基于分水岭算法的红外图像分割方法

本文采用分水岭算法对红外图像进行分割,针对其存在的过分割问题以及红外图像的特点,提出了分割区域边界平均灰度及其面积对过分割区域进行合并,以得到有意义的分割结果。本算法利用空中红外目标图像进行了实验,实验表明,本算法适用于红外目标图像,并且效果良好。     

基于图像分割的红外图像撞击时间估计方法

以往的被动测距方法主要集中在可见光领域,利用图像稳定的特征点进行观察,目前利用计算目标尺度变化率进行撞击时间估计,已经发展成为一种较成熟的方法。然而在红外领域,由于红外图像自身的特性其特征点难以提取,原有的特征点跟踪方法无法适用。文中论述了一种红外图像撞击时间估计方法,根据红外图像难以提取特征点而相对易于目标分割的特点,提出了先对国图像进行分割提取目标面积,然后根据图像序列目标面积变化率来进行撞击时间估计,并根据撞击时间系统特征对估计结果进行修正以进一步提高精度。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于C-V模型的红外图像自动分割方法研究

为解决红外图像分割中背景噪声及边界轮廓的影响,引入了基于曲线演化理论、水平集方法和M-S分割函数的C-V模型。通过将图像表达为分段常量函数来建立适当的能量函数模型,引入水平集的表示方法,在整个图像域中依据最小化分割寻找全局极小值,可令活动轮廓最终到达目标边缘。由MATLAB实现的仿真结果表明采用C-V模型对红外图像进行自动分割不受边界轮廓线连续性限制,对初始轮廓线位置不敏感,对图像噪声具有很强的鲁棒性,对均匀灰度目标分割效果良好。     

基于红外目标分割的图像融合方法研究

针对红外图像中目标图像灰度分布集中,微光图像灰度分布相对均匀的特点,提出了一种先提取红外图像中的热目标,然后以微光图像为背景进行图像融合的方法.实验结果表明,该方法在保留微光图像高空间分辨率和丰富纹理细节信息的同时,又突出了红外图像中的热目标.     

低信噪比红外小目标图像的分割方法

针对复杂背景条件下的红外图像分割问题,将遗传算法与人类视觉感知原理相结合, 探讨了一种新的多阈值图像分割方法即基于遗传算法的图像阈值分割方法,该算法引入了一个自动判别且时空可变的目标背景条件和调整最佳分割区域的步骤,提高了分割算法的质量及鲁棒性,克服了传统阈值方法在图像分割中的局限性。通过计算机仿真实验,验证了该方法的有效性。     

基于统计模型组的Markov SAR图像分割

该文首先介绍SAR图像分割的概念,分析了其地物数据的统计特性,在此基础上利用多种模型构成的统计模型组来匹配大幅SAR图像中各类地物的直方图分布,给出了衡量实际地物直方图和假设已知模型匹配程度的检验统计量,以此来选取最优的统计模型组;并提出了基于统计模型组的Markov随机场的SAR图像分割算法,利用Radarsat的实测数据验证了算法的有效性,给出了性能评估结果,并与其它分割方法做了比较。     

一种基于改进 Chan-Vese 模型的红外图像分割方法

为了解决基于 Chan-Vese（CV）模型的传统水平集方法难以分割灰度不均匀红外图像的问题,本文提出一种基于改进 CV 模型的水平集分割方法。通过加入可处理局部区域信息的局部项,使得改进的 CV 模型能够有效避免不均匀背景对水平集演化过程的干扰。此外,通过加入符号距离能量惩罚项,使得该模型无需重新初始化过程,从而提高了水平集函数的演化效率。实验结果表明,本文方法对于红外图像的分割具有较高的精度。     

基于模糊推理的电气设备红外图像分割

使用模糊理论处理电气设备红外图像分割的不确定性,提出了一种基于模糊推理的电气设备红外图像分割算法。首先分别利用电气设备红外图像故障区域的像素灰度、像素点与图像质心的马氏距离以及图像膨胀操作定义了强度特征、全局故障可能性特征和局部灰度特征;然后根据特征的模糊语言值制定了27条模糊规则,设计了一种模糊推理红外图像分割算法;最后,从主观和客观评价指标上将算法与传统Otsu算法和FCM算法进行了对比。实验表明,该算法的分割精度和误分割率比其他两种算法都有一定的改善,同时该算法能够滤除图像中具有高亮度的干扰区域,对具有小亮度差和小面积故障区域的红外图像有较好的分割效果。     

