追寻信标的智能车最优导航策略

基于NXP嵌入式控制芯片的智能车,提出用于追寻信标的自主导航策略.采用基于连通域图像的扫描算法,对摄像头图像进行扫描与滤波,从而得出正确的发光信标位置;采用基于映射关系的畸形矫正算法,通过映射公式对发光信标的图像进行畸变矫正;采用线阵CCD摄像头与接近开关相结合的方法作为避障策略.经实验测试与竞赛检验,该导航策略具有较高的行驶效率以及较低的误判率.     

智能车竞赛中的运行稳定性探究

以追寻信标的智能车竞赛为例,探讨了智能车在运行过程保证稳定性的要素并提出了改进型处理方式.采用滤光片结合遮光板的CMOS摄像头,并对摄像头图像进行滤波,提高了图像识别稳定性;采用增量式PID算法和前馈-微分先行式PID算法分别控制舵机和电机,提高了姿态控制稳定性;采用线性CCD、红外对管、轻触开关、倾倒保护开关检测突发情况,并利用舵机、电机规避突发情况,提高了突发处理稳定性.     

基于数字图像处理技术的人脸检测算法研究

为了提高人脸检测的准确性及检测速度,需要对基于数字图像处理技术的人脸检测算法进行研究。使用当前方法进行人脸检测时,需要提取脸部特征数目较多、检测速度过慢,降低人脸检测效率。为此,提出一种基于数字图像处理技术的人脸检测算法。该方法首先获取人脸数字图像,通过拉开数字图像的灰度间距,使数字图像灰度均匀分布,进而提高数字图像对比度,使图像更加清晰,再通过Wiener维纳滤算法对处理后的数字图像进行图像平滑去噪,在此基础上使用Robert边缘检测算子方法对数字图像人脸边缘每个像素点检测,得到数字图像中人脸边缘的基本图像,将其输入到计算机数字图像处理系统中进行识别检测。实验仿真证明,所提算法在检测速度及准确性等方面具有明显的优势。     

葡萄糖注射液中不溶性微粒的识别算法研究

针对传统人工目测法以及光阻检测法在葡萄糖注射液中不溶性微粒识别判断效率较低现象,提出了一种背景差预处理与改进的Mean Shift算法相结合的微粒识别算法。利用高分辨率数码相机采集在一定照度下葡萄糖注射液中不溶性微粒产生散射光的序列数字图像。对序列数字图像进行预处理及并标定数字图像有效检测区域。建立序列数字图像背景模型并对背景噪声与随机噪声进行抑制处理。采用改进的Mean Shift算法对葡萄糖注射液中不溶性微粒进行目标跟踪。通过对序列数字图像中被检测对象的分割与特征提取,实现了葡萄糖注射液中粒径在25μm以上不溶性微粒的识别。     

数字图像细化算法研究与实现

研究了两种数字图像细化算法,即查表细化算法和形态学细化算法。在VC 6．0平台上,分别应用这两种细化算法对一幅BMP位图进行细化处理实验,并对实验结果进行分析。试验结果表明,形态学细化算法比查表细化算法的细化结果要好。     

基于摄像头的直立自平衡智能车设计

设计直立行走式循迹智能车的机械及控制系统;系统选用微控制器MK60为控制核心,利用陀螺仪和加速度传感器,采用互补滤波的方法计算车体的角度和角速度,通过比例微分算法控制智能车车轮的加速度来抵消车模运动倾向,实现智能车直立;单片机通过模拟摄像头进行赛道图像捕捉,采用边沿检测算法识别赛道中心线,计算与设定值的偏差,进而控制左右两个电机产生速度差,完成智能车的转向。经测试,智能车能够在保持直立同时,完成赛道识别,且运行平稳快速。     

