一种直方图分段逼近的图像分割方法

对于图像灰度信息的分布可使用直方图进行分析。分析图像的直方图是图像处理中的一种常见的方法。对于在图像分割时难于得到图象分割的准确阈值问题,提出利用多项式对直方图包络线进行分段拟合,把图像分割阈值问题转化为求多项式极小值的问题,从而求出用于分割图像不同灰度层次的最优阈值的方法。实验结果表明,这种多项式分段拟合直方图包络线的方法具有比较好的直方图包络线拟合效果,可以为灰度图像的多层分割求出比较理想的阈值。     

基于字典学习与等效视数的低剂量 CT伪影抑制算法

针对低剂量CT图像出现条形伪影的现象,提出了一种基于字典学习与等效视数(ENL)的伪影抑制算法.该方法首先利用平稳小波变换(SWT)对低剂量CT图像进行单层分解,并对高频图像训练字典,然后利用等效视数(ENL)对字典进行分区得到伪影字典和特征字典,并只对特征原子进行稀疏编码,经小波逆变换(ISWT)后得到处理的CT图像;然后,采用双边滤波器对处理后的CT图像进行分解并训练高频字典,通过判断等效视数(ENL)来摒弃伪影字典,从而去除高频图像残留的伪影和噪声,达到抑制条形伪影的目的.实验结果表明,与总变分降噪算法、K-奇异值分解(K-SVD)算法和三维块匹配滤波(BM3D)算法对比,该算法在抑制条形伪影的同时保留了更多的边缘和细节信息,并具有较高的结构相似性和峰值信噪比.     

基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板(PCB)无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板PCB无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

同步辐射CT投影数据中的带状伪影及重建误差分析

同步辐射计算机断层成像技术集合了同步辐射光源X射线和无损检测的优越特性.针对同步辐射光源在高光子能量下光源强度具有时间波动性和空间非均匀性的问题,分析了光源不稳定性对投影造成的伪影,进而研究了伪影导致的重建误差.研究结果表明:光源的时间波动性会造成投影数据中出现横向带状伪影,降低重建图像的分辨率;光源的空间非均匀性会造成投影数据中出现纵向带状伪影,不仅会降低图像的分辨率,还会使得重建图像中出现环状伪影.数值模拟和实际实验结果验证了分析的正确性.     

基于先验图像约束压缩感知 多能CT重建算法

由不同材质构成且材质之间密度相差较大的工件进行单一能量CT重建时无法获取完整内部结构.为获得结构信息完整的高质量CT重建图像,研究了基于先验图像压缩感知多能重建方法.首先从低到高依次采集多个能量下的投影数据,并用凸集投影-全变分最小化(POCS-TVM)算法对最低能量的投影数据进行CT重建,然后,将重建好的图像作为先验信息,利用先验图像压缩感知算法(PICCS)对下一组能量下的投影进行重建,重建后的图像再次作为新的先验信息重复以上步骤,依此类推直到最高能量的数据重建,以此达到完整重建.结果表明该方法可以有效减少因投影缺失而导致的伪影并保护低密度边缘.     

磁力轴承的修正因子模糊控制研究

结合主动磁力轴承（AMB）自身特性和性能需要，提出了一种拟合修正因子模糊控制器设计方法．采用单纯形法对4修正因子模糊控制器的4个修正因子进行优化，以使改进的ITAE性能指标最小．在拟合修正因子模糊控制器中，采用一个3阶多项式对优化得到的4个修正因子运用最小二乘法进行逼近，且不再对输入和输出进行量化处理．仿真结果表明拟合修正因子模糊控制器能得到很好的控制效果，有效地改善磁力轴承的动态性能和稳态性能．     

基于一致性扩散的非迭代快速CT金属伪影去除算法

当人体中存在金属植入物时,得到的医学CT图像会产生明显的金属伪影,影响CT图像的临床诊断价值.为了在保证成像速度的前提下,有效地去除金属伪影,使用快速行进法求解程函方程,得到投影数据的修复顺序,然后设计对应的权重函数,引入结构张量构建图像的一致性流场,确定一致性强度,最后计算得到修复之后的投影值.实验证明,该算法在计算速度上接近1维插值算法,远优于基于偏微分方程的2维校正算法,在校正效果上接近2维校正方法,远优于1维插值算法.     

