基于灰度熵多阈值分割和SVM的火焰图像状态识别

为了进一步提高锅炉燃烧火焰图像状态识别的性能,提出了一种基于灰度熵多阈值分割和支持向量机(supportvector machine,SVM)的火焰图像状态识别方法。对火焰图像进行基于灰度熵准则的多阈值分割,采用改进粒子群优化算法选取最优多阈值,由此快速准确地分割出火焰图像中的背景区域、有效燃烧区域及高温燃烧区域;然后,提取火焰图像的10个特征参数,以此作为训练样本训练支持向量机,最后采用支持向量机依据提取的特征对火焰图像进行分类,并通过上述改进粒子群优化算法优化支持向量机中的2个参数。实验结果表明,提出的方法分割结果正确,与采用将图像像素作为训练样本的方法相比,该方法的分类识别正确率更高,运行速度大大加快。     

基于改进MSER算法的电力设备红外故障区域提取方法

红外图像处理中因目标边界模糊、区域灰度变化等因素,导致传统的极大稳态区域方法区域提取效果低下。为此,提出一种基于改进极大稳态区域方法的电力设备红外故障区域提取机制,提升区域提取效果。首先,从灰度相似度聚类出发,采用Meanshift算法对分割区域的邻域像素进行聚类。其次,结合阈值分割机制,快速将相似像素进行分割,最终通过迭代得到电力设备故障所呈现的亮度区域信息。实验结果表明该提取区域方法性能优于极大稳态区域算法,具有较低的误分类错误,且相比于Mean shift算法,具有高效的处理速度。     

最大熵和高斯模型在锂电池缺陷识别中的应用

锂电池极片缺陷在线识别系统中采用最大熵阈值法实现图像的阈值分割,采用缺陷面积排序的方法取出最大缺陷目标,提取二值化图像中缺陷的几何形状和投影参数作为特征值,最后采用高斯混合模型算法实现对缺陷目标的识别分类。实验结果表明:该系统能自动实现阈值分割,准确提取缺陷特征,识别准确率达到94%。     

基于改进RHT的SAR图像机场区域提取算法

星载合成孑L径雷达(SAR)图像信噪比低,由于相干斑噪声和非检测目标的干扰,在其中进行机场目标检测及区域提取难度较大.针对上述问题,提出一种星载SAR图像机场目标检测提取算法.对原始SAR图像进行curvelet阈值去噪处理,抑制相干斑噪声并突出低灰度区域;根据灰度分布进行Otsu最大类间差分割,初步划分感兴趣区域(ROI);通过加入了最小二乘修正的随机Hough变换(RHT)检测机场跑道;最后基于跑道上选取的种子点区域生长得到完整的机场区域.实验结果表明,提出的算法解决了星载SAR在解译方面的难点,有效检测出机场目标并提取相关区域,具有较高准确率和鲁棒性.     

基于局部区域聚类的电力设备故障区域提取方法

针对电力设备红外图像诊断中热故障区域提取问题,提出了一种局部区域Mediodshift聚类的电力设备红外图像故障区域提取方法。文章根据热故障所表现的灰度特性初始化聚类中心;结合Mediodshift聚类方法,对目标区域邻域像素进行聚类。为了尽可能获取故障区域邻域相似像素,引入了基于邻域灰度的调节策略。同时,为了提高聚类效率,采用了自高向低的聚类阈值分割机制,从而使得Mediodshift算法能快速地将整幅图像中故障区域像素进行聚类,实现红外图像中热故障区域的提取。最后通过典型红外图像实验测试,验证了该方法区域提取的有效性,且对比目前现有的一些方法,进一步表明文中方法具有较好的故障区域提取性能。     

基于多方向Gabor滤波器的图像分割

针对传统图像分割算法往往受到噪声的影响容易产生过分割问题,提出一种基于多方向Gabor滤波器自适应提取图像粗边缘的区域分割算法。首先,利用多方向Gabor滤波器的虚部对输入图像进行卷积运算提取多方向的幅值,同时提取每个像素点的梯度幅值,再利用自适应阈值法提取图像粗边缘。然后,对粗边缘映射做分水岭变换,得到初始过分割结果。最后,在合并代价的前提下将初始过分割区域进行迭代合并,直到超过合并阈值,得到最终的图像分割结果。实验结果表明,与Canny、区域生长和LOG方法相比,所提出的方法有效地缓解了过分割的问题并且平均计算复杂度降低了约21.5%。     

