采用多结构元素模板的形态学边缘检测新算法

边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题。为了能有效地捕获目标的主要特征,提出了一种基于Ostu阈值分割和数学形态学的灰度图像边缘检测新算法。利用Ostu算法找到一个最佳的阈值,根据这个阈值把灰度图像二值化,构造四个不同方向的3×3或5×5的结构元素模板,采用数学形态学中的腐蚀算法利用元素模板来腐蚀二值图像。自适应地均衡腐蚀结果,检测出图像边缘。仿真和分析表明同传统边缘检测算法相比新算法运算量小,检测的边缘轮廓清晰,连续性好,可以很好地提取图像中富含的边缘信息,且抗噪声性能较好,假边较少,适用性强。     

一种快速自适应的角点检测算法

基于SUSAN原则提出了一种新的快速自适应角点检测算法,在几个方面进行了改进:以局部自适应阈值代替整个图像的固定阈值,提高了算法的自动处理能力;改进了响应函数,仅通过扫描模板边缘像素获取更多的角点信息,也简化了计算步骤;通过预处理,逐步缩小候选角点的搜索范围.实验证明,这是一种快速有效的角点检测方法.     

一种类圆形图像目标分割方法的研究

研究工业视觉识别系统与图像处理有密切关系.针对类圆形图像背景和目标在色彩和灰度上相近难以准确分割的问题,为了提供精确图像目标,提出了一种新型的类圆形目标分割方法.采用带方向的序贯滤波和方向边缘检测,有效去除背景干扰信息;边缘检测的结果填充后进行图像投影,据此得到待分割目标的大致区域,再次滤波得到较佳的预分割结果;采用中心扫描算法,接合投影曲线完成粗分割,得到边缘曲线;最后根据边缘曲率对边缘线进行矫正,实现了类圆形目标的完整提取.通过实验表明,对灰度相近的图像能进行有效提取,避免了阈值法的局限性,提高了类圆形目标分割的完整性和精确度.     

基于帧差和小波包分析算法的运动目标检测

提出了一种在镜头不动的情况下基于累积帧差分割和小波包分析融合技术的运动目标检测方法。这种方法可分为四步:使用改进的累积帧差算法和阈值分割算法完成目标区域的分割,并获得初始运动模板;利用小波包分析算法提取出单帧图像的边缘信息并获得细化的目标区域边缘图;根据初始运动模板和空域边缘图像的融合得到更精确的运动目标模板;最后结合原序列图像检测出完整的运动目标。实验结果表明:这种方法可以有效地从对比度较小和噪声较大的视频序列中较精确地检测出完整的运动目标。     

自适应阈值的遥感影像角点提取算法

针对传统SUSAN角点提取算法中阈值选取的不确定性,提出了一种自适应分割阈值的SUSAN改进算法。首先采用SUSAN模板对图像进行模板计算得到梯度图,然后根据梯度图的灰度分布特征,采用图像分割方法的判断分析法和KSW熵方法对梯度图做分析处理,最终实现阈值的自动选取,正确提取出有价值的特征角点。试验结果表明,改进算法较之传统算法有明显优势,能准确有效地提取出角点,具有较强的适应性和应用价值。     

基于帧差和小波包分析算法的运动目标检测

提出了一种在镜头不动的情况下基于累积帧差分割和小波包分析融合技术的运动目标检测方法.这种方法可分为四步:使用改进的累积帧差算法和阈值分割算法完成目标区域的分割,并获得初始运动模板;利用小波包分析算法提取出单帧图像的边缘信息并获得细化的目标区域边缘图;根据初始运动模板和空域边缘图像的融合得到更精确的运动目标模板;最后结合原序列图像检测出完整的运动目标.实验结果表明:这种方法可以有效地从对比度较小和噪声较大的视频序列中较精确地检测出完整的运动目标.     

一种改进的基于Harris的角点检测方法

在研究Harris角点检测算法时发现该算法对一些图像进行角点提取时,存在提取伪角点、角点信息丢失和位置偏移,而且在进行非极大值抑制时不易设置阈值等现象.提出了在进行非极大值抑制时采用双阈值法,分别设置一个相对大和一个相对小的两个阈值,从而得到同一图像不同阈值的角点信息,通过角点信息对比能够很好地解决角点信息丢失和位置偏移并能消除一部分伪角点,然后利用SUSAN的思想消除剩余的伪角点.通过对比实验表明,文中算法提取角点非常有效,比Harris算法具有更好的角点检测性能.     

改进的自适应阈值方法用于文字图像边缘检测

在图像的边缘检测中,利用模角分离的小波变换,结合尺度独立的算法区分了阶梯型边界和跳跃型边界,从而提取了阶梯型边界.上述算法中需选择峰值阈值,将小波变换系数较小的点滤掉,但是一幅图像中边缘的奇异性并不均匀,对变换后的整幅图像取同一阈值,那么微弱边缘将会随着因灰度不均匀、噪声等被滤除.针对这一问题提出了改进的自适应阈值方法,并将此阈值方法代替固定阈值,在文字图像边缘检测中取得了较好的效果.     

