基于小波变换和数学形态学的孔径测量研究

针对视觉测量中硬盘圆孔孔径容易受到圆孔周围局部强反射、外部噪声的影响和测量精度不高的问题,提出一种基于小波变换、数学形态学和机器视觉相结合的圆形零件孔径测量方法。对摄像头采集圆孔图片,通过小波变换分解出高低频图像,利用小波变换对高频部分进行边缘提取,数学形态学对低频部分进行边缘提取,然后进行小波边缘融合,获取有效的圆孔边缘。利用最小二乘法对边缘进行孔径尺寸计算,经实验验证,该算法与其他算法相比,在有效地保留圆孔周围边缘信息的情况下,对周围噪声进行了有效的抑制,检测精度为0.01 mm以内,实验结果表明此方法简单易行,且具有较高的精度。     

印制电路板缺陷图像边缘检测

为了提取含噪声印制电路板(PCB)光板缺陷图像边缘信息,提出了一种基于混合法的图像边缘检测方法.在分析类间最大距离法图像分割基本原理的基础上提出了一种改进的类间最大距离法(IMDBC);设计了结合中值滤波、IMDBC、改进的数学形态学边缘检测算子与LOG算子进行PCB光板缺陷图像边缘检测的混合方法.用CCD及显微镜成像系统获取4幅PCB光板缺陷图像,结果表明:用本文方法提取出的图像边缘信息清晰且较精确,噪声点较少,所得到的4幅图像优质系数是其它6种方法的1.0111~1.3586倍.     

基于多尺度数学形态学的连铸坯缺陷边缘检测方法

连铸坯的缺陷会对轧制工艺产生影响,通过对连铸坯表面图像特征进行分析,提出了一种基于多尺度数学形态学的连铸坯表面缺陷检测方法。该缺陷检测方法能够有效去除噪声,并对水痕、氧化铁皮、渣痕等伪特征具有较好的抑制作用。实验结果表明,与Sobel方法、Prewitt方法、Canny方法、Laplacian方法等边缘检测方法相比较,该方法对缺陷边缘提取完整、平滑、定位准确,识别准确率达96.37%。     

小波模极大值法与数学形态学边缘检测细化结果

图像边缘检测的关键是尽可能多的检测到边缘并且抑制噪声的同时,尽可能的满足单线的边缘定位精度;为此选取了一种融合小波模极大值和数学形态学的边缘检测方法来获取图像边缘;首先在对图像进行小波分解,分别利用模极大值法和多尺度多结构数学形态学方法来处理小波分解的高频分量和低频分量,利用差影法对二者的结果进行融合;然后利用大律法得到二值化图像,并用形态学边缘细化算法细化图像边缘得到最后结果;实验结果显示,融合的方法可以得到比较完善的边缘,经过二值化和边缘细化后,获得的单线宽边缘更加清晰,定位精度更高。     

自适应多方向灰度形态学图像边缘检测算法

针对传统的多方向灰度形态学边缘检测算法存在计算量大、效率低的缺点,提出了一种基于自适应噪声抑制的多方向灰度形态学图像边缘检测算法。根据图像所含噪声的种类,采用不同尺度的结构元素对图像进行分类滤波,再根据像素点间灰度值的变化确定边缘方向,由相应方向的结构元素进行边缘检测。实验结果表明,与传统的多方向灰度形态学边缘检测算法相比,检测到的边缘重构相似度和边缘置信度更高,边缘连续性更强,且计算量低,运行效率高。     

基于图像边缘信息和Fisher准则的钢板表面缺陷分割研究

针对钢板表面缺陷图像信噪比低、缺陷目标小且形态差别大等特点,提出了一种基于边缘信息和Fisher准则相结合的图像分割方法。该方法首先采用梯度算子检测出缺陷图像的边缘,并对边缘检测所得的梯度图进行灰度拉伸,提高梯度图的对比度;然后利用Fisher准则寻找最佳阈值,分割出缺陷;最后运用数学形态学滤除噪声,实现了缺陷的自动分割和定位。实验证明,该方法不仅能够识别出弱小的缺陷,而且实现了在线实时检测。     

一种被动声呐信号检测的低虚警率方法

针对被动声呐多目标信号检测中的噪声背景归一化问题,提出了一种基于数学形态学滤波的噪声背景归一化新方法。该方法利用数学形态学处理中的膨胀和腐蚀算子,以及基于多项式拟合的数据均值估计方法,构造出了一种能够较为准确的估计噪声门限的方法,并以之进行噪声背景归一化,在较好保留信号信息的前提下较大程度的抑制了噪声,有效降低了多目标信号检测的虚警概率。通过计算机仿真对比了该算法与S3PM算法、OTA算法的性能,结果表明该噪声背景归一化算法能够在检测概率损失较小的情况下较大幅度地降低检测的虚警率。实际被动声呐数据处理的对比结果同样验证了该算法的有效性。      

X光图像中缺陷的自动提取方法研究

针对炭素制品X光图像的特点,对其缺陷的提取技术进行了研究,提出了基于迭代的阈值构造方法和基于数学形态学的边缘提取算法。为快速准确地提取缺陷,设计了目标边界提取算法和基于小波变换的图像增强算法,实现了原始图像中目标区域的增强及其背景的去除。在此基础上,为排除噪声干扰的影响,采用数学形态学和迭代阈值分割相结合的方法从目标区域中提取出缺陷区域,并在迭代阈值分割的基础上,利用基于数学形态学的边缘提取算法提取了缺陷的边缘。实验结果表明,该法很好地实现了缺陷区域及其边缘的自动提取,且受噪声影响很小,为进一步的缺陷特征参量的提取与选择奠定了良好的基础。     

