一种基于中值滤波的局部阈值分割算法

在实际的工业现场,光照环境无法非常均匀,在部分位置可能会出现目标区域与背景无法分割,这就给后期的BLOB分析带来了非常大的困难.针对这种光照不均匀、背景复杂的情况,提出了这种基于中值滤波的局部阈值分割算法.在得到原始图像之后,使用中值滤波得到一个大于原始图像宽度两倍的掩膜,再用原始图像与掩膜图像做差得到一个区域,最后选择一个合适的阈值对这个区域进行分水岭阈值分割,就可以得到期望的区域,为之后的连通性分析打下基础.通过在halcon中的实验结果可以说明,提出的算法优于全局Otsu分割算法和分水岭分割算法,更加适用于缺陷检测,字符识别等工业应用的现场.     

皮尔逊相关性最大化导向的自动阈值分割方法

现有阈值分割方法大多只适应于处理某种特定灰度分布模式的图像,为了在统一框架内处理不同灰度分布模式情形下的自动阈值选择问题,提出了一种皮尔逊相关性最大化导向的自动阈值分割方法。该方法首先对原始图像进行边缘检测以产生参考模板图像;然后对不同阈值下的二值图像进行轮廓提取以产生对应的轮廓图像;最后采用皮尔逊相关系数衡量不同轮廓图像与参考模板图像之间的相似性,并将相似性取最大值时所对应的阈值作为最终分割阈值。提出的方法和新近提出的3个阈值方法和4个非阈值方法进行了比较。在具有不同灰度分布模式的4幅合成图像和50幅真实世界图像上的实验结果表明：在合成图像集中,相比于分割精度第2的方法,平均误分类率降低了0.140 3;在真实世界图像集中,相比于分割精度第2的方法,平均误分类率降低了0.121 5。提出的方法虽然在计算效率方面不占有优势,但它对不同灰度分布模式的图像具有更灵活的分割适应性,能获得精度更高的分割结果图像。     

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.     

基于迟滞阈值分割的瓶口缺陷检测方法

随着工业机器人和现代化工业的快速发展,人们对工业机器人的性能要求越来越高,为了提高工业生产的效率和产品的质量,智能、高速、高精度是工业机器人的必备要求。国内基于机器视觉的智能啤酒瓶口缺陷检测方法中,高速、高精度仍是一个亟待解决的问题。为此,提出了一种基于随机圆拟合评估的四圆周定位法,大大提高了瓶口检测区域的定位精度,并提出了基于投影特征的分区域磁滞阈值分割的智能瓶口缺陷检测方法。对采集的488幅灰度图像进行测试,检测正确率为99.4%,检测平均速度为38 ms,算法的检测速度快,检测精度高,可以很好地应用到高速、高精度的现代化工业机器人中。     

基于多阈值分割和B样条插值的CT图像金属伪影去除方法研究

为了解决重建后CT(computed tomography)图像中出现的金属伪影问题,提出了基于多阈值分割和B样条插值的CT图像金属伪影去除方法。首先,介绍了CT图像中金属伪影产生的原因;然后详细剖析基于多阈值分割和B样条插值的CT图像金属伪影去除方法实施过程;最后,使用于基于多阈值分割和B样条插值的CT图像金属伪影去除方法对含有金属伪影的临床CT图像和模拟phantom图像进行实验。实验表明,提出的CT图像金属伪影去除方法能够有效地对CT图像中的金属伪影进行减少或去除,这将为医务工作诊断病灶提供了清晰的CT图像。     

基于改进U-Net网络的眼底血管图像分割研究

针对眼底血管图像存在血管细小、视网膜病变而导致分割精度低的问题,提出了一种引入残差块、级联空洞卷积、嵌入注意力机制的U-Net视网膜血管图像分割模型.首先采用提高视网膜图像分辨率,以点噪声为中心、512为边长裁剪来扩增数据集,然后在U-Net模型中引入残差块,增加像素特征的利用率和避免深层网络的退化;并将U-Net网络...     

小波滤波中的阈值研究

小波阈值滤波是利用小渡变换,除去小幅度的小波系数,收缩或保留幅度较大的小波系数,抑制信号中的噪声.实验证明,利用半软阈值滤波,若下闲值取得过小,不利除噪,取得过大,又不利保留信号中的细节;若上阈值取得过大,将产生较大的偏差,取得过小,又将产生较大的方差.滤波阈值的确定是小波阈值滤波的关键问题,直接决定着滤波效果.对小波阈值滤渡的上、下阈值选取进行了深入研究,通过实验总结,建立了求解最优上、下阈值的目标函数,利用扫描计算,得出了最优上、下阈值与噪声均方差之间的关系,上阈值系数约为4.3,下阅值系数约为3.7.并进行了仿真验证.滤波效果明显.     

基于自适应阈值分割的电力变压器呼吸器变色检测方法

呼吸器作为电力变压器重要的附属设备,其有效性将会直接影响着电力系统的安全运行。在进行变压器呼吸器变色检测任务中,由于传统算法无法有效地对具有高反射区域的图像进行处理,并且在颜色分割过程中,分割阈值来源于先验知识,无法自适应调整。文中提出了一种基于多尺度Retinex和自适应阈值分割的变压器呼吸器变色检测方法,首先对呼吸器照片进行多尺度Retinex预处理,之后通过形态学和最大连通域搜索算法提取硅胶颗粒区域,然后通过自适应的调整颜色分割阈值,完成对呼吸器变色程度的判断。实验结果表明,所述方法能够有效抑制高反射区域的影响,并准确判断变压器呼吸器变色程度。     

