低对比度图像的自适应阈值化算法

在处理光照不均匀的图像分割时用常用的阈值分割方法不能得到良好的分割效果。提出通过小波多分辨力滤波将滤波以后的低通图像作为图像的自适应阈值进行二值化 ,获得了比较理想的效果。该算法在枪支在线OCR识别系统中得到实际应用。

基于改进的自适应中值滤波的糖尿病视网膜渗出液病变分割

为了提高渗出液病变分割的抗噪性和质量,简化渗出液分割工序及提高分割效率,提出了一种基于改进的自适应中值滤波(IAMF)的糖尿病视网膜渗出液病变分割方法。IAMF考虑将像素点(x,y)邻域中的各像素值的中值和偏置项的加权平均来替换当前像素点的灰度值,且根据噪声判定条件判断中值是否是噪声,在给定范围内自适应改变滤波器的窗口尺寸大小及窗口形状,使得滤波结果突出视网膜渗出液的形状结构,减少或消除可能的出血和其他混杂的视网膜结构。通过实验结果表明,IAMF方法通过自适应改变的窗口尺寸和形状,既兼顾降噪效果和图像细节保护的问题,又能提高图像处理速度。经过改进的自适应中值滤波器预处理后的糖尿病视网膜图像,结合自适应阈值二值化分割的渗出液轮廓清晰、完整,对不同形状、尺寸、光照条件下的渗出液病变具有鲁棒性,有效去除相机成像产生的椒盐噪声。所提出的方法简化了糖尿病视网膜渗出液分割工序、提高了分割效率。

一种视网膜血管自适应提取方法

为了快速有效地提取视网膜血管,根据视网膜图像的灰度分布特征,提出了一种新的基于自适应阈值化的血管提取方法。该方法是首先把图像划分成很多同样尺寸的小子图像,然后在每个子图像中分别计算局部阈值,并用该阈值分割该子图像。因为视网膜图像中血管和背景在局部范围内都比较均匀,所以在每个子图像中都存在一个局部阈值能够将其中的血管分割出来。采用的局部阈值计算方法不仅允许子图像可以取得很小,而且能够保证得到平方误差最小意义下的最优阈值。在阈值计算过程中,还用到一种基于过零点边缘检测技术的边缘追踪算法。最后还提出一种基于区域生长的特征综合方法,即通过综合两次阈值化分割得到的血管结构来清除碎片。多幅视网膜图像的实验证明,该方法的计算速度很快,并且可以提取包括细血管在内的绝大部分血管。

基于改进UNet++模型的葡萄黑腐病病斑分割和病害程度分级

为了解决葡萄病害图像边缘分割模糊和发病初期分割难的问题,基于PlantVillage数据集中的葡萄黑腐病图像,提出一种基于改进UNet++的葡萄黑腐病病斑分割模型。该模型在提取图像特征时:一方面,采用自适应软阈值化方法消除噪声影响,提高葡萄病斑边缘的分割精度;另一方面,采用长、短连接结合的方式构建UNet++中的跳跃式连接结构,降低模型的计算复杂度。同时,在模型的横向输出层中融合多尺度特征,增强病斑的语义信息,进一步提高目标分割精度。在该模型的损失函数中,将Dice损失函数和交叉熵损失函数进行线性加权组合,以解决病斑像素面积与叶片面积不平衡的问题。采用五折交叉验证进行模型训练与测试。结果显示,本文模型的像素准确率达到98.433%,平均交并比达到92.056%,病斑交并比为81.230%,Dice系数为0.941,均优于传统的UNet++模型。采用病斑占叶面积的比例对病害程度进行分级。结果表明,本文模型对病害等级的划分准确率达97.41%。该模型能精确实现对葡萄黑腐病病斑边缘和小病斑的分割,以及病害程度分级,具有良好的稳健性。

基于单目视觉的实时身高测量算法

提出了一种应用在驾驶员体检系统中的新的身高测量方法。首先利用OTSU自适应阈值分割法和快速连通区域标记算法来分别获取人头顶部投影的纵坐标和标志点的坐标;然后根据它们来初步计算身高;最后根据摄像机成像模型对计算结果进行修正以得到准确的测量结果。工程测试表明该方法测量准确、可以满足体检系统的身高测量精度要求;同时和驾驶员体检系统的其他模块有效整合在一起,降低了硬件和操作的复杂性。

