基于视觉点特征的图像检索技术研究

基于视觉点特征的图像检索是图像检索(Content Based Image Retrieval,简称CBIR)的一个子集,指利用图像中对图像的内容有显著影响的一些点特征对图像进行查询,试图在理解图像内容的基础上,检索出与示例相类似的图像。目前,CBIR技术在商标查询、罪犯比对等领域有着很重要的应用。本文主要集中在对图像的感兴趣点特征提取技术上,针对边缘方向直方图法存在的问题,提出一种基于Canny边缘提取及轮廓序列矩法,首先对图像进行预处理,然后采用Canny边缘提取方法提取图像的轮廓,最后,将该轮廓的3个矩作为最后的特征向量进行检索。实验证明,提出的算法检索效果较好。     

基于生物视觉特征的目标轮廓提取算法

自然场景中的目标轮廓提取是计算机视觉中的一个重要研究问题。其难点在于场景中大量的纹理边缘严重地干扰了轮廓提取的完整性。近年来,一些研究工作将生物视觉特征引入图像边缘轮廓提取,取得了一定的效果。其中通过引入视觉外区抑制特征可以在提取物体轮廓边缘的同时抑制一定量的纹理边缘,从而得到轮廓边缘集合。然而在整合轮廓边缘时,传统模型仅仅采用求交并集的简单合并方法,使得强响应的细小纹理残留。基于此,提出了一种改进的基于生物视觉特征的自然场景目标轮廓提取算法。首先采用多水平抑制方法得到候选轮廓边缘集合。接着将一种基于生物视觉特征的边缘组合方法用于将候选边缘整合成为一个完整的目标轮廓。与传统的外区抑制算法相比,基于视觉特征的轮廓提取算法提高了自然场景中目标轮廓提取的准确性和完整性。     

基于加速健壮特征拟合算法和Chan-Vese模型的超声图像腔室分割方法

针对超声心动周期序列图的腔室自动分割过程中,弱边缘轮廓难以有效提取的问题,提出一种基于加速健壮特征(SURF)拟合算法和Chan-Vese模型的超声图像腔室分割方法。首先对序列中第一帧图像进行人工标记弱边缘轮廓;然后,提取弱边缘轮廓周围的SURF点,建立Delaunay三角网;接着,通过相邻两帧之间的特征点匹配,预测后续帧的弱边缘轮廓;之后,用Chan-Vese模型提取粗糙轮廓;最后采用区域生长算法得到精确的目标轮廓。实验结果表明,该算法能较好地完整提取超声序列图像中含弱边缘的腔室轮廓,并且与专家手动分割结果相近。     

倒角类冲压零件轮廓缺陷视觉检测

倒角类冲压零件轮廓缺陷视觉检测对于提高生产效率、保障产品质量非常重要。针对倒角类冲压零件形状奇异、轮廓不规则,图像本身实物边缘与背景像素是逐渐过渡的,存在模糊性,缺陷特征弱小等难题,提出了模糊集合的轮廓提取算法和缺陷匹配的识别方法,检测并标记缺陷位置。首先,采用模糊集合强化边缘信息,在不需确定阈值的情况下,准确有效地提取冲压零件的轮廓。其次,利用轮廓的点、线特征,通过HOUGH变换对冲压零件进行定位。然后,以冲压件模板图像位姿特征为期望值,实时校正待检测的冲压件图像,实现精确对准。最后,采用差分相似匹配算法识别出缺陷。实验结果表明,提出的检测方法能够快速、准确地识别占整个零件0.4%以上的小缺陷,并标记位置,满足工业要求。     

一种基于边缘综合特征的彩色图像检索算法

图像边缘是重要的视觉感知信息,也是图像最基本的特征之一,其在图像分析和理解中有重要价值。以视觉重要的图像边缘轮廓为基础,提出了一种基于边缘综合特征的彩色图像检索新算法。该算法首先利用Canny检测算子提取出原始图像的彩色边缘轮廓;然后构造出能全面反映边缘轮廓内容的两种直方图(边缘颜色直方图和边缘方向直方图);最后综合利用上述两种边缘直方图计算图像间的内容相似度,并进行彩色图像检索。仿真实验表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率。     

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的 基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法 该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果 提出的算法分别与Harris算法,He & Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He &Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法 1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论 图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。     