图像阈值分割技术综述

图像分割是图像处理的一项重要内容,通过图像分割是对图像进行模式识别和的视觉分析基本前提。同时,图像分割是图像处理、模式识别、人工智能和其它领域的关键问题,几乎在所有领域需要用到图像处理。阈值分割是一种传统的图像分割方法,因其操作简单,计算量小、实现简单、性能较稳定而成为图像分割中最基本和应用最广泛的分割技术,已被应用于很多的领域。文章综述了近年来在图像分割技术中出现的常用方法及它们的优缺点,并对图像分割技术的前景进行了分析及展望。     

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。     

Retinal blood vessel segmentation for macula detachment surgery monitoring instruments

In recent years image processing has improved detection and diagnosis in medical application. Image processing applications are now embedded in medical instruments such as MRI and CT. In the case of retinopathy, fast extraction of blood vessels can allow the physician to view injury regions during surgery. Macula detachment surgeries, or computer‐aided intraocular surgeries, require precise and real‐time knowledge of the vasculature during the operation. Use of artificial neural network has produced good results in image processing applications, but its implementation may not be suitable for real‐time applications in small, embedded hardware. Because of error resiliency of the neural network, its structure can be pruned and simplified. In this paper an efficient hardware implementation of neural network for retinal vessel segmentation is proposed. We simplify the neural network structure in such a way that the accuracy of the results is not altered significantly. Simulation results and FPGA implementation show that our proposed network has low complexity and can be applied for segmentation of retinal vessels with acceptable accuracy. This makes the proposed method a good candidate to be implemented in any device such as a binocular indirect ophthalmoscope.     

基于Shuffle-Unet的视网膜血管分割研究

针对传统视网膜血管分割算法检测速度慢,难以应用于实时医疗辅助诊断系统的问题,提出一种轻量型的基于Shuffle-Unet的视网膜血管分割模型。对轻量级模型ShuffleNetV2进行结构剪枝,剪除ShuffleNetV2结构上最后一层卷积层、全局池化层和全连接层,简化模型结构;将剪枝后的ShuffleNetV2作为模型的主干提取网络,降低模型的计算复杂度,提高模型的运行速度;使用随机通道分离操作模块搭建上采样模型结构,增强网络特征传递能力;使用注意力机制模块将模型的第一层特征层输出和上采样层相融合,分别从通道和空间两个维度上增强模型对有效特征的提取。通过DRIVE、CHASE_DB1两个公开数据集与其他视网膜血管分割算法进行对比,有效的证明了Shuffle-Unet模型具有高分割精度和高检测速度的特点。     

多级自适应尺度的U型视网膜血管分割算法

针对视网膜血管细小和尺度变化复杂的特点,提出一种多级自适应尺度的U型视网膜血管分割算法。首先以编码-解码结构为基础引入残差模块,加强通道特征传播能力。其次在网络底部嵌入多尺度特征提取模块,旨在调整感受野有效地提取多尺度特征。同时在跳跃连接部分增加改进的自适应特征融合模块,促进相邻层次特征之间的有效融合,以提取更多的细小血管特征。最后在解码部分设置侧输出的多级注意结构对多层次特征进行自适应细化。实验结果表明,该算法在DRIVE、STARE和CHASEDB1数据集上准确率分别达到0.9645、0.9694和0.9671,灵敏度分别达到0.8417、0.8465和0.8545,AUC分别达到0.9866、0.9908和0.9877,整体性优于现有算法。     

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TMS320C6713B的阈值分割与目标形心获取算法研究

本文针对嵌入式跟踪系统中目标图像处理时存在的算法复杂,处理速度慢,达不到实时性的缺点,提供了一种用TMS320C6713B实现对图像的阈值分割与目标的形心获取算法,即采用灰度平均值与最大类间方差法相结合的方法实现视频图像的阈值分割,只要选取合适的修正值,则既能满足系统的实时性要求又能实现对目标的检测;采用了对目标形心求取以定位目标,进而计算出视场中心与目标形心的偏差,作为系统控制算法的输入;实验证明,该算法很好的实现了图像的阈值分割,较精确的获取了目标形心,提高了图像的处理速度,实现很高的实时性。     

相差细胞图像的光照均衡与分割计数方法研究

为了解决相差显微细胞图像的光照不均匀,实现准确、快速的细胞图像分割与计数,本文提出了一种图像光照均衡,并结合双阈值分割计数的方法。该方法对图像进行分块,依据子块与整幅图像平均灰度的比值进行亮度调节,并采用高斯函数权值优化比值,消除因图像分块而产生的“方块效应”,并通过图像熵与高斯函数标准差关系曲线确定了最优的标准差;使用双阈值方法分割修复后的图像,结合孔洞填充与面积约束优化分割后的细胞形态。利用C2C12相差显微细胞图像数据集测试该算法,其中高细胞密度图像的分割精确率、召回率和F值分别为0.966 2、0.967 8和0.967 0,明显优于其他对比方法。实验结果表明,该方法在处理不同细胞密度的光照不均匀相差细胞图像时,均能实现光照均衡,且图像信息损失较小,分割计数结果准确。     

基于适应性扩展和阈值分割的低压电力线信道数据处理算法的研究与应用

为了克服电力线通信系统中严重的多径衰落效应,改善低压电力线通信系统的通信质量,引入基于适应性扩展和阈值分割的数据处理算法。建立了OFDM通信系统以及电力线信道的仿真模型,分别对适应性扩展算法以及三级阈值分割算法在电力线通信领域的应用进行了仿真分析。与传统的OFDM通信系统的信道估计技术相比,该算法不占用宝贵的频带资源并且易于实现。实验证明,除去信号被噪声淹没等一些极端情况,对于各种多径信道,该方法均可以有效对抗多径衰落特性,降低误码率(BER),提高通信质量。