基于纹理抑制的磁环表面缺陷检测方法研究

针对磁环表面缺陷图像具有对比度低、纹理背景复 杂、缺陷种类多和亮度不均匀等问题,提出了一种基于改进自适应Canny算法和掩模技术的 磁环表面缺陷提取方法。首先,在分析磁环表面图像中不同 区域灰度特征和梯度特征的基础上,通过拟合磁环内外轮廓构造掩模图像,以便屏蔽磁环背 景区域的干扰; 然后,利用提出的基于8邻域各向异性滤波的改进自适应Canny边缘检测算法,抑制磁环表面 纹理的干扰;最后, 利用图像数字形态学增强边缘连通域,并利用构造的掩模图像提取磁环表面缺陷。利用开发 的样机 进行了大量的在线实验。实验结果表明,本文缺陷提取算法稳定性好,鲁棒性强,能够准确 、快速地提取 出磁环表面图像各区域的缺陷,表面缺陷检测的准确率为97.3%。     

基于掩模图像的磁环表面缺陷提取研究

磁环表面缺陷图像具有对比度低、纹理背景复杂 、缺陷种类多和亮度不均匀等特点,提出了一种 基于掩模图像的磁环表面缺陷提取方法。首先,通过分析磁环表面图像中不同缺陷区域与正 常区域的灰度 差别,将磁环表面缺陷划分为两类,第1类为缺陷灰度值与正常区域差别大易分割,第2类为 缺陷灰度 值与正常区域灰度值差别小不易分割;其次,根据两类表面缺陷的成像特点以及与背景的 关系,利用掩 模技术分别设计了相应的缺陷提取方法;最后,在不同的光照、规格、缺陷类型及大小等方 面,利用开发 的样机进行了大量的在线实验。实验结果表明,本文缺陷提取算法稳定性好,鲁棒性强,能 够准确、快速 地提取出磁环表面图像各区域的缺陷,表面缺陷检测的准确率为95.3%。     

融合重建滤波器和暗特征的渗出物检测算法

针对多数视网膜渗出物提取算法检测精度不高的 问题,提出了一种融合重建滤波器和 暗特征的视网 膜渗出物检测算法。首先,对视网膜灰度图像均值滤波后应用“球形”重建滤波器移除视网 膜血管,使用列 滤波器标识出渗出物区域并阈值分割得到含有视盘和边界的渗出物区域图像。其次,在均值 滤波后的灰度 图像中检测视盘和图像边界,并根据视盘构建掩膜,接着从含有视盘和边界的渗出物区域图 像中移除视盘 和边界,然后应用 “圆盘形”重建滤波器扩充渗出物尺寸。最后,对视网膜灰度图像自适 应直方图均衡化, 阈值分割后反转灰度值得到暗特征,从扩充渗出物尺寸后的图像中移除暗特征即得到最终渗 出物图像。实验结果表明,本文算法能有效检测视网膜眼底图像中的渗出物,较现有算法具 有更高的检测精度。     

基于2维最大熵最佳阈值算法的图像分割研究

为了提高图像分割的质量,采用2维最大熵最佳阈值方法,首先通过灰度区域确定该域像素的2维随机向量,在准则函数下求得到2维最大熵最佳阈值;接着通过递推优化对2维最大熵最佳阈值计算数据优化处理,减少重复性数据计算量;最后通过分割图像区域与原目标空间位置的互信息量最大准则,把误分割误差函数作为检测分割标准,给出了算法流程;并仿真出了不同算法的图像分割结果。结果表明,该算法得到图像分割的精度较高,没有背景与噪声的残留,保留了图像信息,执行速度快、分割效果视觉好、误分割误差最小。这对提升图像分割效率是有帮助的。     

基于融合Canny-SIFT算法的MRI细微特征提取

针对磁共振影像(MRI)中的细微特征难提取、易缺失问题,提出一种基于融合Canny-SIFT算法的磁共振影像细微特征提取方法。该算法首先解决因图像的灰度不均匀以及噪声信号繁杂导致图中纹理、细微特征信息不清晰问题,采用自动Gamma变换增加图像对比度,由泛洪填充和离散余弦变换构成的混合滤波器对背景和观察区域噪声做分别处理;针对重点观测区域细微特征提取不完整问题,根据实际诊断要求进行重要程度划分,通过特征匹配和拓扑关系推理获取重要区域的位置、面积等方面信息,同时完成自适应选取相应Sobel算子;最后通过阈值化分割和二值化处理获得输出图像;实验表明：该方法与已有Canny边缘检测精度有明显提升,结构相似性相较于传统常见方式提升了38.9%,均方误差下降了31.33%,与所提及的其他算法相比性能表现为最优。     