复杂背景下彩色数字图像分割算法研究

为了提高复杂背景下彩色数字图像分割的准确率,减少噪声对图像处理的干扰,尽可能的缩短运行时间,需要对复杂背景下彩色数字图像分割算法进行研究。当前图像分割算法在彩色数字图像分割的过程中,仅仅考虑了图像像素的亮度值,没有考虑其空间特征,存在计算的复杂性过大等缺陷,影响彩色数字图像处理效果。为此,提出了一种基于随机权重粒子群的复杂背景下彩色数字图像分割算法。该算法先采用多尺度均匀滤波方法,对复杂背景下彩色数据图像进行划分,其中包含噪声和不含噪声的像素点的亮度值、结构元素以及局部区域内的图像像素加权亮度密度特征。采用多段图分割获取彩色数字图像的优化分割,在平滑项中代入彩色数字图像梯度信息,对彩色数字图像分割结果中的弱边界进行剔除,从而实现准确的彩色数字图像分割。实验仿真证明,所提算法增加了彩色数字图像分割的对比度和信噪比,提高了复杂背景下彩色数字图像分割的准确性。     

保守超混沌在数字图像加密中的应用

基于保守超混沌信号，提出一种数字图像加密算法.该算法利用一个5维保守超混沌系统产生5通道时间序列对原图像分别进行RGB三基色像素级和比特级置乱，再对置乱的RGB三基色作异或操作.在此基础上，利用其中一个通道的时间序列作为密钥分别进行一次正向异或操作的扩散和S盒处理，一次反向异或操作的扩散与S盒处理及置乱，得到加密的图像.最后利用直方图、信息熵、密钥空间等安全性指标对该加密算法进行测试，并与一个五维耗散超混沌系统应用于图像加密的实例进行对比.数值结果表明保守混沌应用到数字图像加密的算法具有更高的安全性和可靠性.     

一种基于混沌和汉明码的数字图像篡改检测及修复算法

提出了一种基于混沌映射和汉明码的数字图像篡改检测及修复算法.该算法采用了目前在信道编码中广泛使用的编组码汉明码,将差错控制应用于图像认证和修复,并使用混沌映射保证算法的有效性和安全性.分析及实验表明:该算法在保证良好的视觉效果,嵌入较少认证信息的前提下,可以有效地进行数字图像篡改检测,并能够完成一定程度的图像修复.     

一种用于自动分析散斑摄影条纹图的数字图像复原技术——衍射晕影响的消除

本文提出了一种消除衍射晕非均匀照度影响、提高计算机自动测量散斑摄影条纹图精度的数字图像复原算法.简单介绍了散斑摄影条纹的自动分析过程.在VAX-11/785计算机上对模拟的无噪声白光散斑条纹进行验证,结果表明,本算法和程序是可靠的.     

针对特定场合的图像恢复算法实验研究

介绍了数字图像恢复技术的原理和主要的恢复算法,针对离焦退化、运动退化和高斯退化等不同应用场合,结合各种评价函数分析比较了维纳滤波、约束最小二乘法、Lucy-Richardson和最大熵法在图像恢复中的各自特点。对实际拍摄的离焦模糊图片进行了恢复处理,比较和印证了各算法的特性。总结了各算法在图像恢复中的特点以及各种图像质量评价函数的适用范围。     

利用相邻相关像素进行噪音抑制的模糊小目标检测算法

提出了一种利用相邻相关像素对红外数字图像中的可疑小目标进行检测的算法. 该算法首先利用自适应全局阈值检测图像中的亮像素,并借助相邻相关像素信息滤除结果中的亮噪音点;然后依据亮像素的相关性,对剩余的亮像素进行加强,并再次抑制噪音,获得可观的信噪比增益.相对于传统的Top-Hat变换,该算法能够在有效提高待检测目标信号强度的同时很好地抑制噪音,有效地保留了目标图像的边缘细节.     

利用相邻相关像素进行噪音抑制的模糊小目标检测算法

提出了一种利用相邻相关像素对红外数字图像中的可疑小目标进行检测的算法.该算法首先利用自适应全局阈值检测图像中的亮像素,并借助相邻相关像素信息滤除结果中的亮噪音点;然后依据亮像素的相关性,对剩余的亮像素进行加强,并再次抑制噪音,获得可观的信噪比增益.相对于传统的Top-Hat变换,该算法能够在有效提高待检测目标信号强度的同时很好地抑制噪音,有效地保留了目标图像的边缘细节.     