煤灰熔融性图像自动识别算法的研究

本文提出了一种测定煤灰熔融性时图像的自动识别的算法。根据模式识别和计算机视觉理论,首先从CCD摄像机处采集图像,经过预处理后,采用阈值迭代和Otsu分割算法相结合的单阈值法进行图像分割,在定位灰锥目标区域后,进一步提取高度、底宽和面积等几何特征,作为特征温度图像的识别依据。实验表明,该算法简单、有效,且能兼顾系统的实时性和准确性要求。     

基于改进色差法的复合绝缘子图像分割技术

针对自然光照条件下复合绝缘子表面存在阴影或暗区域不能准确分割的情况,提出一种基于改进色差法的复合绝缘子图像分割方法。首先,将采集的图像中复合绝缘子所在区域划分为亮、正常、暗三个部分,分别对亮、暗区域进行光照补偿后,重新合成绝缘子图像;其次,对该合成图像进行颜色分量提取和分析,提出一种改进的色差方法获取最优色差灰度图像;最后,采用Otsu自适应阈值算法结合区域标记和几何形状分析进行分割,从而实现输电线路光照不均复合绝缘子目标的准确识别。实验结果表明:该改进方法可以比较完整且准确分割出绝缘子,为后续绝缘子特征提取、故障分析提供了有利参考;将该改进方法分别与传统阈值分割方法、2R-G-B(红色分量Red、绿色分量Green、蓝色分量Blue)色差法进行比较,三者平均分割误差分别为8.18%,36.12%、27.88%,降低了27.94%和19.70%,尤其对弱光、强光下绝缘子分割效率平均提高30%以上。     

基于双向长短期记忆网络的车牌识别算法

针对交通卡口车流量大、光照变化复杂等特点,提出一种新型车牌字符自动识别方法。首先,利用残差法计算出每帧图像的亮度、饱和度、颜色、帧间运动等信息的显著图,然后合成全通道显著图,可有效的适应光照、阴影、遮盖等动态环境,提高算法对于多车道内多车牌的检测覆盖能力。其次,利用双阈值法对图片中车牌的候选区域进行自适应阈值分割,提取图像感兴趣区域(ROI)。基于该ROI区域,搭建双向长短期记忆网络(BLSTM)模型,将车牌内整个字符串作为系统的识别目标,避开字符分割环节,最终在典型测试环境下系统正确识别率达98.58%。     

基于三次样条插值的指针式仪表识别方法研究

针对变电站巡检机器人指针式仪表自动识别中易受指针阴影影响的问题,提出了一种基于三次样条插值的指针式仪表图像分割方法。提取包含指针的圆形区域作为信息图,对信息图进行中值滤波、灰度拉伸;使用16个固定的阈值对信息图进行分割,并统计指针的长度和面积;使用三次样条插值法对面积序列插值并计算其一阶差分,以指针长度大于信息图半径的最小阈值作为起点,求得一阶差分的第一个波谷点,以该点对应的灰度值作为分割阈值对信息图进行图像分割。图像分割实验表明,文中算法对含有指针阴影的仪表图片分割成功率由10%提高到94%,识别成功率由82%提高到98%,提取的指针中仅包含少量的无效信息,减少了后续算法的运算浪费;鲁棒性实验表明,该算法对各种环境干扰具有较好的鲁棒性。     

基于模糊度与简化PCNN的遥感图像变化检测

遥感图像变化检测必须充分考虑不同时间、不同环境背景等具体情况对于图像的影响,尽可能消除这些＂伪变化＂影响,以获得比较客观的感兴趣区域变化检测结果。针对遥感图像这一特点提出了一种基于脉冲耦合神经网络的变化检测法。该方法利用脉冲耦合神经网络实现多时相遥感图像的多层次分类,将分类结果进行差值比对,即可检测出感兴趣的变化区域。并提出根据最小模糊度准则,自动确定PCNN循环迭代次数和最佳阈值。实测数据的实验结果表明该方法的变化检测效果优于基于最大熵变化检测算法。     

一种基于图像森林化变换(IFT)的分水岭算法

结合了边缘检测与区域生长法优点的分水岭算法近年来在图像分割领域得到了越来越多的重视,但经典的分水岭算法存在过分割的问题,从而使得物体的轮廓线掩埋在无关的分水岭线中.为了克服这种过分割问题,本文介绍了一种基于图像森林化变换的分水岭算法,它是一种将图像处理问题简化为在图形中求解最短路径森林的统一有效的方法.该改进算法在预处理阶段对图像进行平滑操作并设置适当的梯度阈值,即减少了梯度图像中非重要区域的产生.实验结果表明,该方法可提供精确且封闭的区域轮廓线.     