Log-Gabor梯度方向下的角点检测

目的 角点是图像的基本特征,在图像处理与计算机视觉系统中,经常作为复杂计算的第1步,例如,目标识别、目标跟踪等。因此,角点检测器的检测性能显得尤为重要。基于此,提出了一个既利用到图像边缘轮廓信息又利用到图像灰度信息的基于Log-Gabor梯度方向一致性的角点检测算法,以提高角点检测器的检测性能。方法 根据角点的定义可知,角点在各个方向的灰度变化都很大,并且每个角点的梯度方向与相邻像素的梯度方向都具有很大差别。然而,相邻边缘像素点的梯度方向是一致的,都是垂直于边缘脊的方向。因此,本文利用角点与边缘像素的这一特性,构建了一个新的角点测度。该算法首先利用边缘检测器检测并提取图像的边缘映射;然后利用Log-Gabor虚部滤波器提取边缘像素周围的灰度变化信息,找到边缘像素点的梯度方向,利用梯度方向计算新的角点测度;最后对角点测度进行阈值化处理,得到最终的角点检测结果。结果 提出的算法分别与CPDA（chord-to-point distance accumulation）算法,He & Yung算法,以及Harris算法在标准轮廓图像和仿射变换下进行性能比较。平均重复率与定位误差分别作为评价角点检测器检测稳定性以及定位性能的指标。从平面曲线上的仿真实验结果可以看到,本文提出的角点检测算法能够较好地检测到真实角点,避免对角点的漏检与误检。旋转变换、非统一尺度变换以及高斯噪声下的平均重复率和定位误差结果的平均排名CPDA为2.00, Harris为3.33,He & Yung为2.83,本文算法为1.67。实验结果表明,本文算法的综合性能最优。本文算法优于其他3种角点检测算法,包括检测稳定性能和定位性能。结论 基于边缘的角点检测算法大多只依赖于图像的边缘轮廓信息,没有考虑到图像的灰度变化,而基于灰度的角点检测算法大多只考虑到图像的灰度信息。本文算法既考虑到图像的边缘形状也考虑到图像的灰度变化,并且利用log-Gabor虚部滤波器充分的提取图像的局部信息。在此基础上,利用图像边缘像素的梯度方向一致性构建了新的角点测度,以提高角点检测器的检测性能。实验结果表明,本文算法拥有良好的角点检测稳定性与定位性能。     

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的 基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法 该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果 提出的算法分别与Harris算法,He & Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He &Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法 1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论 图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。     

Fast document image comparison in multilingual corpus without OCR

This paper proposes a method to compare document images in multilingual corpus, which is composed of character segmentation, feature extraction and similarity measure. In character segmentation, a top-down strategy is used. We apply projection and self-adaptive threshold to analyze the layout and then segment the text line by horizontal projection. Then, English, Chinese and Japanese are recognized by different methods based on the distribution and ratios of text line. Finally, character segmentation with different languages is done using different strategies. In feature extraction and similarity measure, four features are given for coarse measurement, and then a template is set up. Based on the templates, a fast template matching method based on coarse-to-fine strategy and bit memory is presented for precise matching. The experimental results demonstrate that our method can handle multilingual document images of different resolutions and font sizes with high precision and speed.     

一种改进的Canny图像分割算法

针对目前图像分割算法普遍存在噪音鲁棒性差、易发生细小边界信息缺失以及适用范围较窄的缺点,改进Canny边缘提取算法中的问题阈值并与原色特征提取加权融合。首先针对Canny算子阈值的自适应性问题,通过计算图像背景与目标之间的类方差来减少错分概率来决定阈值。然后,在具有丰富信息的彩色图像上提出R、G、B这3种原色特征,通过原色特征提取的分割图像与阈值分割提取的图像加权融合形成全新的分割图像。该算法不仅克服了传统分割提取算法边缘信息丢失、鲁棒性差的问题,而且提高了细节点的单位精度,实验结果表明了本文改进Canny边缘算法的有效性。     

基于聚类分析算法的垃圾邮件识别

以往使用的垃圾邮件识别方法在面对如今更新速度快且种类繁多的分词时,很难精准地识别出邮件中的关键分词,识别方法的应用能力需要进一步提高。为此,提出一种基于聚类分析算法的垃圾邮件识别方法。首先,预处理邮件样本,得到邮件文本内容的关键分词,剔除停用词,根据分词在邮件文本中出现的频率计算出分词的权重;然后,结合邮件特征属性,构建邮件特征空间,将邮件特征量化;最后,提取出邮件特征并降维处理,将其作为聚类算法的输入,经过迭代计算输出结果从而完成垃圾邮件的识别。实验结果表明：设计的基于聚类分析算法的垃圾邮件识别方法在关键词提取与分词方面更加精确,并且能够准确地识别出垃圾邮件,说明设计的基于聚类分析算法的垃圾邮件识别方法的实际应用能力得到了提高。     