改进的Brenner图像清晰度评价算法

图像清晰度评价是基于数字图像的被动式自动调焦技术的基本问题之一.传统Brenner图像清晰度评价算法具有运算速度快特点,但是其评价准确性取决于阈值选取,且其灵敏度较低.针对上述问题,本文提出了一种改进算法.改进算法采用高通和带通两个滤波器对图像进行计算,克服阈值对传统Brenner算法评价结果的影响.为了衡量改进算法的性能,将其与传统的Brenner算法比较,并对评价算法的单峰性、无偏性、灵敏度、计算量等主要衡量标准逐一分析.实验结果表明:与传统的Brenner评价算法相比,改进算法在满足评价算法单峰性和无偏性前提下,提高了灵敏度,降低了计算次数.     

改进的Brenner图像清晰度评价算法

图像清晰度评价是基于数字图像的被动式自动调焦技术的基本问题之一.传统Brenner图像清晰度评价算法具有运算速度快特点,但是其评价准确性取决于阈值选取,且其灵敏度较低.针对上述问题,本文提出了一种改进算法.改进算法采用高通和带通两个滤波器对图像进行计算,克服阈值对传统Brenner算法评价结果的影响.为了衡量改进算法的性能,将其与传统的Brenner算法比较,并对评价算法的单峰性、无偏性、灵敏度、计算量等主要衡量标准逐一分析.实验结果表明:与传统的Brenner评价算法相比,改进算法在满足评价算法单峰性和无偏性前提下,提高了灵敏度,降低了计算次数.     

基于灰度变换的红外图像实时分割算法

针对高灰度等级红外数字图像提出了一种基于灰度变换的实时分割算法.通过实时分析原始图像中几个小区域的灰度直方图,自动确定分割阈值,将原始图像通过灰度变换实时转换为低灰度等级图像.该算法能够将高灰度等级的红外数字图像实时显示在普通显示器上,并且能够有效抑制背景并保留目标灰度信息.由于变换后的图像灰度等级较低而且背景及噪音信息较弱,极大地提高了红外跟踪器的性能.     

荷叶效应的研究

荷叶效应源于物体表面微米-纳米结构带来的超疏水性本文通过较为简便的实验装置,研究了超疏水表面的水滴形态;在MATLAB环境下,利用图形工具箱(IPT)对数字图像进行处理;结台Runge-Kutta算法和Newton-Raphson迭代法,通过拟台Young-Laplace方程实现了对接触角较高精度的测量;并在此基础上,...     

基于带通滤波成像的高温数字图像相关方法

提出一种用于高温物体表面全场变形测量的高温数字图像相关方法.该方法采用带通光学滤波成像技术以有效减小高温物体表面热辐射对相机采集图像亮度增强的影响,在物体表面温度高达1000℃时仍可获得可被数字图像相关方法直接分析处理的高质量数字图像.用该方法测量了铬镍奥氏体不锈钢在1000℃高温时的全场热变形以及从室温到1000℃温...     

基于云层系数的遥感图像去云雾算法

讨论了数字图像小波分解过程,根据分解系数的频率分布,给出通过小波分解分离单幅遥感图像中云雾和景物的途径。探讨暗通道先验理论,分析云雾和景物暗像素值的差异。在此基础上,建立云层系数的概念,并提出一种根据云层系数从遥感图像中去除云雾的算法。即利用云层系数,估算各像素的云雾浓度,处理高层细节系数以衰减云雾,处理低层细节系数以突出云下景物。给出详细的实现步骤,进行去云雾处理实验,并评价实验效果。结果表明,去云雾效果优于小波加权算法和小波阈值算法。     

基于小波变换的红外热波无损检测融合算法

在红外热波无损检测中获取的热像序列存在着背景噪声大、缺陷边缘模糊、对比度低等特点。为了提高由红外热像序列重构的数字图像的缺陷显示能力,以小波变换为热像处理工具,采用基于像素级和特征级的图像融合算法对热像序列进行了处理,并采用基于统计学的图像评估标准对处理效果作了定量评价。通过对铝合金试件的检测实验说明该方法可用于材料内部缺陷的红外热波无损检测。研究结果表明,此种图像融合算法可对不同深度缺陷所对应的两幅最佳热像进行有效地融合,在一幅融合图像中直观地反映出全部缺陷,并能有效地减少加热不均和背景噪声对缺陷识别的不利影响。