基于深度残差UNet网络的电气设备红外图像分割方法

红外图像处理是实现电气故障诊断的有效手段,而电气设备分割是故障检测的关键环节。针对复杂背景下红外图像电气设备分割难问题,本文采用深度残差网络与UNet网络相结合,深度残差网络替代VGG16对UNet网络进行特征提取和编码,构建深度残差系列Res-Unet网络实现对电气设备的分割。以电流互感器和断路器两种电气设备红外图像分割为例测试Res-Unet网络分割效果,并与传统的UNet网络和Deeplabv3+网络进行对比。通过对数量为876的样本进行测试,实验结果表明,Res18-UNet能够准确地分割电气设备,对电流互感器和断路器的分割准确率超93%,平均交并比大于89%,且分割准确性优于UNet及Deeplabv3+网络模型,为实现电气故障智能诊断奠定基础。     

基于形态学梯度的红外图像分割算法

提出了一种新的红外图像分割方法。该方法利用形态学方法来处理红外图像。首先进行形态学滤波,对红外目标图像中的噪声和微小的干扰区域进行滤除,接着提出了一种计算红外图像梯度的多尺度算法提取图像形态学梯度,而后分析了图像分形特征估计方法与形态学梯度的关系,提出了一种新的红外图像分形特征估计算法,在此基础上对图像进行分割。实验结果表明,该算法能较好地解决红外图像的分割问题。     

基于HMM的红外点目标序列图像扰动补偿方法

利用红外图像扰动信号短时平稳的特性,在统计的基础上提出采用隐马尔科夫模型统计信号模型来描述扰动,得到一种基于学习的扰动模型,并利用学习得到的模型参数计算后续帧中的扰动情况,进行预测补偿,以保证目标运动的连续性,克服扰动对跟踪的影响,实验取得了较好效果。     

A novel statistical image thresholding method

Classic statistical thresholding methods based on maximizing between-class variance and minimizing class variance fail to achieve satisfactory results when segmenting a kind of image, where variance discrepancy between the object and background classes is large. The reason is that they take only class variance sum of some form as criterions for threshold selection, but neglect discrepancy of the variances. In this paper, a novel criterion combining the above two factors is proposed to eliminate the described limitation for classic statistical approaches and improve segmentation performance. The proposed method determines the optimal threshold by minimizing the criterion. The method was compared with several classic thresholding methods on a variety of images including some NDT images and laser cladding images, and the experimental results show the effectiveness of the algorithm.     

An adaptive infrared image segmentation method based on fusion SPCNN

Inspired by multiple information processing mechanisms of the human nervous system, a fusion simplified pulse coupled neural network (FSPCNN) model for infrared (IR) image segmentation is proposed in this paper. In the method based on FSPCNN, the time decay factor is set adaptively based on Stevens’ power law, and the synaptic weight is generated adaptively based on Lateral Inhibition (LI), without manual intervention. Meanwhile, according to Fast linking mechanism, the similarity between adjacent iteration results is used to implement the automatic selection of optimal segmentation result and control iteration. Experimental results indicate that the proposed method can satisfactorily segment targets from complex backgrounds, and it has favorable robustness and segmentation performance.     

多阈值和标记分水岭相融合的肺部CT图像分割方法

针对肺部CT图像因各组织灰度不均匀、结构复杂等因素造成双肺边界难以准确分割的问题,提出了一种多阈值和标记分水岭相融合的肺部分割方法。首先采用多阈值法对肺部CT图像进行粗分割,并去除图像中气管与主支气管;然后采用标记控制分水岭方法进行精分割,并利用形态学运算对肺实质边缘修补,最后采用临床肺CT图像在Matlab 2012平台上对算法性能进行仿真测试。结果表明,本文方法可以较好保留肺部CT图像的边界信息,提高了肺部CT图像分割精度,误分和错分概率大幅度下降,取得了十分理想的分割结果,为肺部疾病临床医学诊断提供了有价值的参考信息。     

