Image mathematical morphology and image restoration application in detecting underground bin level

By using image recognition technology, the underground bin level can be detdcted. The bin image is noised by vibration, atomy, backgroun and so on. The image restoration and image mathematical morphology were used based on neural network. A modified Hopfield network was presented for image restoration. The greed algorithm with n-simultaneous updates and apartially asynchronous algorithm were combined, im- proving convergence and avoiding synchronization penalties. Mathematical morphology was widely applicated in digital image processing. The basic idea of mathematical mor- phology is to use construction element measure image morphology for solving under- stand problem. Presented advanced Cellular neural network that forms MMCNN equa- tion to be suit for mathematical morphology filter. It gave the theory of MMCNN dynamic extent and stable state. It was evidenced that arrived mathematical morphology filter through steady of dynamic precess in definite condition. The results of implementation were applied in detecting undergroug bin level.

AUV Local Path Planning Based on Acoustic Image Processing

The forward-looking image sonar is a necessary vision device for Autonomous Underwater Vehicles （AUV）. Based on the acoustic image received from forward-looking image sonar, AUV local path is planned. When the environment model is made to adapt to local path planning, an iterative algorithm of binary conversion is used for image segmentation. Raw data of the acoustic image, which were received from serial port, are processed. By the use of ＂Mathematic Morphology＂ to filter noise, a mathematic model of environment for local path planning is established after coordinate transformation. The optimal path is searched by the distant transmission （Dt） algorithm. Simulation is conducted for the analysis of the algorithm. Experiment on the sea proves it reliable.

数学形态学在Criminisi图像修复算法中的应用

Criminisi图像修复算法的修复步骤由待修复区域的标记、优先权的计算、最佳匹配块搜索与填充和更新置信度4部分组成。其中待修复区域的标记是进行Criminisi图像修复算法的基础,因此合理的标记待修复区域是提高Criminisi图像修复算法修复效果的有效路径。引入数学形态学对待修复图像进行处理,即利用腐蚀与膨胀组合,对待修复区域边缘进行处理,进而进行Criminisi图像修复算法操作。实验结果表明经数学形态学处理后的标记可以降低错误信息的累积,大大提升了图像修复的质量,具有较高的实用价值。

一种结合CDD模型和Criminisi算法的图像修复算法

针对既含有大块缺失信息又含有划痕的图像,结合CDD模型和Criminisi算法的优点,提出一种新的修复算法。算法先采用可以强化细节的自适应直方图均衡化操作来扩大图像的动态范围,后利用形态学算子分离出待修复图像中的划痕区域与大块区域,接着用CDD模型对划痕进行修复,再用改进优先级的Criminisi算法进行后续修复,最后把修复后的图像对应于缺失区域的像素填补到待修复图像的区域中。实验结果表明,改进后的算法克服了现有算法可能存在的偏差延续问题,使图像修复的结果更加符合人们的视觉效果。

基于改进Criminisi算法的病理组织反光图像复原

病理组织所含水分导致图像采集时易出现反光现象,影响了图像的质量,降低了计算机对病征的识别效果。为此,本文提出基于Criminisi的改进算法。首先,对病猪器官反光区域进行标记,在对标记图像二值化,对二值化图像用数学形态学闭操作处理,消除空洞,再与未标记的图像叠加,优化修复效果;之后,运用正规化函数定义置信度项,避免出现置信度项迅速衰减;最后,采用加权和的形式定义优先权函数,避免了优先权值为零,导致修复顺序不可靠问题。实验结果表明,改进的Criminisi算法修复顺序更加可靠,填充结果更加自然。

基于分水岭算法的作物病害叶片图像分割方法

为了提高作物病害叶片图像分割的准确性,采用了一种改进的基于标记的分水岭图像分割算法。首先,通过对二值图像进行距离变换和分水岭分割来获取背景标记,并通过提取数学形态学重建后的梯度图像中的区域极小值得到初步的前景标记,接着对前景标记进行进一步过滤,消除部分伪前景标记;然后,通过强制极小值方法将背景标记和前景标记叠加在梯度图像上;最后,对修改后的梯度图像进行分水岭变换。采用该方法对多幅黄瓜病害叶片进行图像分割,实验结果表明:该方法能够较好地将病斑部分分割出来,分割结果不受叶片纹理的干扰,平均分割正确率能够达到90%以上,具有一定的有效性和实用价值。