一种基于彩色边缘综合特征的图像检索算法

图像特征的提取与表达是基于内容的图像检索技术基础。边缘是重要的视觉感知信息,也是图像最基本的特征之一,其在图像分析和理解中有重要价值。文中以视觉重要的图像边缘轮廓为基础,提出一种基于彩色边缘综合特征的图像检索算法。该算法首先利用Canny检测算子提取出原始图像的彩色边缘轮廓。然后构造出能全面反映边缘轮廓内容的3种直方图,即加权颜色直方图、角度直方图和梯度方向直方图。最后综合利用上述3种彩色边缘直方图计算图像间的内容相似度,并进行彩色图像检索。仿真实验表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率。     

基于图像配准的零件轮廓修正方法

针对智能机床视觉系统提取待加工零件边缘轮廓时易受到背景干扰,导致其提取出的零件轮廓中包含异常区域的问题,提出一种基于图像配准的高精度零件轮廓修正方法。首先,从零件工程图与真实图像当中提取出零件模板特征点集与待匹配特征点集;其次,对仿射变换模型中的参数进行分解分析,并利用两图特征点集中的面积特征与边缘结构特征构建准则函数;然后,使用改进的遗传算法搜索两图像全局最高相似度所对应的仿射变换参数,在图像配准之后,再通过计算最优迁移后的模板轮廓点集与待匹配轮廓点集的分段Hausdorff距离来检测并替换待匹配轮廓中的异常轮廓段。实验结果表明,该方法能精确、稳定地检测出待匹配轮廓点集中的异常轮廓段,配准精度比联合特征均方和（SSJF）方法高出50%,修正后轮廓交接点处的距离不超过3像素值。     

采用多结构元素模板的形态学边缘检测新算法

边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题。为了能有效地捕获目标的主要特征,提出了一种基于Ostu阈值分割和数学形态学的灰度图像边缘检测新算法。利用Ostu算法找到一个最佳的阈值,根据这个阈值把灰度图像二值化,构造四个不同方向的3×3或5×5的结构元素模板,采用数学形态学中的腐蚀算法利用元素模板来腐蚀二值图像。自适应地均衡腐蚀结果,检测出图像边缘。仿真和分析表明同传统边缘检测算法相比新算法运算量小,检测的边缘轮廓清晰,连续性好,可以很好地提取图像中富含的边缘信息,且抗噪声性能较好,假边较少,适用性强。     

基于边缘直方图的彩色图像检索算法研究

图像边缘是重要的视觉感知信息,也是图像最基本的特征之一,其在图像分析和理解中有重要价值.本文以视觉重要的图像边缘轮廓为基础,提出一种基于边缘直方图的彩色图像检索新算法.该算法首先利用Canny检测算子提取出原始图像的彩色边缘轮廓;然后构造出能全面反映边缘轮廓内容的3种直方图(颜色直方图、距离直方图和角度直方图);最后综合利用上述3种边缘直方图计算图像间的内容相似度,并进行彩色图像检索.仿真实验表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率.     

基于道钉中心点定位的几何特征扣件定位算法

针对因轨道图像中图像歪斜、尺寸不一等导致定位失效、精度降低的问题,提出基于道钉中心点定位的几何结构特征扣件定位算法.采用先定位道钉中心点再定位扣件的思想.首先在图像预处理得到边缘图像的基础上,对图像边缘进行腐蚀与膨胀处理,使道钉边缘具备似圆性,再通过改进Hough变换进行圆形检测定位道钉所处大致区域并进行扩充,然后从原...     

高精度星敏感器的导航星识别定位算法研究

介绍了星敏感器的基本工作原理,分析了恒星能量在星图的分布特点,结合星图的特点提出了星敏感器导航星点识别定位方法,按照处理顺序,介绍了导航星阈值确定,连通性分析和内插细分等其中各步骤算法,并用星敏感器通过导航星角距标定新方法对该方法进行了定位精度检测,取得了较为满意的结果。     

图像处理在车厢定位中的研究

针对企业获取电煤煤样的现状,为实现电煤的全自动化采样,利用图像处理技术研究了车厢定位算法。该算法首先利用背景差分法、改进的Canny边缘检测算法等多种手段得到汽车区域图,再结合汽车实际的尺寸最终得到车厢区域图。经过多年采样表明该算法的准确率高,解决了取样过程中人为因素的问题。本算法对采样领域的自动化生产具有重要意义。     

