基于改进遗传算法的图像边缘检测

针对经典边缘检测算法在一定程度上的局限性,提出了一种改进的遗传算法进行边缘检测。阐述了图像梯度的幅值和变化率,并将遗传算法引入到图像边缘检测中。利用天牛须搜索算法来引导遗传算法中交叉点位置的移动方向。通过提高子辈种群的多样性,防止了搜索区域逐渐缩小,克服了传统遗传算法早熟收敛的现象。实验结果表明,与传统的边缘检测算法相比,改进的遗传算法应用于不同的图像检测具有良好的稳定性和较快的收敛速度,可以收敛到全局最优解甚至逼近全局最优解,从而提高被检测图像边缘的完整性。

一种改进Canny算子的图像边缘检测算法

在移动机器人自主作业时,环境中往往存在障碍物,路径规划避障时要进行动态目标检测.Canny边缘检测算法可以与众多动态目标检测算法相结合,提高目标检测的效果.但是传统Canny边缘检测存在着自适应性不强,边缘检测可能不连续,或者检测虚假边缘的现象.本文提出了一种优化Canny边缘检测算法,通过改进的自适应中值滤波来预处理图像,对算法效率及对噪声点的处理做出了优化,紧接着增加梯度计算方向,最后结合改进的大津阈值分割法,提出了三阈值分割法代替原始的阈值分割法使图像边缘信息更加完整准确.仿真结果表明,该算法在边缘检测准确率上对比传统Canny边缘检测,Sobel算子与较新改进算法均有20%左右的提升,该算法优化了传统算法检测的连续性和准确率.

蜣螂优化算法在Canny边缘检测算法中的应用

针对传统Canny边缘检测需要手动选取阈值以及不能有效提取边缘轮廓的问题,提出了一种基于改进的蜣螂优化算法(DBO)来优化Canny算子的边缘检测算法。首先通过快速引导滤波代替传统高斯滤波对图像进行保边去噪;其次用4方向的Sobel模板来计算图像的梯度幅值和梯度方向;最后利用蜣螂优化算法优化的二维大津法自适应获取高低阈值。针对蜣螂优化算法种群多样性不强问题,提出用tent映射初始化种群;为了提高算法跳出局部最优的能力,采用精英差分变异策略对最优蜣螂个体进行变异扰动。实验结果表明,在边缘准确度和连接性上,该算法与传统Canny边缘检测算法对比有一定程度的提升,能够有效提取图像的边缘轮廓,提高了Canny边缘检测的边缘连接性,具有一定的实用性。

基于误差效应的亚像素边缘检测算法

针对传统亚像素边缘检测算法在实时性、精确性和鲁棒性之间难以平衡的问题,提出了一种基于误差效应的亚像素边缘检测方法。该方法首先建立边缘函数模型,并计算每个像素边缘对应函数方程常数项的近似值和对应误差,然后结合最小二乘法使整体函数模型误差最小,从而获得较为精确的边缘参数。基于标准图像和实际图像的实验测试结果表明,该算法具有快速、鲁棒性强和检测精度高等优点,能够满足实时检测的要求,评价指标优于其他传统算法。

基于二阶边缘检测算法的随机架构设计

数字图像边缘是具有明显亮度变化的像素集合,边缘检测是识别图像边缘的最佳方法。其中,二阶边缘检测算法具有很强的边缘定位能力,但在硬件实现上需要消耗大量资源,且易受到电路的内部噪声影响。文章提出拉普拉斯(Laplace)和高斯拉普拉斯(Laplacian of Gaussian,LoG)2种常见二阶边缘检测算法的随机电路结构,并控制输入比特流的相关性来优化电路,进一步提高运行效率。实验结果表明,相比于传统的加权二进制实现,该电路消耗更少的功耗和电路面积,同时拥有更高的容错性。

基于图像处理的焊缝边缘检测算法的探讨

焊缝边缘检测是评估金属结构安全性的重要组成部分。本文通过七种边缘检测算法:LOG(Laplacian of Gaussian)算法、Sobel算法、Canny算法、多尺度图像边缘检测算法中的Gabor滤波、小波滤波、双边滤波和形态学滤波的实验,对比分析各种算法的去噪水平、边缘定位能力和边缘检测精度。

一种结合Sobel算子与改进形态学算法的边缘检测设计与实现

针对使用Sobel算子加传统的腐蚀和膨胀进行边缘检测存在可能会过度腐蚀边缘图像的问题,提出了一种Sobel算子结合改进的腐蚀和膨胀边缘检测的方法.改进的腐蚀和膨胀算法带有一个参数,改变该参数就可以调节腐蚀和膨胀的强度,避免了边缘图像被过度腐蚀和膨胀,基于ZYNQ实现了Sobel算子与改进的形态学算法的边缘检测.测试结果表明:使用改进的腐蚀和膨胀算法对经Sobel算子得到的边缘图像进行二次优化,不仅能够腐蚀脏点,平滑边缘,还能更多地保留边缘像素信息.

