基于Bottom-hat频谱方法的运动模糊参数估计方法

运动模糊是由于物体与成像系统间的相对运动而形成的,匀速直线模糊图像的复原需要得到精确的模糊参数。根据理论,匀速直线运动模糊的模糊参数与频谱中的零点有关,其频谱暗线数目与模糊尺度有关,且频谱暗线与角度垂直。在检测频谱暗线时,由于受到图像结构或者噪声影响,难以准确定位频谱暗线;同时,图像长宽比的不同也会影响频谱结构。针对以上问题,文中利用形态学中的Bottom-hat操作对模糊图像频谱进行处理,并对处理后的频谱采用霍夫变换得到模糊角度,再利用模糊角度和中心零点距离得出模糊尺度。实验结果表明,该方法检测模糊尺度的误差小于0.25个像素,角度小于0.6°,且拥有较好的稳定性,可以正确检测不同尺度和内容模糊图像的模糊参数。

小电流接地系统单相接地故障检测新方法

讨论了电力系统故障发生后,系统对故障检测的要求。利用形态小波对故障后的零序电流信号进行分解,并对分解后的近似信号进行Top-Hat和Bottom-Hat运算,得到零序电流的波谷与波峰信号出现的先后时刻关系,从而进行故障选线,大量的仿真实验证明此方法的有效性。与小波分解相比,此方法运算简单,只涉及到加、减和取极值运算。

一种基于形态学的探测器安全着陆点选择方法

探测器着陆点选择的优劣直接关系到探测器能否安全降落。提出了一种基于数学形态学的探测器安全着陆点选择算法。该算法先利用灰度形态学中的高、低帽变换对探测目标表面的弹坑及岩石等障碍进行检测,然后对形成的多连通区域利用数学形态学进行骨架提取并修正,进而求出最佳安全着陆点以及安全着陆半径,最后通过仿真验证了该算法的有效性。

偏暗或泛白背景的车牌图像二值化方法

在车辆牌照识别系统中,由于摄像机畸变、动态范围太窄、车辆牌照被污染等原因,灰度化的车辆牌照图像背景变得模糊,接近于字体的灰度或者动态范围不高,使得前景字体跟背景难以分开。该文采用高帽与低帽形态滤波增强车牌图像中的字体,去除背景对图像的影响,使用基于迭代的图像分块二值化算法进行二值化。实验表明,该算法可有效克服偏暗或泛白背景的影响,二值化效果良好。

基于顶帽底帽变换的仿生图像增强算法

针对低照度图像对比度低、细节模糊、色彩饱和度低的问题,通过分析人眼的主观亮度感受和光照强度的非线性关系以及人眼的视网膜神经节细胞中感受野的传输特性,提出一种顶帽变换和底帽变换相结合的仿生图像增强算法。首先,将低照度图像的RGB色彩空间转换为HSV空间,对亮度分量进行全局亮度对数变换;其次,采用视网膜神经元感受野三高斯模型对图像局部边缘的对比度进行调整;最后,用顶帽变换和底帽变换辅助对较亮背景的提取。实验结果表明,所提算法增强的低照度图像不仅细节清楚、对比度高,同时还没有设备采集图像存在的光照不均匀和图像景深的问题,而且增强后的图像色彩饱和度高,具有很强的视觉感受效果。

基于数字图像处理和特征提取的钢轨表面缺陷识别方法

设计了一种基于图像特征分析的钢轨表面缺陷识别方法,运用快速数字图像处理技术可实现钢轨表面裂缝和剥离掉块缺陷的提取,该识别方法通过对采样图像使用高低帽变换进行图像增强,再进行高斯平滑消除毛刺,最后采用阈值处理及边界抑制来提取出缺陷信息。研究了钢轨伤损评价及信息表达方法,可将缺陷信息以曲线的形式表示出来。为验证所设计方法的有效性,设计了模拟实验装置,用工业线阵CCD摄像机获取钢轨样品运动时检测的图像,进行缺陷识别处理,实验表明,系统输出曲线能够明确反映损伤的程度及其位置信息。

一种强粘连与畸变巨噬细胞图像的分割方法

针对强粘连巨噬细胞图像难分离和畸变细胞易过分割的问题,提出了一种结合多种图像处理技术的混合分割方法。首先使用高/低帽变换增强灰度图像的对比度;然后基于优化种子点重构距离图像,在重构距离图的基础上使用分水岭变换获得初始分割结果;最后结合人眼对区域相似性的实际感知定义了融合灰度距离、方差和边缘信息的综合相似性准则,根据综合相似性准则进行区域合并得到最终分割结果。仿真结果对比表明,新设计的方法不仅能够成功分离强粘连细胞而且能有效抑制畸变细胞由于形状不规则而产生的过分割,错分率更小,与人工标注的分割结果更为接近。

