各向异性高斯方向导数滤波器的斑点检测算法。二阶各向异性高斯方向导数(SOAGDD)可以很好的提取不同方向的图像信息,并且可以很好的应对噪声干扰,采用多尺度二阶各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行平滑处理,对处理后图像进行区域极值计算。实验证明提出的方法在兴趣点检测的定位、检测到的兴趣点的形状描述和图像匹配方面具有优越性。

基于各向异性高斯方向导数滤波器的角点检测

为了改进噪声鲁棒性和定位准确性,利用各向异性高斯方向导数滤波器,提出多方向角点检测算法.该算法利用一组各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行卷积处理得到各个方向的滤波器响应.对于每个像素点,利用它与周围邻近像素点的滤波器响应的相关信息构造局部自相关矩阵,然后根据自相关矩阵归一化特征值及像素点处各方向滤波器响应,作阈值处理和非极大值抑制处理判定像素点是否为角点.实验结果表明,在无噪声和噪声的条件下,提出的检测方法与各向同性高斯核函数的Harris算法相比,配准角点数均提高6.0%左右,具有更好的检测性能.

基于各向异性高斯核方向导数滤波器的图像轮廓检测

针对图像轮廓检测中存在大量毛刺和虚假轮廓的问题,提出一种基于各向异性高斯核方向导数滤波器和图论方法的图像轮廓检测算法。利用各向异性高斯核方向导数滤波器提取图像中各个方向的变化信息,使用阈值化方法实现图像中轮廓的初始检测。将初始检测的轮廓转换成加权无向图表示,利用图论中提取最短路径的方法递归地将轮廓的无向图转换成最短路径的集合。最后,使用阈值化方法消除初始轮廓检测结果中的毛刺和虚假轮廓。将检测结果与现在广泛使用的Canny检测结果相比,该方法基本消除了真实轮廓附近的毛刺,大大减少了虚假轮廓,获得了更好的检测性能。

Karl Norris导数滤波器结合主成分分析转移NIR模型

分别以Nicolet Antaris、Spectrum One NTS近红外光谱仪为源机和目标机,采集153个具有代表性的初烤烟叶样品光谱,应用Karl Norris导数滤波器对其中的120个烟叶样品的光谱进行预处理,筛选谱区,同时结合主成分分析验证源机与目标机光谱的一致性,将获取的有关光谱预处理参数应用于源机模型的转移运算得到目标机的转移模型,应用源机模型和目标机转移模型对另外的33个烟叶样品的总糖、还原糖、总氮和烟碱进行预测,并对预测结果进行配对t-检验。结果显示,在P>0.05时,二者的预测结果无显著性差异。

基于自适应方向导数滤波器的彩色边缘检测

传统彩色边缘检测算法在提高边缘检测准确性时可能将噪声检测为边缘,而在提高噪声鲁棒性时会将部分边缘当作噪声进行抑制,导致部分边缘信息丢失。为解决传统彩色边缘检测算法在边缘检测准确性与噪声鲁棒性之间的矛盾问题,提出一种基于自适应各向异性高斯方向导数(ANDD)的彩色边缘检测算法。通过彩色图像的微分自相关矩阵构建反映边缘类型的度量准则,以自适应地确定每个像素处ANDD滤波器的形状,从而准确提取不同类型的边缘特征,采用ANDD滤波器组对图像进行平滑处理,提取在三个通道上的ANDD特征。在此基础上,利用奇异值分解得到最优融合权值,并融合三个通道的ANDD特征,以增强彩色边缘强度。实验结果表明,该算法在无噪声和含噪声环境下的Pratt品质因子分别为0.849 6和0.791 4,与彩色Canny、RCMG-MM和FRPOS算法相比,在保持较高边缘检测准确率的同时具有较优的噪声鲁棒性。

一种基于双尺度高斯核方向导数的图像轮廓检测算法

为了降低图像轮廓检测中纹理对检测结果的影响,提出一种基于双尺度高斯核方向导数滤波器的图像轮廓检测算法。结合大小两个尺度高斯核方向导数滤波器构造图像的边缘强度映射(ESM),小尺度高斯核方向导数滤波器增强了图像细节信息的检测能力,而大尺度高斯核方向导数滤波器起到抑制纹理的作用。利用ESM自身的全局和局部信息对ESM进行均衡化。通过阈值化和形态学处理,得到最终轮廓检测结果。实验表明,该方法有效可行。

TIADC通道误差自适应修正方法

高速TIADC通道间存在的静态增益和时钟偏斜误差严重限制了系统的信噪失真比和无虚假动态范围.基于泰勒级数逼近原理,提出了一种自适应补偿结构,由导数滤波器和额外的参考通道组成.时钟控制子通道与参考通道在某些时刻同步采样,通过对比参考通道和子通道导数滤波器组的输出,可以估计出通道误差参数,进而完成误差补偿.整个结构都在数字域实现,稳定性较好.特殊的时钟分配器使得各子通道共用一个参考通道,简化了系统结构.仿真结果表明,当AD量化为14位时,系统的信噪失真比和无虚假动态范围能够提高约50dB,有效位数能够达到约12位.