快速检测轴承表面缺陷方法的研究

轴承表面缺陷可分为两种,一种是低于目标灰度的缺陷,另一种是高于目标灰度的缺陷.针对单阈值分割算法只能检测轴承前一种缺陷的局限性,而多阈值分割算法仅能检测高于目标灰度缺陷的情况,提出了一种基于OSTU的多次阈值分割图像快速检测轴承表面缺陷的方法,该算法相对于多阈值算法复杂度小,且根据轴承图像的特点缩小了阈值取值的范围,较好满足了在线检测轴承表面缺陷的实际需求.     

基于相位一致性检测的目标分割和跟踪方法

在复杂背景下，目标和背景的亮度或对比度变化以及光照不均匀等因素都会影响目标分割的结果，导致跟踪不稳定或失败。针对这些问题，介绍了基于相位一致性检测的目标跟踪算法。该算法利用log Gabor滤波器获取多方向相位一致图像，并根据最小尺度下6个方向log Gabor小波滤波图像的中值平方确定目标响应最大的3个方向，进行目标分割；利用分割结果确定目标大小、质心位置，进而实现波门自适应跟踪。实验表明，该算法不受亮度和对比度变化影响，采用一个固定的分割阈值，就能得到很好的分割结果，实现了对目标的稳定跟踪，具有较高的跟踪精度。     

基于OTSU和区域生长的电厂管道缺陷检测与分割

针对电厂高温管道红外图像背景复杂、干扰较多的特点,结合电厂巡检机器人系统对图像处理算法的需求,提出了基于改进二维最大类间方差法（OTSU）和区域生长法的电厂高温管道缺陷定位与分割方法。将红外图像灰度化后,通过改进二维OTSU进行预分割,提取出管道区域;基于管道区域灰度直方图,结合邻域灰度均值,实现多种子点的自动检测与定位;采用基于生长区域灰度均值和标准差的自适应阈值以及基于Prewitt算子的梯度幅值改进的生长准则完成缺陷区域的分割。实验证明,所提算法不仅能实现电厂高温管道多缺陷自动检测与定位,而且能精确地提取出缺陷区域,准确性高且具有良好的实时性。     

基于时空运动信息的药液异物自适应分割算法

为了能够从药液视频序列图像中准确地提取出运动异物对象,提出一种基于帧差图时空运动信息的药液异物模糊自适应阈值分割算法。首先通过4帧序列图像的隔帧差分得到2幅差分图并分别划分为5×5的图像块;然后计算对应图像分块的4阶矩以实现异物的运动信息提取;最后采用自适应阈值依据帧差图对应图像块的4阶矩之差实现运动异物的分割,并经过形态学处理去除掉噪声和空洞。为使阈值能够跟随图像块灰度变化,阈值的调整采用模糊推理依据对应块灰度均值差和方差变化自适应实现。实验及实际测试结果表明,本文所提算法较好地满足了低对比度和局部光照变化的药液异物实时检测要求,是一种实用有效的图像分割方法。     

基于鲁棒Otsu的红外无损检测缺陷分割算法

在红外无损检测获取的图像中,缺陷区域与非缺陷区域所占面积比例悬殊,且图像经过序列增强处理之后仍然存在阴暗区域,导致缺陷分割准确性受损。为此,结合局部阈值分割法的相对阈值思想,提出一种基于鲁棒Otsu的缺陷分割算法。首先,引入邻域均值与邻域总梯度作为表征像素点的所属类别与空间状态的重要参数。然后,采用基于像素点-块区的统计调整模型对红外图像缺陷区和非缺陷区的灰度值进行动态调整。最后,采用基于灰度-邻域偏差的改进二维直方图及其区域划分方法,通过自动选取邻域边长的遗传算法搜索最佳阈值,实现红外图像的缺陷分割。结果表明:该算法不仅改善了Otsu算法的鲁棒性,且能够提高红外无损检测缺陷分割的准确性。     