基于多重分形的红外图像增强技术

红外图像边缘模糊,对比度较低,不适合人眼观察,应该对其进行增强.但是,以往的增强方法对噪声增强过度,使细节失真,且未考虑人眼的视觉特性,视觉效果不够好.提出用多重分形理论对红外图像进行分析,提取了红外图像的多重分形奇异指数和多重分形谱特征.分析得到了图像每个像素的分形特征数据,利用人眼的视觉敏感特征把图像的像素分为平滑区、纹理区和边缘区.人眼视觉空间频率特征对图像细节的边缘区域比较敏感,利用这一特性对图像加权增强.最后,进行了计算机仿真实验,实验结果表明:该方法能够突显人眼敏感的图像区域,解决红外图像边缘模糊的问题,使增强图像更适合人眼观察.     

基于小波变换的红外图像融合技术研究

图像融合的目的是把来自多传感器数据的互补信息合并形成一幅新的图像,以便更好地进行监视和侦察之类的视觉感知。文中介绍了小波变换及其Mallat快速算法,提出了基于小波变换的图像融合方法,并分析了可见光与红外图像的融合结果,结果表明,小波变换融合图像包含了所有传感器的相关信息,其性能优于高斯－拉普拉斯金字塔结构算法,这一原理也可以应用到两幅以上的图像上,无论这些旬否在同一光谱波段内。     

基于红外图像的地面自主车导航的道路边界检测

讨论了用于地面自主车（ALV）视觉导航的红外道路图像的特点,论述了红外道路图像的预处理策略和方法,分析了一些常用的图像处理方法在处理红外道路图像时的缺陷,指出由于温差的渐变性。红外道路图像的路边检测特别适合使用阈值穷举法．并给出了在温度渐变的路边上边缘强度的求取方法和使用二阶微分算子得到边界线段的精确位置的方法。同时使用了边缘信息和灰度信息来提取道路边界信息,阈值穷举法和二阶微分算子得到的道路边界线段相互融合。得到候选的道路边界线段,在ALV的实际应用中取得了很好的效果。     

基于超顺磁聚类的复杂红外图像分割算法

针对复杂红外图像分割问题,将非均匀Potts模型的热力学聚集运动看作是数据聚类,提出了基于超顺磁聚类的分割新算法.算法首先要指定控制系统的哈密尔顿函数,然后通过测量磁化率随温度变化的曲线来识别系统的不同相位,最后在超顺磁相位测量相邻自旋子的相关函数来将图像分割成子类.结合SW算法和Metropolis算法给出了一种新的产生马尔科夫过程的方法,该过程能够快速收敛于Boltzmann分布,从而降低超顺磁聚类方法的计算量.在复杂红外图像上的分割实验表明,新算法在收敛速度和分割效果方面都明显优于经典的SW算法.     

红外图像目标识别的预处理技术研究

红外图像目标识别系统,由图像预处理、特征提取及模式分类组成,红外图像目标识别的图像预处理包括滤波降噪、图像增强、图像分割等。滤波降噪有邻域平均、中值等滤波方法,图像增强可通过微分、Butterworth高通滤波和形态学高低帽变换完成,图像分割采用阈值分割技术和形态学方法实现。综合比较各种处理方法,采用中值滤波进行降噪、高低帽变换进行图像增强、阈值分割与形态学处理结合进行图像分割,较好地实现了红外图像目标识别的预处理。     

基于双平台直方图的红外图像增强算法

针对红外图像特别是红外弱小目标图像的特点,提出了一种基于双平台的直方图均衡算法。在对统计直方图设置两个不同的平台阈值的基础上,对修改后的直方图进行均衡化处理,然后对得到的图像进行灰度间距上的均衡化处理。算法中的上限平台阈值对背景和噪声进行了适当抑制,下限平台阈值对小目标和细节进行了适当放大,从而克服了一般直方图均衡化在对红外图像增强时的缺点。相对单平台直方图的均衡算法,能够增强图像整体效果,同时较好地保持了图像细节。