基于WDFB及形态膨胀的图像压缩算法

将小波和方向滤波器组结合,实现了一种非冗余的图像变换WDFB,它满足各向异性尺度关系,能更稀疏地表示诸如边缘和纹理等几何特征。利用WDFB的优势,提出一种基于形态学操作的有效的图像压缩算法。该算法利用重要树来表达子带间的相关性,同时采用形态膨胀算子来聚类子带内的重要系数。实验结果表明,新算法在PSNR指标上明显优于基于小波的压缩算法,尤其对于含有丰富纹理的图像。例如对于512×512的Barbara图,在0.25bpp压缩率下,新算法比SPIHT和MRWD算法的PSNR分别提高1.08dB和0.87dB。

基于形态学膨胀操作的小波图像压缩编码算法

提出了一种基于形态膨胀运算的对子带间重要系数位置信息进行联合编码的新型小波图像压缩编码算法。该算法首先对同一分辨率下水平、垂直、对角线子带内重要系数的位置信息统一表示在一个子带中,然后依据小波图像的能量聚类特性,采用一种形态膨胀编码算法来对重要系数的位置信息进行高效压缩编码。试验结果表明,该算法要优于零树小波图像压缩编码算法。

形态膨胀的3D区域生长气管分割算法

在影像引导介入治疗中,对肺部区域的气管进行准确分割与提取不仅有助于辨别气管解剖细节,而且能避免治疗中对气管造成较大的损伤。为此,本文提出一种新算法,首先利用区域生长法对气管树粗分割,再利用形态膨胀法和区域生长法扩大气管区域,对其提取中心线,以中心线为基础进行细分割。将粗分割和细分割的结果取或作为最终气管树。将本算法应用到6例临床CT数据中,实验结果显示本算法至少能分割出6阶,最多达9阶的细支气管,6阶支气管分割精确度平均达到63.5%。表明本文算法基本满足影像引导介入治疗对气管树分割的要求。

基于形态学膨胀和差分缩减的DCT域嵌入式图像压缩算法

提出了一种基于形态学膨胀操作和差分缩减的DCT域图像编码方法,该方法根据块内DCT系数的聚集特性和块间DCT系数的相似性,使用形态学膨胀算子优化DCT重要系数的编码,并对重要性检测和符号编码精心设计了上下文自适应算术模型,有效去除了块内、块间DCT的统计相关性;使用差分缩减方式对各DCT系数聚类簇的起始位置和稀疏系数进行编码,提高对不重要DCT系数的编码效率;算法还结合预处理和后处理滤波器,进一步提高编码效率的同时可有效抑制解码图像的方块效应。编码器基于位平面实现,码流具有渐进性。实验结果表明本文算法的编码性能普遍优于目前主流的图像编码器,例如在0.25bpp下,Lena和Barbara图像的峰值信噪比分别较JPEG2000提高0.4dB和1.7dB。

最小二乘拟合与形态学膨胀的图像数率可分级编码算法

本文提出一种基于最小二乘的线性拟合和形态学膨胀操作的小波域图像数率可分级编码算法,该算法利用图像小波变换子带中的零树结构系数间的对应关系,利用最小二乘线性拟合方法通过对父亲系数和间接后代系数的线性拟合确定直接后代的重要系数,同时通过对重要系数进行数学形态学的膨胀操作,形成重要系数的聚簇,从而降低重要系数位置的同步信息,来提高图像的编码效率。实验结果表明,在低码率下,解码后的图像较EZW和MRWD具有更好的峰值信噪比。

广义二值形态变换的方法及应用

通过将最大相关原则一般化为部分相关原则的方法对形态变换进行了扩展和推广,使得新的形态变换形式能够反映出结构元素B与图像x各种不同的相关程度;通过对其基本性质的研究和建立,提出了具有调节形态变换相关强度的广义形态变换理论;通过引入相关强度系数的方法可以实现对结构元素与图像之间的相关程度以及结构元素对图像变换的敏感度的控制,同时能调整并控制由于不同尺度的结构元素所产生的过度膨胀或腐蚀现象。