基于信息熵和改进粒子群算法的医学图像分割方法研究

针对传统的医学图像分割算法存在组织边缘模糊、灰度不均匀和图像噪声高的问题,将信息熵和改进的粒子群算法相结合,提出了一种基于信息熵和改进的粒子群算法的医学图像分割方法,在确保信息熵最大的条件下,实现医学图像的最佳阈值分割.将信息熵最大化作为适应度函数,通过改进的粒子群算法优化获得最佳分割门限,实现医学图像的最佳阈值分割.选择不合噪声和含噪声的脑部图像为研究对象,通过直观分析、客观分析和分割速度分析发现,提出的新方法在很大程度上克服了传统医学图像分割算法存在的缺陷,分割速度和精度得到显著提升;与此同时,新的算法具有很强的鲁棒性和抗噪声能力.     

基于图像区域划分的轨道缺陷自动检测技术研究

轨道表面缺陷检测是保障铁路运输安全的重要手段之一,本文设计了基于机器视觉的轨道缺陷自动检测系统,并对钢轨表面缺陷提取技术进行了研究。改进了最大类间方差自适应阈值分割算法,提出了基于轨道峰区检测的自适应二值图像投影法快速提取钢轨表面区域;最后,采用内部点掏空法和链码跟踪算法获取并存储缺陷轮廓信息,实现了钢轨表面缺陷区域的自动检测。实验结果表明:本文所采用的方法可快速定位钢轨区域,并自动准确提取缺陷图像,平均每幅图像耗时11 ms,从而为后续缺陷的测量和识别奠定基础。     

基于X射线焊缝图像缺陷特征提取的研究

本文针对X射线焊缝图像的复杂性,提出了准确快速的提取焊缝区域和缺陷的方法。由于检测到的X射线图像具有对比度不高、光照不均、缺陷边缘模糊、图像噪声多、存在较大的背景起伏等缺点,首先对含有缺陷的焊缝图像进行一系列的图像预处理;然后采用自适应阈值分割算法来提取焊缝缺陷区域,为缺陷特征测量做准备工作;最后,在图像本身所包含的几何特征、灰度特征、结构信息、颜色信息等特征中,对缺陷图像进行几何特征的测量,以便对缺陷类型进行分类。结果表明,该方法能较准确地提取射线图像的焊接缺陷,并能较准确的获取该缺陷的几何和代数特征,具有良好的适应性和实用性。     

改进的二维阈值图像分割

本文提出了一种基于灰度图像像素点灰度和点邻域方差的改进二维图像分割法.新方法改进了阈值判定域,考虑了边界和噪声的影响,新定义了一个阈值分割函数,提高了分割精度.利用思维进化算法优化分割参数,提高了最优阈值的寻找速度.实验结果表明,基于思维进化算法的改进二维图像分割法优于传统算法,该算法具有较好的稳定性和收敛速度,更能满足图像处理高效率、短时耗的要求.     

指纹图像增强算法研究

指纹识别是一种重要的利用生物特征的个人身份识别技术。指纹图像增强是指纹识别系统中的必要步骤。针对指纹图像中的噪声干扰,提出一种基于指纹局部方向的指纹图像增强算法。首先利用图像的局部灰度分布特点计算局部方向角;然后利用局部正交方向轴线上的灰度投影量估计局部脊线频率;最后利用自适应的具有方向选择和频率选择的Gabor滤波器对原图像进行滤波增强。实验结果表明,此算法能有效地抑制噪声,而保持真实的脊线结构。     

基于局部特征的单帧红外小目标检测算法

针对单帧红外小目标具有能量值高于背景和噪声的特点,提出了一种基于局部特征的单帧红外小目标检测算法。该方法首先分析了单帧红外图像各部分的高低频关系,利用单帧红外小目标与背景在频率上的不同,采用二阶巴特沃斯低通滤波器滤除背景干扰;然后设定能量与灰度阈值进行自适应阈值分割,保留疑似目标点;最后通过改进的拉普拉斯算子突出红外小目标轮廓。经过红外图像仿真实验验证,该方法能够在复杂空域快速而准确地检测出单帧红外小目标。