基于各向异性高斯核的角点检测

提出一种基于各向异性高斯方向导数滤波器提取图像粗轮廓检测角点的方法。首先利用多方向的各向异性高斯方向导数滤波器提取图像多方向的灰度变化信息,然后利用像素间梯度相关性提取图像粗轮廓。最后在提取的图像粗轮廓的基础上构造自相关矩阵并求解其特征值,利用特征值归一化的乘积做为角点的测度。实验证明本算法具有噪声鲁棒性及角点定位准确性。

一种TIADC时间失配快速盲校正方法

针对时间交错模/数转换器(TIADC)时间偏差的在线盲校正,提出一种全数字自适应方法,对于具有宽平稳带限输入的TIADC,可以三步迭代实现时间标定。仅用一阶统计量来估计时间失配,加/减法器和一个定系数导数滤波器来校正误差。采用一阶泰勒级数近似来进一步降低计算量,并在时间标定过程中,以变步长迭代补偿由于近似处理引起的误差。理论分析和实验表明:提出的方法具有复杂度低、收敛速度快等优点,在第一奈奎斯特频率内的无杂散动态范围和信噪比分别提高了44～52 d B和29～38 d B。

深度学习空域隐写分析的预处理层

在一种具有预处理层的卷积神经网络模型基础上,对其高通滤波器预处理层进行改进,采用一组导数滤波器以获得线性及非线性残差图像,并对残差图像进行量化和截断操作,从而更加有效地提取图像特征.实验结果表明,与已有方法相比,尽管所提的3种方法对各空域隐写算法及各嵌入率下的性能表现并不一致,但这些方法均能显著提升隐写分析检测率.对于检测嵌入率为0.4 bpp的S-UNIWARD隐写算法,检测正确率提高了6%.

基于机器视觉的手机壳表面划痕缺陷检测

为解决手机壳表面缺陷检测采用人工目测法,检测效率低且漏检率高的问题,采用基于机器视觉的手机壳表面缺陷检测方法,实现产品缺陷的自动化检测。该检测算法采用八方向的各向异性高斯方向导数滤波器对图像进行卷积滤波,并做归一化处理;利用滤波结果图的直方图确定自适应阈值,并进行阈值分割;对图像进行细化后通过划痕缺陷长度特征进行缺陷的提取。实验结果表明,该划痕缺陷检测算法能够实现长度0.5 mm以上的划痕缺陷的准确检测,检测效率高,满足企业的实际需求。

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果提出的算法分别与Harris算法,He&Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He&Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。

基于机器视觉的导光板缺陷检测方法研究

导光板在无尘车间制造过程中,因现场环境以及生产治具的影响,不可避免的出现各种各样的缺陷,造成产品质量的严重下降。针对这种问题,根据导光板的光学特性、缺陷形成原理及特征,本文提出一种基于机器视觉的导光板缺陷检测的方法。首先,根据导光板的导光点分布特性,提出了基于密度的自动分区算法;其次,针对不同分区,分别设计一个高斯双方向导数滤波器对导光板图像进行卷积操作,并利用在两个大小不一的均值滤波基础上做差,以去除正常导光点的干扰,获得缺陷增强图像;进而,利用二值化阈值操作提取疑似缺陷连通区域,并在分析其区域特征基础上确认是否为缺陷,再加以分类;最后,在工业现场采集的导光板图像基础上,进行了大量的实验。实验结果表明,针对亮点、压伤和线刮伤缺陷具有较高的检测精度,基本可以满足工业检测要求。

基于多方向结构张量积的快速角点检测算法

针对各向异性高斯方向导数滤波器运算量大、耗时长的问题,利用盒式滤波器拟合出各向异性高斯方向导数滤波模板,并结合积分图像,提出一种性能优良的快速角点检测算法。利用盒式滤波器设计了6个方向的导数滤波模板,并结合积分图像,快速计算输入图像在各个方向上的导数响应;基于角点的稀疏特性,提出一种候选点粗筛选机制,快速筛选出候选角点区域像素以减少后续运算所涉及的像素数量;针对每一个候选像素,利用各个方向的导数响应构建多方向结构张量积,生成角点测度。将提出的算法与9种经典的检测器在仿射变换、高斯噪声干扰等条件下进行性能评估,在尺寸不同的测试图集上进行耗时对比。实验结果表明,新提出的算法具有优良的检测性能,耗时少,满足实时处理的需求。