基于改进边缘检测算法与灰度梯度正则化的导线舞动监测方法

为确保导线的电能传输质量,本文研究基于改进边缘检测算法与灰度梯度正则化的导线舞动监测方法,提升导线舞动监测效果,精准监测导线舞动情况。实验证明:该方法可有效去除导线图像噪声,提升导线图像清晰度;该方法可精准提取导线边缘线,且导线边缘线提取的连续性较优;该方法可有效监测导线舞动状态。

基于移动边缘计算和SSA算法的无线传感网络入侵检测方法

针对远距离传输和集中式处理方式带来的问题,为降低密集传感节点入侵任务检测的难度,减少时延开销和网络负荷,进一步消除隐私泄露风险,利用更靠近传感网络节点的移动边缘计算的明显优势,提出一种基于移动边缘计算和SSA算法的无线传感网络入侵检测方法。通过将有计算能力的边缘服务器部署于靠近传感节点的位置,采集无线传感网络数据并提取网络安全特征,大幅缩短采集时间。通过麻雀搜索算法调整节点采集中的搜索策略,结合梯度变化降维避免陷入最优,以普通节点位置和节点特征为依据,进行分布式入侵检测,实现无线传感网络的入侵检测。实验证明:本方法节点入侵检测平均准确率达98.52%,检测平均延时为1.67 ms,具有出色的应用性能。

基于边缘重构图像的边缘检测算法优选研究

边缘检测是视觉定位、零件缺陷识别、视觉测量等图像处理中的关键环节,其检测质量直接影响后续的图像目标识别与定位的精度。针对具体图像处理需选取合适的边缘检测算法的问题,提出了一种基于多方向滑动窗口线性插值重构法的图像边缘检测质量评价算法。首先,采用待处理边缘图像的最大连续非边缘矩形区域作为重构搜索窗口,设计了多方向滑动窗口线性插值图像重构法;然后,根据图像边缘的特征,建立了集成图像结构相似度和边缘错检率为性能指标的边缘检测算法的优选评价方法;最后,进行了实例应用,通过实验对重构算法的性能、优选方法的可行性和正确性进行了验证。研究结果表明:该边缘图像重构算法准确率最高,实验中重构图像的结构相似度可达到0.7087,耗时320.9021 s;采用该优选方法能快速地筛选出最佳的边缘处理算法,与人体视觉评价一致,便于实现边缘检测算法的智能优选和图像的智能处理目标。

基于边缘计算的行人检测算法研究

文章基于多个边缘计算设备,构建轻量高效的行人检测算法。首先,基于原始YOLOv5模型,替换为MobileNetv3作为特征提取网络,减少算法参数量和计算量;其次采用ReLu6激活函数,加速网络收敛,减少模型复杂度;最后利用K-means聚类算法仅选取3个先验框分别匹配到3个不同尺度检测头中。实验结果表明:改进后的模型参数量和计算量于仅为原始模型的51.6%和39.8%,在Jetson AGX Xavier设备上采用TensorRT进行推理达到了66 FPS的实时速度,在RK3399设备上达到了2.1 FPS。

改进CORDIC算法实现及其在边缘检测中的应用

针对图像处理中的超越函数的计算,对传统的CORDIC算法进行研究改进,设计并实现了定点、浮点计算的硬件单元。提出两种CORDIC算法迭代的微旋转角度,扩展了函数计算的定义域,并采用角度编码的方式减少了三角函数计算的迭代次数。可在向量模式下实现反正切、开方以及旋转模式下正弦、余弦这4种超越函数的计算。定点、浮点单元均采用流水线的结构设计,可通过模式配置选择计算的函数。浮点单元采用IEEE-754单精度浮点数的格式,数据通路包括对阶、迭代、规格化,以24个时钟周期完成一次浮点数的计算。编写SystemVerilog平台的验证,定点计算精度最差为10^(-3),浮点计算误差为10^(-7),并在FPGA上进行板级验证,32 bit定点数计算最大工作频率可达243.9 MHz,相比传统的CORDIC算法占用的资源更小。将改进的定点CORDIC算法应用于图像Sobel边缘检测,边缘更加清晰,成像速度更快,并搭建FPGA图像数据采集、处理与显示系统,完成算法处理的实际验证。

自适应阈值的Prewitt地质图像边缘检测算法

在地质图像边缘检测中,现有Prewitt相关算法存在边缘识别率低、准确性差、阈值设定随机性大等问题,为此提出一种自适应阈值的Prewitt地质图像边缘检测算法.通过对每个像素点的八组梯度中互相垂直的梯度对求范数,来增强图像边缘;最后取整幅图像的灰度均值作为阈值来识别图像的边缘像素和背景像素.实验表明,相对于现有算法,改进Prewitt算法计算量小,获取的边缘线条细节更加完整清晰.

基于Log_Prewitt算子的边缘检测算法

本文介绍了一种边缘检测算子 ,即 L og_ Prewitt算子 .它不是直接对光强度 ,而是对光强的对数 (光密度 )作Prewitt边缘检测的新方法 .具有检测边界区域与光照强度无关、抗干扰性强、处理速度快、适于在线检测等优点 .

