图像处理中滤波器及边缘检测算法的实验与研究

在图像处理过程中,滤波器及边缘检测算法的选择非常重要.在实验室自然光照、无特殊防震措施的条件下,对某零件的图像进行了滤波和边缘检测,并给出了实验结果,为图像处理中进一步研究滤波和边缘提取奠定了基础.     

结合图像增强的含噪齿轮图像边缘检测研究

为了提高齿轮后期故障检测和缺陷检测的效果,并有效去除图像中的混合噪声,提出了一种结合图像增强的含噪齿轮图像边缘检测算法。首先,引入了信息熵改进了马氏距离公式,并将马氏距离用于改进自适应中值滤波器;然后,对幂次变换进行了改进,使其具有自适应性,并将改进的幂次变换用于改进Retinex算法,对图像整体进行了增强;最后,采用小波模极大值法对含噪齿轮图像进行了边缘检测实验。研究结果表明:在对混合噪声的客观评价上,该算法的客观评价指标PSNR、SNR和SSIM均比中值滤波和自适应中值滤波指标高,并且其去噪效果也有明显提升;同时,利用改进Retinex算法对图像进行增强后,图像整体亮度和对比度有所增加,对部分噪声有所抑制,使得含噪齿轮图像边缘检测效果更好。     

基于Gabor滤波与分水岭算法的锂电池极片缺陷检测方法

针对锂电池极片在人工检测过程中检测效率低、检测错误率高等问题,提出一种基于自适应Gabor滤波与分水岭算法融合的锂电池极片缺陷检测方法。首先通过改进传统Gabor滤波器的参数,实现Gabor滤波器的自适应,得到滤除背景的缺陷图像;然后使用大津法对图像二值化处理,利用分水岭算法进行边缘提取;最后利用分割出的边缘获得坐标,利用最小外接矩形法实现缺陷检测。结果表明,相对于区域生长算法和改进的Canny算法,本文方法的抗干扰能力得到提高,可以对锂电池极片漏金属、黑斑、白斑、脱碳、条痕等多种缺陷进行较为精确地检测,能够用于锂电池极片缺陷的自动化检测。     

一种改进的六边形结构的Canny边缘检测算法

在图像处理过程中,为了获取更精确的边缘轮廓,将直线插补运算与六边形图像结构相结合,提出了一种简单高效的边缘检测方法.先用高斯滤波器对图像进行滤波,再使用Sobel算子进行边缘检测,最后按给定阚值对边缘进行精确提取,经过这三个步骤完成图像的边缘检测.通过实验验证了六边形图像结构的Canny边缘检测算法比常见的Canny边...     

一种改进的Canny边缘检测算法

针对Canny边缘检测算法存在的缺陷,提出了一种改进型Canny边缘检测算法。首先采用非线性扩散滤波减少了图像噪声,同时保持图像的边缘信息;在邻域梯度幅值计算中,考虑像素对角线方向的梯度,进一步抑制了噪声的影响;最后采用平均方差阈值法选取阈值,从而提高了对不同图像的自适应性。通过对实验图像的分析表明,该改进算法对含噪图像的边缘提取具有较好的检测精度和准确性。     

改进Canny算法的CT图像环形伪影校正

为去除计算层析(CT)图像中的环形伪影,提高CT图像的定性分析能力和定量测量精度,提出了一种改进的Can-ny算法用于环形伪影校正.首先采用S-L滤波器对原始投影数据进行滤波,增强伪影信息.接着,设定角度阈值对梯度方向进行限制,排除斜角方向边缘的检测,实现竖直方向边缘点检测.然后,设置梯度阈值和链长度阈值实现伪影边缘点...     