基于小波收缩减小磁共振图像截断伪影的方法

在磁共振成像（MRI）中,为了缩短成像时间并使图像保持较高的信噪比,往往只采集部分相位编码的磁共振信号进行图像重建,但在重建的图像上会出现截断伪影．在分析磁共振图像截断伪影特征的基础上,为了尽可能保留图像的细节特征,利用小波变换的多分辨率特性,对与截断伪影相关的细节子带进行小波收缩,并利用图像模板技术进一步消除图像背景区域的截断伪影和噪声．实验结果表明,该方法能有效地减小截断伪影,同时能更好地保持图像的细节特征．     

基于改进卷积反投影模型的CT成像伪影消除方法

针对传统卷积反投影法的CT重建图像容易产生伪影的问题,提出了一种基于改进卷积反投影算法的CT成像伪影消除方法.该方法通过分析给定模板的测量参数,标定CT系统的旋转中心、探测器间距及各探测方向等参数,使用Radon和傅里叶变换得到反投影方程,并利用卷积反投影技术得到每一点的吸收率与投影值的积分关系,使用三次样条插值算法得到较清晰的重建图像.仿真结果表明,所提出的算法具有简明易懂、操作方便和精确度高等诸多优点,相较于传统方法拥有更高的运算效率.     

CO2探测仪近红外焦平面无效像元检测方法

针对HgGdTe探测器均匀性差、无效像元多,过多无效像元会降低碳卫星CO2探测仪红外焦平面探测器探测精度,提出了一种基于探测器性能测试数据进行无效像元筛选的方法.首先利用CO2探测仪冷光学实验设备采集暗背景数据与响应度数据,然后计算暗背景数据的DN值均值与标准差、各个像元的响应度曲线,利用直方图阈值筛选出暗像元、亮像元、不稳定像元、平均拟合偏差较大等无效像元,最终利用各种无效像元集合交并集确定最终无效像元.结果表明:基于各种无效像元集合交并集确定最终无效像元的无效像元筛选方法准确度更高.通过遍历筛选出无效像元的响应值,从而确认了无效像元筛选的合理性.     

利用多项式拟合单炮初至作地表静校正

在地形复杂地区进行地震勘探,静校正是一个普遍的难题,针对常规静校正方法的不足,提出了一种利用多项式拟合单炮记录初至时间作地表静校正的方法,根据地形起伏对反射波到达时间的影响和对初至时间的影响具有很大的相似性,通过拟合单炮记录的初至时间,求取该炮各道拟合初至时间与实际初至时间的差值,作为该道对应的地表静校正量,然后再按常规方法进行炮点校正、低速带校正。采用该方法对地形复杂地区的实际地震资料进行了处理,取得了较好的效果。     

一种基于移相技术的图像超分辨方法

探测器像元尺寸的限制已成为空间遥感成像系统分辨率提高的一个瓶颈,针对以上问题,本文提出了一种基于移相技术的图像超分辨方法。通过采用移相技术获得相对焦平面产生小于探测器阵元尺寸的微小位移的图像序列,经过图像处理后获得实际分辨率优于探测器阵元尺寸的新图像。本文搭建了实验平台,介绍了实验装置的系统组成和工作原理,给出了图像处理采用的算法,并对其进行了实验验证。实验结果表明,利用该方法图像分辨率可以提高至原图像分辨率的1．4倍。     

