一种改进的基于最大类间方差的图像分割方法

在分析最大类间方差阈值图像分割算法原理的基础上,根据实际图像直方图中目标与背景的像素分布特点,提出了一种改进的最大类间方差图像分割算法.该算法充分考虑了图像直方图中目标与背景存在交叉的情况,通过与传统阈值分割算法的实验比较,证明该算法具有分割精度高、效果好、速度快的特点.     

一种改进的车辆检测日夜区分方法

在基于视频的智能交通系统中,由于日夜间车辆的检测方法不同,需要在日夜交替时进行相应算法的选择.在分析了现有日夜区分技术不足的基础上,根据日夜间户外视频图像的变化特点,提出了将时间判据和局部图像平均灰度标准差判据相结合的日夜区分方法,并设计了相应的车辆检测算法.实验表明,该方法运用在视频测速系统中,判断时间短、区分准确率高.     

一种快速精确的虹膜定位方法

为了提高虹膜定位的速度和精度,本文提出了一种定位方法.对于虹膜的内边缘定位,本文基于图像二值化和形态学的腐蚀、膨胀,建立了有效的去噪算法,并提出了一种灰度投影与圆的方程相结合的方法,可准确定位虹膜内边缘.对于虹膜的外边缘定位,本文利用虹膜内边缘定位数据对边缘图像去噪得到有效的边缘信息,在此基础上提出了一种改进的Hough变换方法,可以快速准确地定位虹膜外边缘.实验结果表明,本文提出的虹膜定位算法显著提高了虹膜定位的速度和精度,避免了传统Hough算法搜索的盲目性.     

图像处理技术在车牌定位与字符分割中的应用

车牌定位和字符分割是车牌识别系统中关键的部分,定位的准确程度与分割准确性直接影响到车牌识别的效果.基于图像处理技术,对车牌灰度图像的进行灰度修正,Wiener滤波并进行二值化,使之能够准确地从图像中提取出车牌.采用线性映射的方法,增强图像灰度范围,基于水平扫描与先验知识约束条件相结合的算法进行车牌定位,同时利用最小二乘法原理,实现了最大类间方差法对车牌进行分割.用MATLAB软件进行仿真实现,验证效果好.     

一种基于小波的虹膜定位方法

为了提高虹膜定位的准确性,结合小波分析、灰度阈值分割和Hough变换的优点,提出基于小波的虹膜定位方法.该方法根据虹膜图像的特点,先对其进行小波分析去噪,再用灰度阈值分割法分离出瞳孔区域,最后利用圆Hough变换确定出瞳孔的圆心和半径.并且利用瞳孔与虹膜的近似同心性,应用圆模板的方法求得虹膜的圆心和半径.实验结果证明,该算法提高虹膜定位的精度,并且具有较强的抗干扰能力.     

图像检索中一种新的目标区域提取算法

在图像检索中,为了在特征匹配时获取一个完整的且包括目标对象的目标区域,并减少背景及背景中其他物体对目标对象匹配的影响,根据用户需要查找的目标对象所具有的所有颜色,采用了多颜色值聚类分割的方法,提取被检索图中的目标区域,使得提取出的目标区域包括了目标对象的所有颜色,同时更好地排除了背景以及背景中其他颜色所组成的其他物体对相似性匹配的影响。试验结果表明,该方法能够准确地得到一个与目标对象相符合的目标区域,而忽略其他颜色物体对象。     

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...     

一种新的探针定位方法

提出了一种探针定位测量方法.利用探针上的标记点(可用摄像机定位)建立探针坐标系,运用机器视觉中的立体视觉和坐标系变换的原理,由摄像机坐标系下标记点的坐标得到探针尖端的坐标,实现视线被遮挡的手术部位的视觉定位,摆脱了测量精确度的提高对于探针制造工艺的依赖,显著提高了定位精度(将绝对误差值缩小到1mm),并进行了实验研究,结果表明:这种方法在实际定位测量中的良好效果,克服了传统探针的准确度由于制作工艺原因无法提高从而成为手术精进的瓶颈的问题,该方法还可应用于外科手术之外的领域,能够扩展到其他探针定位的工业场合.     