一种有效的影像中椭圆形目标提取方法

高精度的影像目标点的自动提取,是摄影测量三维重建的基础.提出了一种基于自适应阈值化的轮廓提取方法来有效的提取影像中的椭圆形目标点,通过模板匹配的方法自动确定影像中包含目标点的感兴趣区域,在区域内对影像边缘进行处理提取椭圆形目标轮廓,借助于最小二乘椭圆拟合实现椭圆形目标点中心坐标的确定,达到了亚像素级的精度.在目标点椭圆拟合的过程中对,对拟合粗差像素点进行剔除来提高中心坐标的确定精度.根据椭圆特征设置筛选条件,保证了感兴趣区域内检测椭圆的唯一性.     

基于模糊算法的岩心图像层理特征提取

在岩心图像的分析中,提取图像的层理特征,对于识别岩石的层理类型,完成对获取的岩心图像进行自动识别十分重要。本文介绍了Pal.King算法,并且针对岩心图像的多数像素点处在低灰度级的特点,使用最大类间方差法(Otsu)得到Tr变换中的最佳隶属度的阈值,根据阈值建立自己的隶属函数G和G~(-1);同时对Tr变换增强后的空间域图像进行平滑处理,减少噪声对层理边缘提取的影响。实验结果表明,该算法提取岩心图像层理特征效果较好。     

四轮转向系统非脆弱控制器设计

以四轮转向系统为研究对象，引入H∞控制理论，设计了一种四轮转向系统非脆弱控制器存在的线性矩阵不等式（LMI）条件。通过H∞控制理论有效地抑制外部扰动对系统的干扰，利用Lyapunov函数方法以及矩阵不等式变换技术，将研究系统的控制器存在条件以矩阵不等式的形式给出。与现有的控制器设计方法相比，充分考虑了控制器存在的不确定性摄动，即非脆弱控制问题。最后，通过MATLAB仿真软件对所推导得出的控制器不等式存在条件进行验证，进一步证明了提出方法的有效性。     

针对纵向纹理的图像自适应滤波算法

在对纸张或电池片计数时,采集的侧边图像呈纵向条纹状。在对其滤波时,传统滤波算法往往造成边缘图像模糊。为解决上述问题,设计了一种针对电池片纵向纹理的自适应模板滤波算法,根据图像灰度确定阈值,寻找边缘像素点进行排除,并对其余部分根据周边像素点灰度值建立自适应模板。从滤波前后的灰度值曲线图可见,算法在边缘位置的处理效果好,处理后的图像灰度平滑性高,具有实用价值。     

拟合扩散的自适应图像去噪方法

针对纹理等细节信息丢失和图像边缘退化的问题,提出一种拟合扩散的自适应阈值图像去噪算法。首先,改进了扩散方程中的扩散系数,建立拟合扩散系数,克服因扩散强度过大带来的纹理细节信息丢失和边缘退化的弊端;然后,对阈值函数进行了自适应设计和改进,使其根据图像的最大灰度值和迭代次数自动控制阈值,进一步保留图像边缘和细节特征;最后,对新算法进行分析和仿真。实验结果表明,提出的新算法在图像去噪和保边缘、纹理等细节信息方面效果明显,峰值信噪比有了大幅提高,新算法性能优异,有利于实际应用。     

一种基于中值滤波的局部阈值分割算法

在实际的工业现场,光照环境无法非常均匀,在部分位置可能会出现目标区域与背景无法分割,这就给后期的BLOB分析带来了非常大的困难.针对这种光照不均匀、背景复杂的情况,提出了这种基于中值滤波的局部阈值分割算法.在得到原始图像之后,使用中值滤波得到一个大于原始图像宽度两倍的掩膜,再用原始图像与掩膜图像做差得到一个区域,最后选择一个合适的阈值对这个区域进行分水岭阈值分割,就可以得到期望的区域,为之后的连通性分析打下基础.通过在halcon中的实验结果可以说明,提出的算法优于全局Otsu分割算法和分水岭分割算法,更加适用于缺陷检测,字符识别等工业应用的现场.     

基于协方差矩阵的运动目标跟踪方法研究

提出了新的运动目标检测和跟踪的方法。首先采用差异累积的方法自适应地更新背景模型,用背景差法进行提取目标。把经过二值化后的视频帧进行分块,设定方块内前景点个数的阈值,接着对方块矩阵进行连通区域合并,从而确定前景点位置。接着提出通过协方差描述算子来跟踪行人的算法。用图像特征的协方差矩阵来表示目标窗口,就可以找到空间特性和统计特性,并在同一个表达式内描述它们之间的关系。通过搜索整个图像找到和当前目标模型的距离最小的区域,得到的最佳匹配区域就是当前帧目标的位置,从而达到跟踪的目的。协方差矩阵将不同形式的特征有效地融合到一起,并且它的维数很小。实验结果表明,算法具有良好的检测效果和实时性能。