基于Prewitt理论的自适应边缘检测算法

利用Prewitt基本原理定义了新的算法模板,根据待检测像素周围的3×3邻域的像素平均灰度值,结合人眼的视觉特征自适应地生成动态阈值,不仅保留了原Prewitt算法可并行处理、能够抑制噪声等优点,还提高了运算速度。同时,针对Prewitt算法边缘检测相对粗糙、边缘细化算法效率较低的问题,分析和改进了原有边缘细化算法,改进算法先对含有噪声的图像进行边缘检测,过滤了伪边缘,再对图像边缘进行细化,从而得到单像素边缘。通过实验比较,所提算法能够自适应地生成动态阈值,并在保持Prewitt算法具有抑制噪声性能优点的基础上,提高了运算速度,而且可以获得更加细腻光滑的边缘。

改进Prewitt算子圆锥面边缘高精度检测算法

圆锥面量规直径的检测是汽车发动机气门检测中重要的尺寸测量,是气门各项长度尺寸检测的基准线。针对Prewitt算子在边缘检测上存在的速度慢、稳定性差以及在高精度(精度在μ级)测量中准确度低等问题,提出了一种改进的斜向边缘直径检测算法。对图像进行中值滤波,对目标区域边缘进行粗略定位以确定第二次边缘检测的方向。在确定的检测方向上,应用二次曲线拟合算法得出精确的亚像素边缘信息,将测得的左右边缘坐标差乘上像素当量并进行误差补偿,得到精确的直径值,寻找量规直径位置。实验结果表明,算法与已有算法相比,准确性提高1倍,稳定性与运算速度有较大提高。

基于图像分割和边缘提取相融合的射线缺陷图像增强算法研究

在实际工业生产中,噪声、环境以及人为等非理想因素会导致图像出现退化问题,另外还会致使缺陷形态各异并且特征变化十分复杂。由于图像质量的下降会影响人的主观感受以及后续计算机机器视觉应用的性能,所以图像预处理过程对于低质量图像来说是十分必要的处理步骤。然而,图像增强算法能否针对射线缺陷图像对比度提高等问题鲜有系统性研究。针对上述问题,本文以焊缝射线缺陷图像为例,研究图像增强算法对缺陷目标检测性能以及图像对比度的影响。首先对5种边缘提取技术进行分析对比,结合霍夫变换拟合焊缝边界,然后利用大津法灰度阈值处理,最后提出了基于射线缺陷图像增强与边缘检测的融合算法,另外针对未融合缺陷利用基于改进的形态学分水岭算法进行研究,并对比分析其结果。实验发现,分割和边缘提取相融合的图像增强算法对于低质量射线未融合缺陷图像作用较为明显,对线性缺陷或圆形缺陷图像作用表现出一定的负面影响。为了实现工业射线缺陷图像数据分析研究的目的,如何根据相应的需求进行后续图像识别操作需要进一步研究。

基于Prewitt算子的计算机数字图像边缘检测改进算法

为了使提取的图像边缘的结构定位精确 ,并产生连续的精细边缘 ,同时能滤除边缘信息中的噪声干扰 ,提出了一种以 Prewitt算子为基础 ,应用区域分割和骨架提取的改进算法 ,实现了图像边缘信息的提取 ,能消除图像中的噪声 ,产生精细的边缘。实验证明 ,该算法能有效地消除噪声 ,准确地检测图像中的目标边缘 。

一种基于改进Canny算法的图像边缘检测新方法

针对传统的图像边缘检测算法在对图像进行识别和检测时,存在边缘轮廓不清晰不全面、对噪声敏感等问题,基于分数阶微分理论提出一种新的Canny边缘检测方法。新算法将Grünwald-Letnikov分数阶微分引入到各向同性Sobel算子中,设计分数阶Sobel算子代替Canny算法中传统的梯度算子。将提出的新算法与Prewitt算法、经典Canny算法、Sobel算法和LoG算法进行视觉对比实验和定量评估,仿真从边缘检测视觉效果、边缘连接程度和算法执行效率三方面进行分析,结果表明改进Canny算法检测出的图像边缘信息清晰全面,对于噪声不敏感,边缘检测效果优于已有的几类经典算法。

基于改进Canny算法的噪声图像边缘检测

针对经典Canny算法应用中常出现的无法滤除椒盐噪声且滤波后图像细节信息易丢失、Sobel卷积核定位的边缘信息精度较差、双阈值选取存在偶然性等问题,对Canny算法进行改进。首先采用自适应中值-高斯滤波法代替传统的高斯滤波,并融合Laplace边缘增强法,滤除大量噪声的同时保留图像边缘细节信息;使用精度更高的Scharr算子代替Sobel算子计算图像梯度幅值和方向;然后通过最大类间方差法自适应计算图像的最优阈值;最后选用BSD500数据集进行实验,结果表明:文中算法相对于经典Canny算法,峰值信噪比平均提升14.5 dB,边缘检测评价指标C/A提高0.07~0.24,C/B提高0.06~0.14,算法性能指标提高24.8%。