MBCV-EWT和奇异值差分谱的滚动轴承信号降噪方法

针对滚动轴承振动信号降噪时,克服模式混叠、保证各频率成分完整性和独立性问题,提出最大类间方差-经验小波变换分解(maximum between-cluster variance-empirical wavelet transform,简称MBCV-EWT)与奇异值差分谱相结合的信号降噪方法。首先,针对传统区间划分的不确定性问题,提出MBCV-EWT信号分解方法,通过最大类间方差对信号频谱自适应划分,并在每个划分区间上构建带通滤波器;其次,针对分解分量冗余,提出脉冲指标作为调幅-调频分量筛选准则,选取最优的分量用于降噪;最后,对最优调幅-调频分量进行奇异值分解,根据其差分谱重构分量并实现降噪。仿真及实验结果表明,该方法能够实现频谱自适应划分,有效克服模式混叠等问题,保证分解得到的各成分主频独立且完整,调幅-调频分量筛选准确,降噪效果明显,为故障识别和预测奠定研究基础。     

机车司机疲劳驾驶监测

本文针对机车驾驶员疲劳驾驶的监测问题,对采集的图象进行预处理之后,首先利用最大类间方差法,将人脸区域分割出来;然后采用灰度积分投影技术对人眼区域准确定位;再利用小波分析对人眼区域进行两层分解,提取各层的近似分量和细节分量的能量,构造为特征向量,并输入到SVM分类器,实现对机车驾驶员眼睛睁开、闭合状态的判断,最后运用PERCLOS原理对驾驶员驾驶状态作出判断。实验数据表明:本文提出的方法能够准确地对机车驾驶员的驾驶状态作出监测。     

基于灰度突变的扣件区域定位方法研究

钢轨扣件定位方法对图像质量和定位精度都有很高的要求,为此,提出了一种基于灰度突变的钢轨扣件定位方法。首先,通过改进的中值滤波器对图像去噪。然后,根据图像频域特点对图像进行小波分解,提取低频分量,并对低频分量进行滤波和伽马变换处理以减少自然环境因素对图像质量的影响。接着,根据图像中不同区域灰度值的变化规律统计分析图像列和行方向灰度突变情况,从而定位出钢轨轨面和轨枕区域。最后,利用轨面、轨枕和扣件三者在图像中的位置关系对扣件区域进行准确定位。实验结果表明,该方法的定位准确率达93.19%,能快速有效地定位出扣件区域,且具有较强的环境适应性、鲁棒性和实用性。     

基于阵列式压电振动频谱衰减的结冰区域定位研究

为克服传统结冰传感器无法实现翼面大范围多区域结冰探测问题,提出了一种基于灰度重心法的多结冰区域定位方法。该方法通过采集结冰前后压电阵列的振动谱,提取频谱幅值衰减率作为定位特征值,并结合基于多点结冰概率检测的重构算法和灰度重心法计算得到多个结冰区域的中心坐标,实现对平面或曲面上多个结冰区域的定位。当扫频频率范围0.5～5 kHz时,在70 mm直径的结冰条件下,铝板单结冰区域定位平均误差为27.4 mm,两结冰区域定位平均误差为29.04 mm;翼面结冰横向定位平均误差为22.6 mm。为了进一步提高定位精度,提出了一种基于小波包分解的敏感频带选择的特征提取方法。优化后的实验结果表明,铝板单结冰区域定位精度提高了34.59%,定位误差波动程度降低了45.67%,翼面结冰的横向定位精度提高了54.87%,横向定位误差波动程度降低了46.63%,实现了较高精度的多结冰区域定位探测,为面式结冰探测提供了一种新思路。     

一种新的组合聚类分析方法及其应用

传统的系统聚类分析方法不能自动判断结果中适宜的类别数,本文应用两步聚类法与层次聚类法相结合的方式对25种汽车样本进行聚类分析,并利用类型内标准差与总体标准差的比较对聚类效果进行了检验。结果表明,使用这种组合聚类分析方式先科学、客观地确定聚类数目,再进行聚类分析,得到的三类数据样本集合,样本集合间各指标存在显著差异,所得到的结果与客观实际相符,证明了这种新聚类方式的可行性。     

一种新的铁道车辆滚振试验台曲线通过试验方法

推导了车辆在通过曲线时的轮轨蠕滑率计算公式,并建立模拟铁道车辆曲线通过的滚振台非线性动力学模型,提出一种新的曲线通过台架试验方法,并分析了不同试验方法对车辆轮轨垂向力的影响。研究结果表明：滚动台上的车辆系统经由未平衡至平衡状态的过程中,现行的曲线通过试验方法冲击过大,而新的试验方法可以很好地避免这种冲击;将根据两种试验方法计算得到的安全性指标与曲线线路的结果进行对比可知,三者的变化规律一致;在两种试验方法的安全性指标对比中,新的试验方法与线路结果的误差更小,说明所提出的曲线通过试验方法是可行的。     