基于形态学的嵌入式零树小波图像编码算法

针对连续存在的零树根的现象,提出了一种改进的嵌入零树小波图像编码(embedded zerotree waveletsimage coding,EZW)映射算法,对于子孙均为次要系数的重要系数,用新的标志位代替其子孙中大量连续出现的零树根,对标志位采用哈夫曼编码,再将编码后的标志位比特流与幅值量化得到的比特流组合进行游程编码。针对小波系数成簇分布的特点,首先提取重要系数,然后采用形态学膨胀操作保留其边缘和纹理信息。实验结果表明,新算法极大地减少了零树根的数量,节省了扫描时间,在不影响重构图像质量的同时提高了压缩比和编码效率。

腐蚀/膨胀算法在足球机器人视觉系统中的应用

在FIRA MiroSot机器人足球比赛中,视觉系统是获得比赛场上机器人与球位置信息的唯一途径。视觉系统的识别速度、精度直接影响到比赛的胜负。针对传统视觉系统在机器人足球比赛中获取各实体的位置不够准确的问题,提出了一种结合数学形态学中腐蚀/膨胀算法来处理视觉系统中的实时图像,增加足球机器人视觉系统识别的精度的设计方案。实验结果表明,该方案在没有降低比赛中识别速度的前提下,大大地提高了识别精度。

广义二值形态算子的研究

基于布尔函数与形态算子关系,用秩函数取代结构化映射中的布尔函数,通过选取不同秩函数阈值的方法,对二值形态变换进行扩展和推广。提出了具有调节秩函数阈值的广义二值形态变换理论,以期为形态算子的应用以及新算法的研究提供新的思路。

基于形态梯度的大地电磁成像处理研究

数学形态学在大地电磁数据噪声压制领域有着较好的应用效果,然而在大地电磁成像处理领域还处于空白阶段。其基于改变图像中的目标物的空间分布形式或结构达到提取目标物的目的,在大地电磁成像处理中达到提取有用地质信息的目的。文中首先采用形态膨胀-收缩梯度和形态闭-开梯度算法对TM和TE模式正演成像进行处理,有效改善了正演图像所反映的目标异常体轮廓。然后,选取陕西省铜川市某地实测大地电磁数据反演成像结果进行形态梯度处理。结果表明,形态梯度可以有效减少随机误差,达到提取目标异常体的目的。

基于有限自动机的二值图像膨胀

以图像的补与图像的补的平移的并集作为状态集,以探针与探针拷贝的并集作为输入字母表,用向量加法和减法构造状态转换映射和输出映射,给出了实现数学形态学基本运算膨胀的有限自动机.与通用计算机对图像的串行处理相比较,膨胀自动机采取了并行结构,将运算的空间复杂度降低到了背景像素个数的3倍与探针像素个数的2倍之和.

彩色图像中多姿态的人脸快速检测及定位

针对复杂背景下的彩色图像,提出了一种基于肤色模型、数学形态学处理、似眼物检测以及眼睛与嘴巴构成三角形特征的人脸检测算法。该方法首先根据肤色模型检测出肤色区域;快速提取肤色区域的边界并分割成一系列肤色块;用数学形态学的膨胀和腐蚀方法分别对各个肤色块进行处理,消除边界毛刺和回旋,填补空洞,同时也避免了不同肤色块的连通;用简单的圆形模板检测出似眼物,然后根据眼睛与嘴巴构成三角形的特征判断是否为人脸。

一种基于颜色和形状特征的人脸检测方法

人脸检测在人脸识别领域有重要的应用价值。本文针对复杂背景下的彩色图像,构造了一种颜色特征人脸图像,提了一种基于眼睛的颜色特征和形状特征的人脸检测定位方法。依据肤色模型、数学形态学处理检测出肤色区域,再利用颜色特征人脸图像准确快速的分割出脸部的非肤色区域(眼睛与嘴巴),最后由眼睛模板验证。该算法适合图像质量较好的各种姿态的人脸定位,利用肤色特征和眼睛的颜色特征分两步分割出眼睛存在的区域,减少了搜索面积,因而使计算量大大降低,提高了检测速度。