CIS片上系统中伽玛校正的低功耗设计

为了实现CMOS图像传感器(CIS)片上系统(SoC)中伽玛(γ)校正的低功耗设计,同时又保证校正的精度,提出一种查找表和直线拟合相结合的γ校正技术。算法对灰度值较低的像素使用直接查找表方法校正,对于γ曲线上升缓慢部分的像素采用分段直线拟合的方法。在直线分段时,使用外层分段与内层分段相结合的方法,达到了分段优化的目的。算法保证了图像校正精度,与使用完全查找表法相比,误差在0.5 pixel之内。基于该方法设计了一个8 bit输入/8 bit输出的VLSI模块,通过FPGA对模块进行了验证,模块占用723个LE和195个LC寄存器,比完全查找表法减少了硬件资源耗费,实现了低功耗设计。系统最大工作频率可达148 MHz,完全满足实时处理的需求。     

尾流边缘图像处理及压缩

船舶尾流边缘图像处理及压缩编码研究可用于实现尾流识别与探测．文中利用Canny检测器对船舶尾流图像边缘化处理,得到了边缘图像;通过对尾流边缘图像进行抽样、拟合,得到了拟合曲线和对应的多项式曲线及其方程;进行了傅里叶分析,定量描述了边界形状,利用50％个傅里叶描述子来重构原来的尾流边缘图像,可得到一个近似而不改变基本形状的图像;通过对尾流边缘图像进行离散余弦变换压缩实验,在压缩率为56%条件下,压缩前后图像视觉上无变化．     

短波红外相机响应非均匀性校正方法研究及仿真

介绍短波红外相机非均匀性校正的两种基本方法,两点校正法以及多点校正法,同时提出改进算法即定标和场景融合的校正算法。此方法能够自适应克服红外焦平面阵列探测单元的响应漂移现象,克服外界环境改变带来的校正误差,实现短波红外相机在工作时间延长和多变环境情况下的高精度实时非均匀性校正,且不需要重新定标,方法简单,效果明显。采用像元数为320×256的红外焦平面阵列进行红外相机非均匀性实时校正实验,并将三种方法用MATLAB软件分别进行仿真,实验结果达到预期目的,校正效果良好。     

基于连通域的文本图像倾斜校正

提出了一种基于连通域的文本图像倾斜校正方法.使用基于连通域的分行算法对倾斜文本图像的文本行进行分行,用线性回归公式计算出每一个有效文本行的拟合直线和倾斜角,根据有效文本行的加权平均倾斜角度,对倾斜文本图像进行校正.实验结果表明该方法是有效的.     

一种基于模板匹配的远场畸变校正方法

在激光照射性能监测系统跟踪移动目标采集远场图像过程中,由于受主光轴入射角度、相对位移等因素影响,导致所摄图像会产生一定程度的畸变。为了校正图像畸变,提出一种基于模板匹配的远场畸变校正方法。首先制作四个靶板角点模板,利用模板匹配算法跟踪识别畸变图像的靶板角点;依据相机成像模型计算出理想靶板角点的像素坐标;根据四对靶板角点,利用透视投影模型求解畸变校正系数,从而实现对图像的畸变校正。实验表明,该方法可以对远场畸变图像进行有效校正,具有实验条件要求低、校正精确、处理速度快等优点,为激光照射性能监测系统提供了准确的图像信息,在实际工程中具有重要意义。     

最小二乘法应用探讨

探讨了最小二乘法的基本原理及其各种变形的拟合方法,其中包括：一元线性最小二乘法拟合、曲线化直、多元线性拟合、多项式拟合、非线性拟合,并且讨论了用镜像映射和切比雪夫多项式解“病态”矛盾方程组的基本原理和方法,在此基础上编写、调试了几种最小二乘法程序。     

面成型3D打印工艺中投影图像畸变校正技术

针对面成型工艺中视图发生器在投影时存在图像畸变的问题,提出一种畸变校正方案,通过图像处理获得投影平面像素点的实际坐标,将模型二维轮廓与像素实际坐标求交,并根据交点信息生成预畸变掩膜图像。同时在加工范围内分区域对不同位置的像素采用线性插值和双线性插值算法,对光辐照度进行均匀化处理。试验结果表明:采用本方案均匀化处理后的辐照度值,极差不超过0.4 mW/cm²,加工零件误差约为0.05 mm,能够有效控制畸变造成的影响,提高面成型工艺加工精度。