基于数学形态学的数字全息再现像融合方法

针对数字全息中不同再现距离获得的携带不同聚焦信息的再现像, 提出了一种基于数学形态学的多聚焦再现像融合方法, 以有效扩展成像景深。首先通过小波-Controulet变换获得源图像的高频和低频分量;然后, 针对数字全息中含散斑噪声的特点, 对高频分量采用基于数学形态学区域能量的方法进行融合, 对低频分量采用加权对比度法进行融合;最后, 将融合系数反变换得到融合图像。通过对算法的有效性分析和实验验证, 将本文提出的方法与不加入数学形态学的融合方法进行了对比研究。结果表明, 基于数学形态学的融合方法能充分抑制散斑噪声的影响, 保留更多细节信息, 有效扩展了成像景深范围达11.5 cm。其中, 对于表面粗糙且信息量较少的骰子, 基于数学形态学方法的空间梯度算子提高了11.8%, 熵值提高了2.7%;对于表面光滑且信息量较多的硬币, 其空间梯度算子提高了13.6%, 熵值提高了2.8%。     

基于分形特征的复杂背景下扩展目标检测

 将分形面积度量和分形拟合误差相结合,提出一种复杂背景下扩展目标检测方法。运用分形面积度量进行目标和背景的边缘检测,并结合扩展目标特性确定目标所在区域范围,实现初检。计算原始图像各像素分形拟合误差特征,并运用概率松弛迭代法进行分形特征增强,利用增强特征进一步抑制初检结果中的自然背景。最后运用数学形态学操作剔除背景粘连,实现扩展目标精确检测。实验结果表明:该方法能够有效、可靠地检测复杂背景下的扩展目标,并能较好保持目标的外形轮廓。     

基于平稳小波变换的有噪弱目标检测方法的研究

利用平稳小波变换的多尺度边缘检测算法分别对模糊图像、低对比度图像和加入噪声的图像进行了边缘检测,验证了多尺度二次B样条小波的检测效果,也比较了三种小波局部模极大值方法在抗噪性、计算量及检测效果等方面的性能,并且针对对比度低,受噪声污染严重的目标图像,提出一种能够根据不同背景计算出自适应阈值的新方法,使其在抗噪的同时又能较好地提取出微弱目标边缘。实验证明,利用多尺度二次B样条小波边缘检测算法能有效地排除噪声干扰,准确地提取出微弱边缘,可以实现3%对比度下的有噪图像的目标探测问题。     

基于粗糙集与小波反锐化掩模的图像增强

为了有效去除图像中的干扰噪音,改善模糊不清晰的有用边缘细节信息,提高图像的层次感和清晰度,提出将粗糙集和小波反锐化掩模相结合的方法来实现图像增强.运用粗糙集中的近似及等价属性关系将知识化后的图像划分成不同的区域,再根据估计好的阈值进行数据约简,实现有效去除噪音.运用小波反锐化掩模法对图像的轮廓及细节信息进行增强处理,完成图像的最终增强.实验结果表明,不论在主观的视觉效果上,还是客观的噪音均方误差,该方法的处理结果都是较为理想的.     

Color image edge detection method using VTV denoising and color difference

The traditional Canny edge uses Gaussian filter to suppress the noise, it also smoothes out the image edges. An improved Canny edge detection method for color image is proposed in this paper, the improved method uses fast vectorial total variation (VTV) minimization model to remove noise in color image, and then calculates the color difference and direction in CIELAB color space, which is used for non-maximal suppression. Finally, the improved method extracts the edges by the double-threshold method. The experimental results show that the proposed method achieves better performance than the traditional Canny edge detector. It can remove noise while preserving the image edges, and effectively detect the image edges.     

基于小波变换的激光主动成像图像去噪方法

 针对激光主动成像图像的特点,提出了将小波变换和中值滤波相结合的图像去噪方法。在对小波分解后的水平、垂直和对角3个方向高频细节图像进行处理时,我们采用3种不同形状的模板进行均值滤波,为了保护图像的边缘和细节信息,采用边缘检测法来将高频中的边缘细节与噪声分开。实验结果表明:该方法在降低图像噪声的同时又较好地保留了图像的细节,去噪效果比较理想。     

多尺度形态算子融合图像滤波技术及滤波质量评价

针对舰载红外警戒系统的红外和电视图像,提出了一种新的海空背景下受强杂波、噪声污染的图像目标滤波算法和滤波效果的定量评价算子。算法采用多尺度的形态算子对输入的图像并行滤波,大尺度形态算子抑制图像噪声,小尺度形态算子提取目标边缘细节信息。处理后的图像进行基于树状小波帧变换的图像信息融合,融合图像可完备提取不同尺度滤波后的图像信息。针对目标检测跟踪的图像滤波算法的评价,提出了目标与背景的交叉分辨力评价算子及评价准则。仿真实验表明。该滤波算法要优于中值滤波、自适应滤波、小波变换滤波算法,滤波质量的定量评价算法是合理的、有效的。算法适用于舰载红外警戒系统。