基于矩与角点特征的飞机目标识别

飞机图像中,目标与背景往往对比较为强烈,但目标的位置、角度和尺度变化也较为剧烈,这给飞机目标的识别带来了一定的困难。提出了一种基于目标矩和角点特征的飞机图像识别方法。首先分割待测图像和模板图像中的目标,将分割结果根据其矩特征进行规格化。之后运用待测图像中目标的角点集与模板图像中目标的边缘点集计算两者相似性,实现识别。实验证明,方法具有计算快捷,适应性强的特点。     

基于分水岭算法的图像分割方法研究

图像分割是图像处理中的一项关键技术,在图像工程中占据着重要的位置.随着信息技术的快速发展,它在地质、环保、气象、医疗等领域有着广泛的应用.常见的分割算法包括阈值分割方法、边缘榆测方法、区域提取方法和结合特定理论工具分割方法.利用了分水岭算法的原理及特点,针对算法所产生的图像过分割问胚,采用形态学处理函数,以典型的pears图像为例.用MATLAB 7.0图像处理软件,进行厂仿真研究.结果表明,利用分水岭算法和形态学处理函数,使得图像中相连的多个对象被分割成多个单对象,实现了图像的有效分割,并尽可能地减少或消除了过分割现象.     

一种有效的舌体自动化分割算法*

舌体轮廓正确分割是实现中医舌诊信息化的重要前提.目前主流方法是用阈值方法或先验知识得到舌体的初始轮廓线,然后再用Snake模型使得曲线收敛到舌体边缘.但它们都存在两个问题:对比度较小的舌像,如舌面和脸部有相似的对比度的舌象,基本上没法处理;得到的初始化轮廓线无法克服嘴唇的影响,因此用Snake方法曲线常收敛于嘴唇边缘.通过对舌象的低层信息的研究,发现使用简单而有效的直方图均衡化能扩大图像的颜色分辨力,使得现有的阈值处理方法能在原有基础上很好地处理那些原来无法处理的舌体图像;然后根据舌体形状、位置等先验信息,用几何方法修正受嘴角和嘴唇影响得到的边缘.实验结果表明,该方法取得了很好的分割效果.     

基于文本区域特征的图像型垃圾邮件过滤算法

垃圾邮件图像中通常含有大量文本区域,且这些区域常含有较多区分能力强的特征。提出一种基于图像中文本区域特征的垃圾邮件图像识别算法。首先提取出图像中文本区域的特征,包括：文本区域数量和面积、色饱和度、文字数量和颜色数量,以及图像的一些属性特征如图像面积等;然后利用支持向量机分类算法来识别垃圾邮件图像。实验表明,对于真实的邮件图像集,算法能够识别出98.5%的垃圾邮件图像,且正确率超过98%。     

最佳阈值法结合改进的Freeman链码的肺实质分割

肺部CT图像中肺实质的精确分割是肺部疾病检测和诊断的关键步骤。针对传统的图像分割方法对CT图像中肺实质分割效果不理想,提出了一种基于最佳阈值法和改进的Freeman链码的肺实质分割方法。首先,用最佳阈值法实现肺部初分割,然后对肺实质进一步处理得到肺实质模板,再结合改进的Freeman链码法和Bezier曲线对存有缺陷的模板进行修补,最后与肺部CT图像相乘来提取肺实质。肺实质分割精度在图像对比清晰度和肺实质区域特征一致性方面都有一定的改善,分割准确率平均达到96.8%。实验结果表明,对于边缘性结节以及不同的肺部病灶,该方法都具有理想的分割效果,具有较好的准确性和鲁棒性。     

改进的交互式Otsu红外图像分割算法

为提高红外图像中目标分割的精度和抗噪性能,提出了一种改进的交互式Otsu图像分割算法。采用图像信息熵特征和类间方差特征对经典Otsu算法的阈值判别函数进行改进,获得的最优阈值能较好地将目标从背景中分割出来,且具有良好的边缘保持效果,提高了算法的分割精度。同时,针对红外图像目标单一的特点,采用交互式粗分割的思路,先在红外图像中提取包含目标的局部封闭区域,进而在提取的区域内进行改进的Otsu分割。通过对红外图像激光光斑目标提取过程的实验结果表明：改进的Otsu分割算法大大降低了背景噪声对分割算法的影响,提高了抗噪性能与分割精度,且最大程度地减少分割算法的运算量,并较好地保持了目标模糊边缘,分割效果优于传统的Otsu算法和相关的改进Otsu算法。     

复杂背景下圆形物体分割算法

对如何从复杂的工业图像中准确提取圆形目标进行了研究。阐述了传统分割方法应用于复杂图像中提取圆形目标的局限性，提出了基于双阈值结合数学形态学运算的分割算法。首先分别根据两个阈值进行分割得到两幅二值图像，然后根据目标是圆形以及其大致位置等先验知识分别对两幅图进行腐蚀，开启，闭合等数学形态学运算，将高阈值分割得到的图像中的边界信息叠加到低阈值分割得到的图像中，实现对复杂背景图像中圆形物体的准确分割与提取，解决了复杂背景图像中物体识别率低的问题。实验结果表明本方法对复杂背景的图像预处理是有效的。