数显仪表数字实时识别系统的设计与实现

为了对数显仪表数字识别系统进行改进和优化设计,提出了一种新的识别和研究方法,并设计了一个七段数码管和液晶屏数显示仪表的实时数字自动识别系统。先对仪表数字图像二值化、去除噪声等预处理算法进行了研究,利用各数字背景四连通区域对象的个数和标识矩阵元素的分布来构造识别特征从而对数字进行分类识别。采用基于模型编程的方法结合系统仿真软件Simulink建立仿真模型。该系统识别率达98.6%以上,实验结果表明了该模型和方法的有效性和实用性。

基于DSP的实时织物疵点检测系统

基于DSP技术开发一种实时织物疵点检测系统,用于解决传统人工检测织物疵点存在检测精度差、效率低、成本高等问题。在分析疵点纹理灰度特征的基础上,通过块操作提取织物图像背景,将疵点图像进行预处理、自适应阈值二值化(Ostu法)、形态学开运算处理完成疵点检测;描述了系统软件算法的设计,在TI的DSP TMS320DM6446、Linux和CCS开发环境下编程和调试,在显示器上实时显示检测结果。经实验验证,该系统具有检测精度高、实时性好、效率高等特点。

山地果园链索运送装备运动传感系统设计

为获取山地果园链索运送装备工作过程中的牵引链索运动状态,采用混合滤波算法设计了一种基于图像实时采集技术的运动传感系统。利用两组高速工业相机对轴向运动的牵引链索进行捕捉,通过Cortex-A9控制板融合混合滤波算法与自适应阈值二值化对图像进行处理,实时识别牵引链索的空间位置变化。试验结果表明:所设计的运动传感系统可以快速准确获取链索运行状态,图像采集与处理的运算速度能够满足链索实时控制的要求。本研究为链索类运送装备的运动采集与数据处理提供了参考。

基于图像法表征烟幕颗粒实验设计

为表征烟幕颗粒大小和形状,开展基于图像方法的烟幕颗粒测量的实验研究。在现有的烟幕实验观测箱基础上,增加多点图像采集装置,采集烟幕颗粒图像。利用盲去卷积法、自适应阈值二值化、闭运算等图像处理方法消除颗粒图像离焦模糊、光照不均匀等不利影响;利用特征提取函数得到颗粒信息。通过多组实验验证,图像法适用于大空间烟幕颗粒表征,测量结果重复性好、可信度高,采用长轴特征以及长宽比特征表征烟幕颗粒更具合理性,但图像采集装置的布置方式会对最终测量结果产生影响,需合理布置。

高速公路路面裂痕检测方法

在高速公路裂痕图像检测过程中,采集到的路面裂痕图像容易出现模糊,且路面裂痕本身具有裂痕特征不明显、杂质干扰大等特点,需要开发一种高效的方法进行路面裂痕自动检测工作。根据路面实际裂痕像素灰度值比背景灰度值低的原理,对路面进行拍照,将得到的图像进行灰度化处理,进行自适应阈值化和二值化,呈现出比较清晰的黑白图像。将上述的黑白图像经膨胀、降噪后,使用open CV获取轮廓拓扑信息。实验证明,新提出的方法在处理速度和检测准确性方面能够满足实际需要,能实时、自动检测出模糊图像的裂痕。

基于超声图像处理的硬膜外麻醉自动定位

针对传统硬膜外麻醉手术依赖盲触导致效率低下的问题,提出了一种基于超声图像处理的穿刺引导定位方法,但因腰椎超声图像清晰度不够、空间分辨率低、斑点噪声大,影响医生解读和特定解剖结构定位。为提高超声图像的可释性,提出一种新的腰椎超声图像处理系统。各向异性扩散滤波器结合对比度增强,使图像平滑、解剖结构突出;采用一种新的自适应阈值二值化算法,既能去除斑点噪声,又能获得清晰的超声图像解剖结构,非均匀波的局部平均反射率在图像预处理算法中成功移除。采用模板匹配算法自动识别感兴趣特征,为硬膜外麻醉进行定位。通过多幅超声图像检测,取得97.37%的成功率,很好地解决了硬膜外麻醉手术效率低下问题。

基于改进Densenet的配电设备仪表识别方法研究

本文方法对液晶仪表数字识别准确率分别提高了1.125倍、1.28倍和2.25倍;与改变参数后的VGG16、传统Densenet对发光数码管数字识别效率又分提高了37%、30%。