基于模糊熵和模拟退火算法的双阈值图像分割

在火炮身管弯曲度测量系统中,为了能够从光靶图像中同时提取标定图案和激光光斑,提出了一种双阈值图像分割方法。结合模糊数学理论和最大模糊熵判据,把光靶图像中的像素灰度级分为黑、灰和亮3个模糊子集,用于畸变校正的标定图案的像素灰度级隶属于黑模糊子集,用于测量的激光光斑的像素灰度级隶属于亮模糊子集。使用模拟退火算法确定最优的模糊熵参数组合,降低了计算复杂度,并且最大模糊熵判据只含有4个模糊熵参数,减小了搜索空间。对光靶图像进行了双阈值分割实验,并与最大类间方差双阈值法进行了比较。实验结果表明,所提方法能够自动、有效地选取双阈值,分割效果优于最大类间方差双阈值法。     

自适应粒子群集优化二维OSTU的图像阈值分割算法

为了解决红外相机采集行人图片时图像分割效果问题,提出一种自适应粒子群优化二维OSTU的阈值分割算法。利用当前帧图像的灰度级和当前帧图像像素的邻域灰度级构成二元组,通过计算二者的均值和方差,建立二维最大类间方差模型,结合自适应粒子群集算法,估计出图像的最佳阈值,该方法不仅能够准确估计阈值且计算时间减少。仿真结果表明,阈值最佳时,当结合自适应粒子群集优化算法后计算时间减少到原来的50%,所提出的算法能够快速准确得到最佳阈值,提高了图像预处理的分割效果。     

基于自适应遗传算法的变电站红外图像模糊增强

为增强变电站中电力设备红外热像图的视觉效果,突出局部热异常区域,方便故障定位及检修,提出了一种基于自适应遗传算法的红外热像图模糊增强技术。对小波变换后的红外子热像图,进行同态滤波增强处理和模糊增强处理,并运用动态自适应遗传算法对模糊参数进行优化,最后,经小波重构得到了效果增强的红外图像。实验结果表明,该方法相对同态滤波、模糊集增强、遗传模糊等算法,红外图像的边缘强度、对比度、清晰度分别至少提高12.6%、27.7%、33.7%,有利于检修人员进行电力设备的热异常定位及故障诊断。     

用于金属板图像分割的自适应阈值算法

针对生产线上金属板表面光照不均匀和白、灰细颗粒相间的特点,将一维、二维Wellner自适应阈值算法应用到这种场景,并结合高斯加权距离,将算法推广,提出了一种针对金属板表面图像分割的高斯加权自适应分割算法.该方法首先通过计算区域内像素间的高斯加权距离,形成一张加权距离图,然后利用Wellner的“中心-周围比较思想”直接求算二值图像.最后对实际产线上采集的图片进行了实验,将二维otsu算法、均匀性度量算法、一维、二维Wellner自适应算法和最后改进的算法在分割效果进行比较.实验结果表明,相对于其他算法,最后应用的算法在分割效果上具有明显的优势.     

基于自适应软阈值和边缘增强的图像去噪

目前图像的去噪和边缘细节的保留是图像去噪中存在的2个大问题,该文提出使用边缘检测的方法检测出图像的边缘和纹理细节,对检测出的边缘和纹理细节图像进行处理后,将它和含噪图像分别进行小波变换,然后将其小波系数对应叠加,最后对叠加之后的小波系数进行小波自适应软阈值去噪。由于在软阈值去噪前叠加了边缘信息,因此边缘和细节部分得到了增强,虽然在阈值处理过程中由于边缘和细节均处于高频部分,在随后的软阈值去噪过程中存在被平滑的危险,但是增强后边缘和纹理的小波系数的幅值被放大,在阈值处理时可以得以保留。实验证明该方法比较wiener滤波在视觉效果和信噪比方面都有较大的改善,同时该方法比传统软阈值滤波,在视觉效果相差不大的情况下信噪比也有1~2个dB的提高。     

一种改进的数字图像模糊增强算法

本文在PAL提出的用模糊集合理论进行图像增强方法的基础上,提出了一种在多个区间定义隶属度函数,提取景物边缘附近像素、选取图像阈值的算法。新算法使增强后图像的灰度值更加均衡,文中给出了用灰度直方图定量描述的结果。     