低信噪比图像序列能量积累的硬件实现

讨论了两种常用的低信噪比图像序列能量累加算法,一种是针对帧间运动速度较小的多帧累加;一种是针对帧间运动速度较大的形态膨胀累加,并给出了这两种算法的FPGA电路实现框图。实验结果表明,设计的电路结构简单、流程清晰、实时性强、外部器件少、可扩展、可移植,并在实际应用中取得了较好的效果。

基于FPGA的序列图像能量累加

低信噪比小目标检测是当前的研究热点,能量积累是其关键技术之一。介绍了两种常用的序列图像能量累加算法：一种是针对帧间运动速度较小的多帧累加；一种是针对帧间运动速度较大的形态膨胀累加。并给出了这两种算法的FPGA实现。实验结果表明,设计的电路运行速度快、占用资源少,具有很强的实用性,并在实际应用中取得了较好的效果。

基于小波变换的红外图像弱小目标检测研究

针对红外图像弱小点目标检测中遇到的难点,即信噪比低、帧间相对运动和强噪声干扰等问题,给出了一种帧间膨胀累积提高信噪比的方法,并且提出将1/f噪声白化和白噪声去除同步处理的新思路,大量的仿真实验证明,该方法能够很好地抑制噪声对图像的影响,大大提高信噪比,降低误检率。

可见光图像序列中运动弱小目标检测方法研究

为了使制导系统有足够的反应时间,要求在很远的距离上就能检测到目标。在这种情况下,目标在探测器输出图像平面上呈现为斑点目标,且信号强度很弱,这就给目标检测带来了较大的难度。采用了一种先膨胀后累加的处理方法,这种方法首先通过形态学膨胀来增大图像中的目标面积,使得运动目标在不同帧内产生重叠部分,然后再通过多帧累加来增强目标能量;图像序列的邻域判决法也是目标检测的一种常用方法,它利用目标运动的连续性来剔除图像中的虚警点,可以获得较好的处理效果。主要基于以上2种方法来完成目标的检测,并通过数学仿真的方法来对该方法进行验证。实验结果表明该方法能够有效地检测出信噪比不低于2.5的弱小运动目标。

轨道视觉检测系统中行程编码的应用研究

利用行程编码针对背景冗余计算的优化特性与交、并简便运算特点对二值图像形态学膨胀算法进行优化,并提出基于行程编码优化的形态学膨胀算法。利用算法对轨道轮廓二值图像进行形态学膨胀处理;依据优化前后的图像处理结果和速度进行对比分析。该算法能去除边缘毛刺与断线现象;轨道轮廓单帧图像经过优化处理后的速度提高5倍,轨道视觉检测系统的检测精度可提高到20点/m。

基于ENVI+IDL的水体提取后处理实现研究

通过IDL语言调用ENVI二次开发函数库,首先基于多波段谱间关系法实现华南山区细小水体的自动提取,然后利用数学形态学膨胀滤波算法对图像进行断线连接和小孔填充,最后通过对比形态学腐蚀算法和Pavli-dis异步细化算法对图像进行细化处理,从而得到比较理想的细小水体。结果表明:该方法能够有效解决水体提取后断线连接、空洞填充及细小水体细化等问题,从而为水体自动、快速提取和分类提供有力帮助。

一种有效的视频文字提取方法

根据文字区域内集中分布着短小的水平垂直边缘,而背景区的边缘则比较粗、比较长的特征,提出一种视频文字提取方法。它使用相关熵二值化和形态学膨胀获得候选文字区,然后提取候选区域的变异直方图,根据该直方图获得精确的文字区。选用不同视频截图实验,结果表明该方法简单,具有较高的正确率、精度和鲁棒性。