一种基于脊线的层级分水岭新算法

针对传统V.S.分水岭算法存在的过分割现象,提出一种基于脊线的层级分水岭算法。通过对传统V.S.分水岭算法中浸没过程的适当改进,找到完整无冗余的区域脊线;再次修改浸没过程,仅对脊线进行多级迭代的分水岭再分割,即可完成区域分割。实验结果显示:该算法能处理传统V.S.分水岭算法的过分割现象,且计算速度较快。     

Adaptive watershed segmentation of binary particle image

Oversegmentation is a tough problem in the morphological watershed segmentation of irregular-shaped binary particles, which is usually caused by spurious minima in the inverse distance transform. The position relationship between two objects is clear, according to the value of overlap parameter defined in the paper, and an adaptive algorithm is presented to depress oversegmentation by building the criterion to merge the spurious local minima. Some particle images are provided to validate the performance of the proposed method.     

有源相控阵天线集成设计

轻薄化、可扩展与低成本是现代有源相控阵天线的主要发展目标,集成化设计是实现这些目标的重要技术方法.针对高频段有源相控阵天线的基本特点,介绍了有源相控阵天线集成设计的基本概念.结合典型的应用实例重点研究了集成设计方法在有源子阵集成和天线结构框架集成上的应用,同时指出了存在的技术难点.最后介绍了有源相控阵天线集成技术的发展方向:微系统集成技术,并指出了其中的关键技术.     

金刚石工具表面磨粒的轮廓提取

为了实现金刚石工具的机器视觉检测,本文先对金刚石工具表面的磨粒在显微镜下进行图像采集,通过聚焦融合方法生成金刚石颗粒的融合图像与其高度矩阵,然后应用动态轮廓模型(Snake)对金刚石的融合图像进行了分割,结合其高度索引图像生成了适合分割的新的图像能量函数,并采用在多分辨率下用遗传算法进行动态轮廓模型的演化,最终得到分割图像。     

Six-color segmentation of multicolor images in the infection studies of Listeria monocytogenes

Multiple immunofluorescent staining is a powerful strategy for visualizing the spatial and temporal relationship between antigens, cell populations, and tissue components in histological sections. To segment different cell populations from the multicolor image generated by immunostaining based on color addition theory, a systems approach is proposed for automatic segmentation of six colors. After image acquisition and processing, images are automatically segmented with the proposed approach and six-pseudo channels for individual or colocalized fluorescent dye are generated to distinguish different cell types. The principle of this approach is the classification of each pixel into one of six colors (red, green, blue, yellow, magenta, and cyan) by choosing the minimal angular deviation between the RGB vector of the given pixel and six classically defined edge vectors. In the present infection studies of Listeria monocytogenes, the new multicolor staining methods based on the color addition were applied and the proposed color segmentation was performed for multicolor analysis. Multicolor analysis was accomplished to study the migration and interaction of Listeria and different cell subpopulations such as CD4CD25 double positive T regulatory cells; we also visualized simultaneously the B cells, T cells, dendritic cells, macrophages, and Listeria in another experiment. After Listeria infection, ERTR9 macrophages and dendritic cells formed cluster with Listeria in the infection loci. The principle of color addition and the systems approach for segmentation may be widely applicable in infection and immunity studies requiring multicolor imaging and analysis. This approach can also be applied for image analysis in the multicolor in vivo imaging, multicolor FISH or karyotyping or other studies requiring multicolor analysis.     

3D multiscale segmentation and morphological analysis of x‐ray microtomography from cold‐sprayed coatings

X‐ray microtomography from cold‐sprayed coatings brings a new insight on this deposition process. A noise‐tolerant segmentation algorithm is introduced, based on the combination of two segmentations: a deterministic multiscale segmentation and a stochastic segmentation. The stochastic approach uses random Poisson lines as markers. Results on a X‐ray microtomographic image of aluminium particles are presented and validated.     

基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声图像

血管内超声斑块图像的分割对动脉粥样硬化疾病的诊断有重要价值。针对传统分割方法初始化和鲁棒性两个问题,提出一种基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声斑块图像的新方法。该方法运用Contourlet变换将原图像分解为多分辨率低通分量和多分辨率带通分量方向性子带。对低通分量进行模板匹配,确定血管内腔边界和中外膜边界的初始轮廓;对带通分量方向性子带进行扩散滤波,抑制噪声的同时尽可能保留有用边缘,并结合边界矢量场使轮廓演化得到最终分割结果,从而提高了分割算法的鲁棒性。对100幅仿真图像和120幅实际图像的分割结果表明,该方法能自动、精确地提取血管的两条边界。相对于传统活动轮廓模型法,该方法分割实际图像的平均距离误差提高了3.04像素,面积差异百分比提高了6.30%。     

基于分水岭变换和图论的图像分割方法

提出了一种融合分水岭变换和图论的图像分割方法.利用图像的局部灰度信息进行分水岭变换后,将图像分割成多个小区域,再结合各小区域的灰度和空间信息从全局角度用Normalized Cut方法在区域之间进行分割,产生最终的分割结果.实验结果表明,该方法可以消除分水岭变换后所产生的过分割现象,是一种有效的图像自动分割方法.     

挖掘机器人铲斗目标图像的改进分水岭分割

挖掘机器人自主挖掘目标的实现过程中,利用视觉信息跟踪、识别挖掘机器人铲斗目标是关键技术之一.传统的阈值分割方法很难将铲斗从复杂环境中分割出来,提出了改进的分水岭铲斗图像目标分割方法,首先对铲斗目标图像进行模糊C-均值（C为预定的类别数目）聚类分割,再以初步分割后的图像为基础得到梯度图像,将梯度值与设定的阈值比较得到标记点,最后以标记点作为极小值点进行分水岭分割.实验表明分割效果得到了改善.     