S-GLCM熵:一种新的滚动轴承性能退化指标提取方法

S变换兼具了小波变换和快速傅里叶变换各自的优势,具有良好的时频聚集性.灰度共生矩阵能够通过研究灰度的空间相关特性来描述图像纹理.归一化信息熵能够定量的度量信号分布的复杂程度.经S变换取其模后得到S时频谱图,通过灰度共生矩阵对滚动轴承全寿命周期内不同状态进行特征提取并对其进行复杂度度量,提出了一种S-GLCM熵特征指标来反映滚动轴承的退化过程.通过对滚动轴承内圈、轴承外圈、轴承滚动体三种故障分别进行3种不同损伤程度数学模型仿真数据分析,提取各自S-GLCM指标进行对比,验证了该方法的可行性.通过对滚动轴承加速疲劳寿命周期内的数据进行分析,与工程中常用的时域指标有效值进行对比,结果表明了该方法的有效性.     

基于S变换和互信息的梁类结构裂纹定位方法

实际使用中的梁类结构容易萌生裂纹,影响其使用寿命及安全可靠运行,准确判定其裂纹损伤位置对于实现梁类结构的快速准确维护处理具有重要意义,为此提出基于振动信号S变换和互信息值实现梁类结构裂纹的识别与定位。首先,基于测试获得梁类结构上分布点的振动信号;其次,利用S变换将振动信号变换到时频域,计算梁结构在裂纹损伤前后各对应位置点时频域振动信号的互信息值;最后,通过检索互信息值向量中分量的最小值位置实现裂纹区域的准确定位。为了避免引入附加质量的影响,利用机器视觉测振系统采集悬臂梁和小型复合材料叶片上的分布点振动信号,设置不同裂纹位置对梁类结构裂纹定位方法进行了验证,证明了方法的有效性。     

低比度钢板微小缺陷的图像增强和分割

针对低对比度、微小的钢板表面缺陷,提出了基于图像增强的图像分割算法来有效分割和识别缺陷目标。采用小波变换与同态滤波结合算法对图像进行增强处理,不仅消除照度不均的影响,还突出了缺陷细节的信息,达到图像增强的效果。最后,利用粒子群算法优化最大类间方差法参数（PSO-Otsu）确定增强后图像的最佳阈值,并结合Canny算子进行缺陷检测。对比其他算法,该算法在检测低对比度的微小缺陷上取得了良好的效果。     

一种波浪中的船舶动力定位运动建模方法研究

船舶动力定位是在船舶低速条件下对航向和位置进行控制，控制效果受海浪干扰的影响较大。考虑具有修正PM波谱的长峰不规则浪，基于海浪幅值响应算子（RAO）研究了船舶在海浪中的六自由度运动预报模型。以船舶定点保持模式为例，采用船模实验数据，对海浪作用下的船舶纵荡、横荡和转艏运动进行了数值仿真，给出了运动RAO频率特性曲线和船舶运动时域响应曲线，验证了该方法的有效性。该方法用于船舶在波浪中的运动预报和动力定位系统设计，具有实用性和经济性。     

一种配电线路漏电流精确计算方法

漏电流的准确计算对于保证人身和设备安全是非常重要的。由于非线性电力电子器件的广泛应用，配电线路的漏电流为交直流混合复杂信号，目前的计算方法难以精确计算。为此，提出了一种结合全相位傅里叶变换的方均根值算法。以漏电流仿真值作为基准值，根据采样数据的方均根值、基准值以及全相位傅里叶变换的计算值来计算配电线路的漏电流，高效准确。算例证明了算法的准确性与有效性，为配电网漏电流的准确计算提供了一种新方法。     

一种基于平面尺寸链的定位误差计算方法

定位误差计算是机床夹具设计和制造的一个重要环节。本文提出了一种基于平面尺寸链的定位误差计算方法。首先将平面尺寸链拆分成若干个三角形,再利用全微分法对三角形的不同类型进行推导,以求出任意尺寸链中封闭环公差,最终求得定位误差。