基于CANNY算子的自适应双阈值油罐油位红外成像检测

针对油罐油位的监测问题,在研究CANNY边缘检测算子的基础上,提出了一种新的基于CANNY算子的自适应双阈值边缘检测方法.该方法能够根据不同的油罐油位红外成像图像的灰度梯度直方图的特征进行自动设置高低阈值,因此避免了传统的CANNY检测算子手工选择阈值不合理对边缘信息,特别是油位信息的丢失.在油位信息提取过程中,该方法能够自动分析横向条纹数目,并根据该数目获得每一条横向条纹的具体位置,使得边缘检测算法在油罐油位监测应用中更加实用.用该方法对一批油罐的红外成像图像进行了处理,结果表明所得油位的误差在±0.02 m以内,而测量误差百分比为0.062%.     

改进的二维Otsu法阈值分割快速迭代算法

常用的灰度级-平均灰度级二维直方图存在错分,导致二维Otsu法阈值分割结果不够准确;其快速迭代算法搜寻最佳阈值时避免了穷举搜索,但仍需遍历整个解空间.为此,提出了一种改进的二维Otsu法阈值分割快速迭代算法.采用灰度级-梯度直方图及其区域划分方法,导出了基于该直方图区域划分的Otsu法阈值分割快速迭代算法公式;在实验结...     

基于模糊均值聚类的自适应指纹图像分割

指纹分割是指纹图像预处理中的重要一步,有效的分割能减少后续处理时间并提高特征提取的可靠性。提出一种基于FCM的指纹图像分割方法。利用指纹图像脊线和谷线的灰度方差、纹线的方向一致性进行指纹图像分级分割,由FCM算法自适应的选择分割阈值。避免了人为选择阈值的困难。实验结果表明,该方法具有较高的稳健性和有效性。     

基于遗传算法的图像阈值分割研究

主要论述了利用遗传算法进行图像阈值分割的实现方法,重点研究了最大熵和最大类间方差2种阈值分割方法.将通信电源配电屏开关图片作为研究对象,分别采用基于传统搜索算法和遗传算法的最大熵和最大类间方差法对其灰度图进行阈值分割,并应用Visual C 编程实现.实验结果表明,基于遗传算法的最大类间方差法的分割效果好,更好地满足了通信设备对远程视频监控与识别系统中图像分割实时性的需求.     

基于改进分水岭算法的菌落图像分割

随着计算机图像处理技术的快速发展,在菌落筛选环节上,传统的人工手动筛选已经逐渐被自动筛选仪器所替代。自动筛选仪器的核心是菌落图像识别模块,而菌落图像识别的关键在于图像分割技术,本文提出了一种改进的分水岭分割算法。该算法首先采用高斯滤波去除图像噪声,再对去噪后的图像进行形态学处理,然后进行倒角距离变换得到菌落距离图像,再采用形态学方法填补其空洞信息,接着对标记后的区域进行分水岭分割,最后利用区域合并算法聚集图像相似区域,从而得到最终的分割图像。采用本文提出的改进型分水岭算法进行菌落图像分割的准确率为93.4%,而传统的分水岭算法的分割准确率为75%,通过与传统分水岭对比实验的结果可以看出,改进后的算法较好地抑制了传统分水岭的过分割现象,极大提高了识别精度。     

基于改进U-Net的水下图像增强算法

针对水下退化图像存在颜色失真、模糊雾化、对比度低等问题,提出了一种新的基于改进U-Net的水下图像增强算法。设计一种新的残差注意力结构和边缘检测模块并将其引入到U-Net网络中,构建改进后的水下图像增强算法。实验结果表明,本文提出的算法在校正水下色偏和增强对比度方面均得到了很好的效果,IE值较原始图像平均提高了14.2%,UCIQE值较原始图像平均提高了24%。消融实验结果表明,本文提出的残差注意力结构、边缘检测模块和损失函数均对水下图像增强起到了积极的效果。     

基于模糊灰狼PID的发酵仓解耦控制系统研究

为解决发酵仓微生物降解过程中的非线性、强耦合、大滞后问题,提出了一种基于模糊灰狼PID算法的发酵仓解耦控制方法。首先,辨识得到发酵仓控制系统模型,通过动态解耦补偿方式消除在控制过程中产生的温、湿度耦合效应。然后结合PID和模糊控制的优点,建立模糊PID控制系统模型;最后,利用灰狼优化算法的迭代寻优能力,对模糊PID初始化参数进行优化。仿真结果表明,与传统控制方法相比,所提出的控制策略的温度回路调节时间由原来的1 623 s降低到596 s,相对湿度调节时间减少了910 s,并具有较理想的解耦效果,可以有效实现降解环境的精确控制。     