基于L-曲率流滤波器的图像降噪算法

提出了L-曲率流滤波器的图像降噪(滤波)算法,该方法按图像信噪比大小分高、中、低3类,分别由L滤波器降噪、多级L滤波器降噪以及多次迭代的组合滤波器降噪,并进行了实验研究。结果表明:该算法与均值和中值滤波器相比,输入图像信噪比越低,滤波效果越明显。当输入图像为低信噪比时,对于受高斯噪声污染的图像,该算法滤波比均值滤波平均提高2.98 dB;对于受脉冲噪声污染的图像,该算法滤波比中值滤波平均提高11.09 dB,说明该算法对降低不同种类和不同信噪比的图像噪声有较强的适应性。     

双边滤波器在X射线图像平滑滤波中的应用

针对传统空间滤波器在对X射线图像进行平滑滤波时造成图像边缘模糊现象的问题,提出一种采用双边滤波器对X射线图像进行平滑滤波的一种方法.与传统图像滤波方法不同,双边滤波器不但能对图像进行滤波,而且能保护边缘信息,而传统空间滤波器对图像滤波时会造成图像边缘模糊.双边滤波器是在空间滤波器的基础之上采取动态改变滤波器的方法来对图像进行滤波.最后通过采用不同滤波器对噪声图片进行平滑滤波,验证双边滤波器的平滑滤波效果.     

一种改进自适应阈值的 Ｃａｎｎｙ算法

针对传统Canny算法在滤波时无差别平滑降噪、边缘信息丢失及模糊的现象,且人工选取梯度高低阈值存在局限性的问题,提出了综合考虑图像位置信息与亮度信息的双边滤波代替传统高斯滤波方法,结合最优化阈值分割法和Otsu法分别计算出图像高低阈值,采用边缘信噪比SNR函数对比验证边缘检测效果。改进后的Canny算法有效提高了边缘完整性,且伪边缘更少,对图像中相对较弱的边缘部分也有良好的提取效果,改进后的算法具有更高的信噪比。采用工业机械臂视觉采集零件边缘为背景,实验结果表明,改进后的Canny算法可以有效保留真实边缘信息,边缘更加连续且完整。     

高精度图像测量系统

图像测量系统的测量原理是通过处理被测物体图像的边缘而获得物体的几何参数。为提高图像测量系统的测量精度,本文提出了一种具有保持特征和滤波功能的十字窗口边缘自动检测算法。该算法能有效地抑制图像边缘检测中的噪声,并且能对非均匀照明的图像进行自动变阈值设置,从而能准确地检测出图像边缘。并在此基础上,又提出了以多项式插值为原理的新的亚像元边缘检测算法,使图像测量系统的CCD摄像机的分辨率提高约60倍。     

基于MATLAB的改进Canny算子的图像边缘检测研究

边缘检测是图像处理一个重要的环节,为了有效提取目标边缘,提出一种基于canny算法的改进算法,主要从两方面进行的改进,采用中值滤波代替高斯滤波对图像的噪声进行滤除和采用迭代法计算高低双阈值。实验的仿真结果很好地验证了改进算法的性能:在保留边缘信息的同时,很好地抑制了噪声的干扰,可以提高图像边缘检测效果。     

基于导向滤波Retinex和自适应Canny的图像边缘检测

机器视觉识别常用金属制品边缘时,表面亮度不均易导致边缘误识别,且传统的边缘检测算法去噪的同时也抑制了大量边缘信息,降低了边缘检测质量。本文提出一种基于导向滤波Retinex和自适应Canny的图像边缘检测算法。该算法采用基于导向滤波的Retinex法得到金属制品图像的反射分量,通过加权分布的自适应伽马校正提升反射分量图像对比度;然后,采用自适应各向异性扩散滤波对增强后图像进行去噪处理,抑制增强后图像的噪声及低对比度纹理,再采用改进四方向Sobel梯度模板提取图像边缘;最后沿用传统Canny算法的非极大值抑制及双阈值分割进一步细化边缘。实验结果表明,新算法检测典型金属小零件时,图像锐度指标由原图的47.11提升至68.39,金属表面的亮度标准差从原图的44.76下降至20.16;噪声指标从原图的1.1下降到0.15左右,并且在去噪的同时较好地保留了图像边缘锐度。新方法有效改善了金属表面图像因亮度不均导致的边缘误识别问题,并且提取的边缘连接性较好。     

直线道路识别实用性的优化分析

为了提高车道识别的实时性与鲁棒性,提出了一种车道识别优化方法。通过建立强鲁棒性的车道模型,对传统的道路图像边缘算法优化处理:图像预处理中充分考虑实用性,采用了加权平均法实现灰度化、中值滤波法降噪处理以及自适应Otsu法二值化分割图像、Canny算法实现边缘检测;基于模型利用极角极径法提取图像的感兴趣区域,改进Hough算法实现有效车道线的识别。最后实验证明,通过与传统方法比较,该算法极大提高了车道识别的效率并且增强了可靠性。     