基于点模式的BGA芯片定位算法研究

该文针对贴片机生产中BGA封装芯片的中心定位问题,分析了现有模板匹配算法的不足,提出了基于点模式的快速定位算法。该算法针对BGA芯片引脚分布对称的特点,提出改进的点模式识别算法。首先由BGA芯片封装的管脚定义生成0°的管脚模板坐标集,用B lob点分析算法得到目标图象管脚坐标点集并取x轴坐标最小的一点作为启始匹配点,以该点为原点求取目标点集与模板点集的极坐标仿射变换参数,再对该仿射变换参数作可靠性验证。该算法大大减少了匹配的运算量。实验效果表明该算法的识别速度和精度都能满足实际生产的需要,并具有较强的鲁棒性。     

基于边缘先验模型的运动去模糊

从单幅运动模糊图像复原出清晰的图像,一直是数字图像处理领域中富有挑战的问题.基于边缘先验模型和小波分析提出了一种运动模糊退化图像的复原算法.在去模糊之前,对图像进行预处理,将噪声去除,用冲击滤波器增强边缘,并采用canny边缘检测获取清晰边缘作为先验模型,以此估计模糊核;然后在紧小波框架系统下,将清晰图像的稀疏性最大化,采用改进的分裂Bregman方法求解最优化问题,最终得到清晰的图像.实验结果表明,相对于传统的盲复原算法,提出的方法可以有效地去除运动模糊.     

利用OCR识别技术实现视频中文字的提取

为了在视频图像中进行字幕信息的实时提取,提出了一套简捷而有效的方法。首先进行文字事件检测,然后进行边缘检测、阈值计算和边缘尺寸限制,最后依据文字像素密度范围进一步滤去非文字区域的视频字幕,提出的叠加水平和垂直方向边缘的方法,加强了检测到的文字的边缘;对边缘进行尺寸限制过滤掉了不符合文字尺寸的边缘。应用投影法最终确定视频字幕所在区域。最后,利用OCR识别技术对提取出来的文字区域进行识别,完成视频中文字的提取。以上方法的结合保证了提出算法的正确率和鲁棒性。     

基于小波的图像边界配准

将碎片图像拼接成原始图像是一项非常有实用价值的应用,寻找匹配边是关健一环。首先对角点间边界L₀变换为具有旋转不变性的曲线L₁,利用小波包对L₁进行分解和重构,获得不同分辨率下的边界曲线L₂。然后,对L₂进行离散余弦变换,得到一组特征矢量,求特征矢量间的欧氏距离D,D值最小的两个矢量对应的边界为相似边界,再对相似边界进行配准。从而达到拼接图像碎片恢复原始图像的目的。该算法具有识别相似边准确和旋转不变性的特点。     

一种基于形态学的小波自适应去噪算法

针对常规的去噪算法会引起图像边缘模糊,而在保留和增强图像边缘时又会影响图像的去噪效果的缺陷,提出了一种基于形态学的小波自适应去噪算法,利用多种结构元复合形态滤波器对噪声图像预处理,然后对处理后的图像采用小波自适应阈值进行二次滤波去噪,最后对图像进行重构得到去噪后的图像.实验表明,该算法能对受不同程度、类型的噪声污染的图像进行有效地的处理,并且在去噪时能保持更多的图像边缘.     

一种基于边缘检测及纹理分析的水坝图像分割算法

针对边缘检测算法的局限性及灰度水坝图像的特点,提出了一种基于边缘检测及纹理分析相结合的灰度图像分割算法,首先利用边缘检测算法对待处理图像进行边缘检测得到图像的粗分割,然后在原灰度图像中对得到的边缘位置点进行纹理分析,去除检测到的非目标对象的边缘从而得到分割图像,即细分割。将该算法应用到河坝监测系统中,实验证明该算法达到了很好的分割效果。     

基于分水岭算法的医学图像分割

本文采用分水岭算法对医学图像进行分割,针对医学图像的特点以及该算法存在的过分割问题,首先将原图像转换为形态梯度图像,并对形态梯度图像定义一组形态开闭滤波器进行处理,以获得较好的参考图像;然后采用基于连接像素的分水岭算法进行分割。为了获得整体目标,还定义了一个基于分割区域边界平均灰度及其面积的检验准则,并将其作为区域合并的根据。该方法应用于医学图像分割的结果表明,形态滤波器组的引入很好地防止了过分割,基于分割区域边界平均灰度及其面积的准则对分割区域进行合并是行之有效的。