作物病害图像中重叠病斑分离算法

针对传统的分水岭分割算法的不足,应用了一种基于标记测地重建的分水岭算法对棉花重叠病斑图像进行分离。首先对病斑二值图像利用多尺度距离变换获得病斑的距离图像,通过极限腐蚀操作检测出标记种子;然后以种子标记为基础,运用形态学测地重建运算获取测地影响区骨架SKIZ——分水岭线;最后利用分水岭线与原病斑图像进行交集运算,从而得到分离的图像。运用该算法对棉花重叠病斑图像进行分离,试验结果表明:该方法能较好地将图像中的重叠病斑分离,并较好地保存病斑边缘信息,对图像中的微小结构和噪声不敏感,具有良好的鲁棒性。

基于数学形态学和区域合并的医学CT图像分割

针对传统分水岭算法分割腹部CT图像存在的过分割情况,提出了一种基于形态学优化和区域合并的分水岭分割算法。该方法先利用多尺度数学形态学方法检测出梯度图像,并用形态学重构去除细密纹理和噪声引起的局部极值,然后进行分水岭变换。为了产生有意义的分割,采用简单的区域灰度均值对变换后的图像进行有效的合并。实验结果表明,该方法能有效解决分水岭算法的过分割问题,得到较好的分割效果。

基于改进Canny算子的图像边缘检测算法

医学领域中的红细胞图像要求检测出细胞面积、圆度及个数等特征。针对该检测需求,提出一种基于改进Canny算子的图像边缘检测算法,采用迭代算法计算最佳高低双阈值,以数学形态法细化检测出的图像。实验结果表明,该算法可减少干扰边缘和噪声的影响,能突显医学细胞图像的检测特征。

数学形态学在海洋浮游植物显微图像处理中的应用

数学形态学是分析几何形状和结构的数学方法,广泛应用于各类图像形状和结构的分析与处理.浮游植物是海洋生态系统中的重要初级生产者,其个体微小,但形态特征各异,一般要在显微镜下才能进行准确的种类鉴定.本文以海洋常见赤潮藻血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea(Hirasaka)Hansen&Moestrup)为对象,利用数学形态学方法来处理和分析其细胞显微图像.数学形态学算法包括二值图像形态学和灰度图像形态学,涉及到膨胀、腐蚀、开闭运算,提供了快速高效的优化算法,特别是基于形态学分水岭的图像分割、标记目标、目标分割.研究结果证明,数学形态学可应用于海洋浮游植物显微图像处理,为浮游植物显微自动识别提供了理论基础.

改进的分水岭图像分割算法

针对分水岭图像分割算法对噪声敏感和易于产生过分割现象,提出了一种基于粒子群和区域生长的改进分水岭算法。该算法将区域生长与分水岭分割算法相结合,依据香农熵构建一个目标函数,确定区域生长参数;利用灰度均值计算区域间的差异度,将比较小的区域合并到与之相邻的差异度最小的区域中;利用粒子群算法对该目标函数进行全局寻优,实现图像分割。实验证明新算法较已有的几种分割算法有了很大提高,并有效地解决了分水岭算法的过分割问题,分割结果更加符合人的直观视觉特性,是一种有效、准确且实用的图像分割方法。

基于图像处理技术和BP神经网络算法的玉米病害诊断方法的研究

为了快速诊断识别玉米病害,及时采取防治措施,提高玉米病害的诊断水平,将图像处理技术和BP神经网络算法引入到玉米病害识别和诊断中。实验测试表明,利用图像处理技术的病害识别模型对采集的病害样本进行处理识别所得到的分析结论与实际应用领域的真实结论相符,满足农业生产的实际应用。该项技术为保证玉米产量和玉米品质提供了一种有效的方法。

一种改进Sobel算子的热红外影像边缘检测方法

热红外影像特殊的成像机理和特点,使影像中存在大量的噪声导致边缘信息模糊难提取。基于传统Sobel算子提出了一种新的边缘检测方法。首先利用数学形态学中的不同尺度、不同结构元素对具有随机噪声的热红外影像进行形态学去噪,再用Otsu算法对去滤波后的影像进行全局阈值分割,最后利用Sobel算子对其进行边缘提取。基于MATLAB仿真实验,结果表明:与传统的Sobel算子相比,该方法不仅有较强的抗噪性,而且检测出的边缘外部轮廓与内部细节特征表达较好,边缘具有连续一致性,是一种简单、快速的边缘检测新方法。