一种彩色铁谱图像自动分割方法

铁谱图像有效分割是实现铁谱图像自动化分析的基础,但彩色磨粒图像背景颜色相对单一,磨粒区域同时包含亮区域和暗区域且与背景色差较大,且部分磨粒存在黏连的情况,因此铁谱图像的有效分割难以实现。根据彩色铁谱图像特点,提出基于两次K-means颜色聚类分离磨粒区域与背景区域后,再对磨粒区域采用改进的分水岭算法分割黏连磨粒的图像分割方法。该方法解决了铁谱图像中亮暗磨粒同时存在的情况下磨粒提取不完全的问题,并实现了黏连磨粒的分割。实验结果验证了该方法的有效性。     

Segmentation of 3D microtomographic images of granular materials with the stochastic watershed

Segmentation of 3D images of granular materials obtained by microtomography is not an easy task. Because of the conditions of acquisition and the nature of the media, the available images are not exploitable without a reliable method of extraction of the grains. The high connectivity in the medium, the disparity of the object's shape and the presence of image imperfections make classical segmentation methods (using image gradient and watershed constrained by markers) extremely difficult to perform efficiently. In this paper, we propose a non‐parametric method using the stochastic watershed, allowing to estimate a 3D probability map of contours. Procedures allowing to extract final segmentation from this function are then presented.     

基于区域生长的生物图像分割方法

针对基于区域的分水岭算法中通常存在的严重过分割现象,采用两点措施来改进:其一是在分水岭分割之前采用迭代阈值分割算法对图像进行分割,从而有效地抑制了由图片表面的灰度变化引起的过分割,使边缘定位更加准确;其二是在分水岭分割之后以基于面积,对比度和深度控制的区域合并准则,有效抑制过分割现象,同时满足感兴趣区的分割要求,实验表明该方法简单有效,能够得到符合人类视觉系统特性的分割结果。     

基于HALCON图像处理的粘连零件颗粒计数方法研究

为了解决传统的粘连零件颗粒计数方法存在的效率低、准确性不高等问题,基于HALCON图像识别和处理技术,提出了一种基于欧式距离变换及高斯滤波的分水岭分割算法.首先,利用工业相机采集零件颗粒图像,然后对图像进行预处理,接着对预处理后的图像进行数学形态学处理,再对数学形态学处理后的图像进行距离变换和高斯滤波,最后进行分水岭分割,得到分割图像.实验表明,该算法能有效减少过分割,为后续零件颗粒的准确计数提供了保障.     

结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法

为了实现微观表面粗糙峰特征参数的获取,提出了一种结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法。该方法用小波分析从原始表面形貌数据中提取反映表面粗糙度的数据,然后用分水岭分割法对粗糙度数据进行粗糙峰分割,再通过曲面拟合获得表征每个粗糙峰的参数,最后通过统计得到整个粗糙表面的特征参数。将该方法用于分析玻璃微球的微观表面粗糙峰特征参数,获得了与传统方法接近的结果。     

基于分层多尺度形态学梯度修正的分水岭分割（英文）

形态学分水岭分割对图像中的噪声和非规则细节较为敏感,常常导致较严重的过分割。如果在分水岭分割之前采用线性滤波器进行平滑,可以在某种程度上消除噪声和非规则细节干扰造成的分水岭过分割,但是可能使分割出的目标轮廓产生位置偏移。为了能够在消除过分割的同时保持目标轮廓的位置不变,提出了一种基于分层多尺度形态学梯度修正的分水岭分割方法。首先对原始图像进行多尺度形态学滤波平滑;然后根据形态学梯度图像的三维地貌体积对其进行分层多尺度修正,自适应地确定修正所需的结构元素尺寸,对于低梯度层级采用较大尺寸结构元素进行形态学闭运算,消除因非规则细节产生过分割的非规则局部极小值,而对较高梯度层则采用较小尺寸的结构元素,保持区域轮廓的位置不变;最后在修正梯度图像基础上,运用标准分水岭变换实现图像分割。实验结果表明,该方法能够在消除过分割的同时,较准确的保持目标轮廓的位置。     

基于分层多尺度形态学梯度修正的分水岭分割

形态学分水岭分割对图像中的噪声和非规则细节较为敏感, 常常导致较严重的过分割. 如果在分水岭分割之前采用线性滤波器进行平滑,可以在某种程度上消除噪声和非规则细节干扰造成的分水岭过分割, 但是可能使分割出的目标轮廓产生位置偏移. 为了能够在消除过分割的同时保持目标轮廓的位置不变, 提出了一种基于分层多尺度形态学梯度修正的分水岭分割方法. 首先对原始图像进行多尺度形态学滤波平滑; 然后根据形态学梯度图像的三维地貌体积对其进行分层多尺度修正, 自适应地确定修正所需的结构元素尺寸, 对于低梯度层级采用较大尺寸结构元素进行形态学闭运算, 消除因非规则细节产生过分割的非规则局部极小值, 而对较高梯度层则采用较小尺寸的结构元素, 保持区域轮廓的位置不变; 最后在修正梯度图像基础上, 运用标准分水岭变换实现图像分割. 实验结果表明, 该方法能够在消除过分割的同时, 较准确的保持目标轮廓的位置.