夜间环境下的道路图像增强及车道线检测

车道线的自动检测技术是车辆实现自动驾驶的关键,而夜晚条件下的复杂环境给车道线检测带来很大的困难,是目前该技术研究的难点。这里提出一种图像增强算法,将高斯高通滤波器与高帽滤波结合对道路图像做增强处理,用以解决夜晚条件下低照度非均匀光照道路图像带来的不良影响。高斯高通滤波器调整图像中的非均匀光照,高帽滤波增强车道线边缘并通过图像灰度变换提升车道线与背景的对比度;然后使用分块阈值分割算法对道路图像进行阈值分割,使用基于斜率约束的Hough变换检测图像中的直线,并进行筛选拟合出车道线。     

基于形态学的木材缺陷检测

介绍了数学形态学灰度形态滤波方法,形态学多结构元素梯度边缘检测算法,给出对木材缺陷图像进行数学形态学运算处理后的图像实例.根据木材内部缺陷的特点,分析了结构元素的选取,提出了一种将数学形态学的灰度形态滤波和形态学双结构元素边缘检测有机结合的方法,对木材缺陷进行边缘检测.实验表明,该方法不仅提高木材内部缺陷检测的可靠性,...     

应用多项式插值函数提高面阵CCD尺寸测量的分辨力

在图像测量系统中，测量的精度主要取决于ＣＣＤ摄像机的分辨率。为提高图像测量系统的测量精度，本文首先提出了一种具有保持边缘特征和滤波功能的十字窗口边缘自动检测算法，并在此基础上，本文又提出了以多项式插值为原理的新的亚像无边缘检测算法，使图像测量系统中的ＣＣＤ摄像机的分辨率提高约６０倍     

基于水平特征的车辆检测与跟踪

利用加权平均滤波算法对图像进行了滤波处理,去除部分噪声,利用Sobel算子的水平算子对图像的水平边缘进行增强处理,利用最大类间方差法对边缘增强后的图像进行图像分割;提出了利用车辆的水平特征中的列直方图和行直方图对车辆进行检测,根据检测结果得出该方法检测效果良好,即使是复杂环境下的车辆也能得到有效的识别,且对货车的识别效果良好;最后,利用限定感兴趣区域法对车辆进行跟踪,验证了识别方法与跟踪方法的有效性。     

一种基于均值滤波和梯度影响因子的滤波算法

均值滤波采用邻域平均法对图像进行滤波,在降低噪声的同时破坏了图像的细节和边缘。针对这一问题提出了一种在均值滤波算法的基础上增加梯度影响因子的滤波算法,可实现在滤波的同时尽量保留图像的边缘,达到既减小图像噪声又保留边缘的目的。将梯度影响因子进行多项式展开可以降低程序的时间复杂度。通过实验对比表明,改进算法对图像细节和边缘有更好的保护,同时达到更好的滤波效果。     

光学相关红外目标识别算法研究

为了解决联合变换相关器对红外目标难以识别的问题,研究了一种基于二进小波边缘检测和迭代阈值相结合的红外目标识别算法,设计了一种新型滤波器,对输入物面滤波.经过滤波处理后的物面能够更大程度上体现图像的特征信息,抑制噪声.实验结果证实该方法能有效提高光学相关红外目标识别的能力.     

基于双边滤波算法下的焊缝跟踪系统研究

焊缝信息处理是实现焊缝跟踪的重要环节。利用DSP系统的高速图像处理能力,结合现阶段常用的图像预处理算法、二值化处理以及边缘检测算子对焊缝图像信息进行处理,分析比较了均值滤波、中值滤波、高斯滤波和双边滤波算法下的图像处理效果,同时对比了不同滤波条件下二值化图像,并对效果最好的二值化图像采用Canny、Robert、Sobel、Marr-Hildreth边缘检测算子提取边缘。研究结果表明:通过实际处理环节,验证了双边滤波加Canny算子的可行性和有效性。