基于差分计盒法和数学形态学的路面裂缝分割和提取方法

路面裂缝检测是道路维护工作的重要内容之一。分维数可以很好地表现裂缝的特征。在差分计盒方法计算图像分维数的基础上,提出了一种改进算法;并将其应用到路面裂缝图像的阈值化。再结合数学形态学中的膨胀、腐蚀、开和闭运算以及底帽变换,采用多个合适的结构元素,在阈值化的裂缝图像基础上进行裂缝骨架提取,并去除噪声和毛刺,将利用该方法得到的检测结果与利用最大类间方差法和Canny算子得到的结果比较,表明该方法能够很好的实现路面裂缝的分割和提取。分割提取的裂缝位置准确,抗噪性能改善,更具实用性。

基于数字图像处理的球团矿粒度检测

为了解决球团矿粒度的在线检测 ,在分析了球团图像特征的基础上 ,合理地运用计算机图像处理与识别技术实现了球团粒度检测及粒度分布计算。样本实验结果表明 ,粒度测量结果能够较真实地反映实际球团粒度分布范围。

基于顶帽-底帽变换和二次图像分割的目标提取

文中分别采用最大内间方差法、迭代法、二维最大熵法、KFCM单次阈值分割法和灰度均值区域生长法对坦克和卡车从背景中进行提取。针对单次阈值分割法和灰度均值区域生长法在提取目标时出现不能分割出车身投影或者大量丢失车体等问题,本文结合单次阈值分割法和区域生长法的优势,提出了基于顶帽-底帽变换和二次图像分割的目标提取算法。对比试验表明,该算法在较完整保留车体部分同时能去除车体的投影,很大程度上抑制了目标的形心漂移。

基于图像处理技术的泥石流照片中块石分割算法分析比较

近几年泥石流灾害多发,而泥石流粒度分析量测任务繁重。为此,结合计算机图像处理技术,将野外实地块石照片进行计算机处理。在处理前期,将照片中块石有效地分割出来是一个最重要问题。该项技术研究在当今地质领域中是一个新兴热门领域,国内外的研究甚少,这项技术的研究现在处于萌芽阶段。有鉴于此,分析比较当今分割效果较好的3种算法并结合其他小算法,得出归一化分割算法结合分水岭算法,高低帽变换算法,beareaopen变换算法,能够较好地分割出块石,效果比较理想。

Medical Image Enhancement Using Morphological Transformation

Medical imaging includes different modalities and processes to visualize the interior of human body for diagnostic and treatment purpose. However, one of the most common degradations in medical images is their poor contrast quality and noise. The existence of several objects and the close proximity of adjacent pixels values make the diagnostic process a daunting task. The idea of image enhancement techniques is to improve the quality of an image. In this study, morphological transform operation is carried out on medical images to enhance the contrast and quality. A disk shaped mask is used in Top-Hat and Bottom-Hat transform and this mask plays a vital role in the operation. Different types and sizes of medical images need different masks so that they can be successfully enhanced. The method shown in this study takes a mask of an arbitrary size and keeps changing its size until an optimum enhanced image is obtained from the transformation operation. The enhancement is achieved via an iterative exfoliation process. The results indicate that this method improves the contrast of medical images and can help with better diagnosis.

全直径碳酸盐岩岩心孔隙空间重构方法

缝洞型碳酸盐岩多具有较强的非均质性,在标准尺寸岩心栓上进行的研究难以表征真实岩心孔洞缝结构特征,需在全直径岩心上开展研究。然而,受岩心尺寸影响,三维CT扫描结果中噪声较多且微裂缝等弱结构响应不明显,现有孔隙空间重构方法不适用。针对此问题,文中首先基于高低帽变换等图像增强算法以增强裂缝响应,在此基础上建立了缝洞型碳酸盐岩全直径岩心三维CT重构方法。应用结果表明,建立的算法能够较好地重构全直径缝洞型碳酸盐岩岩心三维孔隙空间。