基于改进DeeplabV3+的遥感图像分割算法

针对高分辨率遥感图像语义分割存在地物边缘分割不连续、小目标分割精度不高的缺陷,本文提出一种基于改进DeeplabV3+的遥感图像分割算法,该算法首先使用分散注意力网络ResNeSt替换DeeplabV3+原始主干网络Xeception,以提取更丰富的深层语义信息,从而提高图像分割精度;其次引入坐标注意力机制（Coordinate Attention,CA）,有效获得更精确的分割目标位置信息,使得分割目标边缘更加连续;最后在解码层中采用级联特征融合方法（CFF）提高网络的语义信息表征能力。试验结果表明,该算法在中国南方某城市的高清遥感图像数据集分割任务上mIoU高达97.07%,相比原始DeepLabV3+模型提高了3.39%,能够更好地利用图像语义特征信息,为解译遥感图像语义信息提供一种新的思路。     

基于新型灰狼优化算法的无人机航迹规划

为解决灰狼优化算法存在寻优性能差、收敛性差等问题,提出了一种新型灰狼优化算法。该算法在初始化部分使用反向学习策略生成了有序的个体,有效改善了算法的收敛速度;设计新型的非线性收敛因子和优化个体位置更新策略来协调算法的搜索能力,降低陷入局部最优的概率;引进精英选择保留策略,促使种群进化加速,提高算法收敛速度。基本函数测试和航迹规划仿真实验两者的结果表明新型灰狼优化算法具有较强的收敛性和寻优能力,并且该算法规划航迹所花费的平均航迹代价值比灰狼优化算法少19.9%。     

基于改进MSR的锂电池X射线图像增强算法

针对锂电池X射线图像存在清晰度低、对比度差、图像电极轮廓模糊不清晰等问题,提出一种基于改进多尺度Retinex的锂电池X射线图像增强算法。首先,在传统多尺度Retinex算法中,使用双边滤波估计照度分量,同时利用基于平均对数亮度值进行全局自适应的图像动态范围压缩。然后使用改进的MSR算法提取图像的反射分量,利用sobel算子获取反射分量的纵向梯度,再与反射分量进行梯度信息融合,增强图像细节信息,再对融合图像使用CLAHE算法进行对比度增强,最后再使用双边滤波去噪声,得到最终增强图像。在自主构建的数据集上进行了实验研究,实验结果表明提出的方法显著提高锂电池X射线图像的清晰度和对比度,图像阴极线边缘轮廓有明显增强,在突出锂电池X射线图像边缘细节信息和增强图像对比度上,都要明显优于传统多尺度Retinex算法。     

自适应水下彩色图像增强算法

在水下环境中,水体介质对光照的吸收和散射是导致水下成像失真的两大主要成因。水体对光线的吸收导致能量衰退大大降低了清晰度,另水体介质对各波段的散射和吸收的无规律性导致水下成像颜色失真。为了提高对水下成像的认知,本文提出了一种自适应水下图像增强算法。该方法首先对原始图像进行降噪和对比度提升得到两幅输入图;其次,以原始图像的显著图为引导,结合照度和色度图,作为图像融合的权重图;最后,根据权重图对两幅输入图像进行自适应加权求和,从而实现图像增强的目的。实验结果证明本文算法具有良好的实时性和鲁棒性,有效地增强了水下降质图像。     

基于改进型U-Net的遥感云图分割方法

云检测是遥感图像预处理的重要步骤,云检测精度直接影响后续遥感图像应用的准确性,针对现有云与云阴影分割任务中,泛化能力差,误检漏检现象严重的问题,本文提出了一种改进型U-Net网络模型,该模型以U-Net为主干网络,加入高效通道注意力机制,修改激活函数。将遥感图像作为输入,放入基于高效通道注意力的U型云图分割模型中进行训练,在获得最优权重后,输出包含云区域、云阴影区域和背景区域的遥感图像分割结果。实验结果表明,相比于现有分割模型,本模型在云和云阴影的分割任务中参数量最低,准确率最高,泛化效果最好。