视频测量影像序列椭圆形人工目标点快速识别和跟踪方法

针对视频测量建筑物健康监测获取海量影像序列数据快速、准确识别和跟踪目标点的需求,提出基于影像块技术的椭圆形目标点识别和跟踪完整算法。该算法采用影像分块技术降低数据处理量,实现椭圆形目标点跟踪,集成数学形态学和椭圆几何属性特征,消除图像块边缘检测的非椭圆边缘信息,实现椭圆轮廓的提取,并采用最小二乘法拟合椭圆中心实现亚像素定位,快速、准确地实现视频测量建筑物健康监测椭圆形目标点的识别与跟踪。试验结果表明该方法获取的椭圆中心点像素坐标的RMS残差优于0.025个像素,且相对于随机Hough变换和模板识别算法,跟踪效率提高5倍以上。

医学图像的交互分割及三维表面重建

提出一种基于灰度信息的三维医学图像交互分割方法，并对分割提取的组织或区域进行了三维表面重建。在分割过程中，首先对图像进行滤波，确定阈值范围进行二值化，然后根据待提取组织或区域的特征，选取合适的数学形态学操作，最后对区域进行种子填充。这一过程是一个交互的过程。对提取出的区域用MT算法构造等值面，用灰度梯度法计算表面法向量，并实现高质量三维显示。

基于改进方向波变换的泡沫图像增强新方法

针对矿物浮选过程中浮选槽内气泡与矿浆背景灰度反差小、光照影响严重且存在大量噪声干扰等问题,提出一种基于改进方向波变换的泡沫图像增强新方法。采用改进方向波变换对浮选泡沫图像进行分解,保证信号产生平移不变性,避免图像边缘模糊;针对分解后低频子带系数值相差甚小,受工业光照影响严重的问题,引入多尺度Retinex算法实现增强效果,改善其亮度均匀性;并对高频部分构造一种双结构元素多尺度形态滤波方法,有效地消除噪声并保持边缘信息。采用工业现场大量泡沫图像进行试验。研究结果表明:所提出的方法可增强泡沫边缘细节,抑制噪声,明显改善泡沫图像的视觉效果,解决泡沫边缘不明显和噪声所带来的图像欠分割问题,有助于泡沫形态特征提取和工况分析。

基于数学形态学的医学图像分割

采用分水岭算法对医学图像进行分割,并针对其容易产生过分割的缺点,作了两点改进:首先对原始图像进行自适应加权的多尺度形态滤波,然后引入浮点活动图像作为分水岭算法的输入。实验表明,该方法算法简单,能有效地抑制过分割现象,得到较好的分割效果。

具有强抗噪声能力的图像分割方法

尽可能多地综合利用图像整体和细部信息 ,是精确分割图像、提取特征的关键。流域思想利用了整体信息 ,应用于梯度图像上 ,兼顾了细部信息。引入待分割物体全局连通性 ,将这种方法用于物体与背景的分割 ,得到了极好的分割效果 ,对噪声有极强的抑制能力 ,同时具有原理简单、分割结果为连续单像素边缘、边缘定位准确、可以同时标记多个区域等优点。给出了形态学流域算法的基本原理及数学实现 ,同时也总结了方法的缺点和解决途径。

采用模糊形态学和形态学分水岭算法的图像分割

提出了一种基于模糊形态学和形态分水岭算法的图像分割方法,先利用模糊形态学闭开运算平滑原始图像,再通过形态分水岭变换实现图像分割.实验结果表明这种方法具有较好的分割效果.

数学形态学算法的DSP实现

通过对数学形态学基本算法的研究,希望找出一种适合DSP的算法。数学形态学适用于高效并行结构运算,可简化图像数据。分析了数学形态学的位移运算,结合TMS320C32 DSP的流水线操作和I/O并发模式完成了形态学的快速算法。给出了DSP汇编程序的运行结果及不同情况的比较。