血型判读系统中的边缘检测算法研究

血型判读是最基本的医疗辅助工作,在日常生活中能正确且快速的判断出血型有着重大的意义。针对便携式装备获取数字图像结果时易受到光照等因素的影响,造成图像背景不均匀等现象,提出在同态滤波的基础上使用数学形态学的方法去除背景亮度不均匀的影响,即使用数学形态学中的高低帽变换使对比度得到增强,进而改善同态滤波出现的部分像素过增强的现象,使同态滤波后的结果更加完整、准确,为之后的图像识别工作提供技术基础。实验表明,该方法能得到较好的图像边缘。

改进的高低帽变换对固定阈值二值化算法的优化

由于车牌识别系统大多工作在复杂的光照环境中,如何解决不均匀光照对车牌图像的影响仍然是车牌识别领域的一个难题。数学形态学中高低帽变换的重要用途就是校正不均匀光照对图像的影响,但如果直接将其用于车牌图像的二值化处理,因为图像的灰度值变换不大导致部分边缘损失,不仅不利于确定良好的阈值,而且检测结果也不理想。利用高低帽算法的特点,首先用形态学膨胀算法调整结构元素尺度,改进传统高低帽变换的边缘检测算法,然后利用检测图像边缘熵确定权值进行融合,再对其进行固定阈值二值化处理。实验证明这一方法有效提升了车牌图像的边缘灰度,减小了光线不均对车牌图像造成的影响,增强了车牌识别的准确度。

非结构环境下基于HoG与SVM的汽车油箱盖视觉检测方法

为解决在自然场景中进行汽车油箱盖定位的问题,提出一种非结构环境下基于HoG与SVM的汽车油箱盖视觉检测方法。对汽车图像进行预处理并采用多尺度底帽变换提取图像暗细节特征;利用改进的最大熵阈值分割法分割图像;采用连通区域标记法对二值图进行统计,并在原图中确定目标候选区域;采用HoG特征和支持向量机对候选区域进行分类判决,从而定位汽车油箱盖。结果表明:该方法可以准确地检测出油箱盖位置,即使图像存在光照不均匀、汽车覆盖件表面灰尘、细节模糊等情况,也有较好的定位效果。

基于底帽变换与图像融合的图像去雾算法

针对传统暗通道先验算法去雾后存在去雾不彻底、景物边缘出现光晕效应以及处理速度慢等问题,提出一种基于底帽变换与图像融合的图像去雾算法。首先对雾图进行降采样,加快算法处理速度;然后根据底帽变换可以取得较好轮廓图的特点,将最小通道图进行底帽变换并与其灰度反转图进行图像融合,从而优化暗通道图像边缘;将经过双边滤波和开、闭运算后的透射率与改进暗通道得到的透射率进行融合,实现对透射率的精确估计,之后使用导向滤波精细化透射率;最后利用大气散射模型得到去雾后的图像。实验结果表明,该算法处理后的图像峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)分别提高了4.3%和8.5%,处理时间减少了98.5%。

基于图像增强与分水岭分割的隧道低对比度裂缝提取方法

在实际的隧道裂缝检测中,存在细小、对比度低且有污渍点干扰的隧道裂缝,利用常规方法很容易漏检裂缝。为了解决此问题,提出一种基于图像增强与分水岭分割的裂缝提取算法,该算法有效利用背景信息补偿了污渍点,均衡了图像背景对比度。结合高低帽变换方法对图像进行增强,然后根据分水岭算法获取分水岭分割线;比较分割线所在位置的灰度值与其周边灰度值,并通过灰度值差异判断裂缝边缘,从而提取裂缝。实验结果表明,所提算法能够准确、有效地检测出完整的隧道裂缝,且对噪声具有鲁棒性。

基于形态学高低帽变换的遥感影像水域边缘检测算法

水域是遥感影像中重要的地形要素之一,本文在水域影像特征的基础上,提出了一种基于形态学高低帽变换的水域边缘检测算法。试验结果表明,该方法能很好地检测出水域的边缘,比传统的Canny算子和LOG算子有了很大的提高。

金属管道焊接缺陷的X射线数字图像处理及检测方法研究

本文针对X射线线阵实时成像金属管道焊缝图像中的缺陷,通过Matlab仿真软件进行处理和分析。自适应中值滤波能够有效去除噪声,同时保持了图像中的边缘细节,自适应阈值分割方法在增强图像目标与背景对比度的同时,能够准确提取金属管道焊缝区域;对焊缝内部运用高频加强和基于形态学的低帽变换,能够为快速提取未焊透和气孔等焊接缺陷提供有效的视觉效果,并能根据其特征进行准确图像分割。