基于二维Gabor滤波器的胶带撕裂检测

现有的基于机器视觉技术的胶带撕裂检测方法处理背景纹理复杂的图像时易将撕裂痕迹相对背景纹理不明显的缺陷区域误判为无缺陷,且检测结果噪点较多,不易识别。针对上述问题,提出了一种基于二维Gabor滤波器的胶带撕裂检测方法。该方法采用Gabor滤波对胶带图像进行处理,得到多幅Gabor滤波处理图;通过Gabor优化选择方法,以变异系数为基础构建新的代价函数,选取最优滤波通道,突出撕裂区域纹理特征;利用Sobel算子分别提取水平和垂直方向的撕裂区域纹理特征,得到2个方向的梯度图,对所得梯度图进行自乘归一化操作,增强纹理信息,采用像素加权平均法融合2幅图像;将得到的融合图像通过自适应阈值二值化的方法进行阈值分割,并利用形态学技术对待检测图像进行胶带撕裂检测。检测结果表明,改进后的Gabor优化选择方法比原Gabor优化选择方法和基于Sobel算子的纵向撕裂检测方法漏检率更低,可以检测出背景纹理复杂的胶带缺陷图像中的所有缺陷,并且检测结果清晰,撕裂区域轮廓特征保留较为完好。     

基于融合的显微图像Gabor边缘提取算法

不同参数Gabor滤波器都具有各自的频率选择和方向选择特性,图像中纹理基元可以利用多个方向和中心频率Gabor滤波器组提取出来的频谱值来表示.据此提出一种适应于显微图像的Gabor滤波边缘检测算法.使用特定不同方向Gabor滤波边缘提取算子对图像进行边缘信息提取,获得不同方向上边缘特征信息,对其进行分析和融合提取图像边缘.运用该方法时所获不同方向的图像边缘进行自适应融合,获得的图像边缘较理想,模糊的边缘得到增强,并有效地消除了噪声.实验结果表明,该算法对显微图像处理有效,检测到的边缘清晰.     

Gabor小波理论的植物根系图像边缘检测研究

植物根系中提取出的植物根系图像具有噪声较大、受光照强度变化影响大等特点,利用Gabor小波能够多方向、多尺度滤波及确定时频最佳意义下纹理的边缘特性,提出了运用Gabor小波检测植物根系图像边缘的方法.Matlab仿真结果表明,采用该方法提取的轮廓更接近于真实轮廓图像,验证了该方法的有效性和可行性.     

脑部MR图像多阈值处理与边缘检测

针对脑部MR图像边缘提取的问题,提出了基于多阈值和形态学滤波的边缘检测方法。该方法首先用最大类间方差（OTSU）多阈值法对图像进行多阈值处理,将图像中重要的区域划分开;针对处理后的图像存在杂散点、细小突出和孔洞等问题,再利用形态学滤波去除噪声;最后使用Canny算子对处理后的图像进行边缘检测。实验结果表明,相较于直接用Prewitt、Canny等算子进行边缘检测,该方法边缘检测效果更好。     

基于Gabor滤波器和HOG特征的织物疵点检测

针对织物疵点检测问题,提出了一种基于Gabor滤波器和方向梯度直方图（HOG）特征的织物疵点检测算法。首先使用3个尺度、4个方向的Gabor滤波器组对织物图像进行滤波,并做融合处理,增强织物图像疵点区域和背景纹理之间的对比度;然后使用双边滤波减弱图像背景纹理和噪声的影响;最后将图像划分成均匀子块,提取每个子图像块的HOG特征,利用图像疵点区域和背景纹理的HOG特征差异进行阈值分割实现织物疵点的检测。实验选取5种常见织物疵点进行验证,并与传统的Gabor滤波算法进行了实验对比,结果表明该算法可以较好的抑制织物背景纹理的干扰,更加准确的检测出织物疵点。     

炭制品X光图像的缺陷边缘提取

针对炭制品X光图像的特点,为快速准确地提取缺陷,提出了基于迭代的阈值构造方法和数学形态学相结合的边缘提取算法。通过对传统形态学边缘提取方法的分析,构造了基于形态学多结构元边缘提取算子,该算子既有良好的边缘提取特性,又很好地解决了噪声抑制和保持图像边缘细节之间的矛盾。在此基础上,为进一步减少噪声干扰的影响,采用基于迭代的分割阈值从图像中提取出缺陷区域,然后利用多结构元边缘提取算子成功提取了缺陷区域的边缘,并从理论上分析了噪声对缺陷边缘提取的影响情况。实验结果表明,与目前的边缘检测算子相比,该法能有效抑制噪声干扰的影响,保证了缺陷边缘的连续性、完整性和精确定位。     

硅太阳能电池纹理缺陷检测

为实现硅太阳能电池纹理缺陷检测,提出一种采用方向可变滤波器组并结合Hough变换的检测方法。通过方向可变滤波器提取图像边缘并采用Hough变换确定纹理方向,采用角度与纹理方向一致的方向可变滤波器滤波,实现消除规则直线纹理,保留纹理缺陷特征。对滤波后的纹理缺陷结果图像采用双阈值法,以确定纹理缺陷所在的位置。和Gabor滤波器及小波滤波器的比较实验结果表明：该方法比前两种方法能更有效地进行硅太阳能电池纹理缺陷检测。     

半监督学习下复杂背景图像边缘检测仿真

为了有效避免图像边缘检测过程中出现边缘间断或者伪边缘的情况,提出一种半监督学习的复杂背景图像边缘检测算法。设定特征筛选规则,增强复杂背景图像敏感区域,提取图像特征,通过灰度共生矩阵和Gabor滤波提取图像高频与中低频纹理特征。利用半监督学习对图像样本展开训练,实现复杂背景图像分类。采用双边滤波对完成分类的图像预处理,通过最大类间方差法展开阈值分割,引入形态学思想将分割后的图像分别展开膨胀和腐蚀,获取形态学梯度图,计算梯度图像和原始阈值图像的交并集获取具有精确边缘的灰度图,实现复杂背景图像边缘检测。实验结果表明,所提算法可以获取高精度的边缘检测结果,且不会出现边缘间断和伪边缘的问题。     

基于四元数Gabor滤波的彩色纹理特征提取

现有的彩色图像纹理特征提取方法是将彩色图像转换为灰度图像或者对彩色图像进行分通道处理,这样的处理方法会丢失原图像的颜色信息和各通道间的相关性,导致特征图像的纹理特征和原图像的纹理特征差异较大。基于上述问题,提出了一种四元数Gabor彩色纹理特征提取方法。首先,根据Gabor滤波和四元数欧拉公式,推导出四元数Gabor滤波,并将彩色图像用四元数矩阵表达;其次提出四元数Gabor滤波卷积算法处理彩色图像,得到多尺度多方向的彩色纹理特征图像;最后对得到的彩色纹理特征图像进行Tamura统计特征的提取。实验结果表明,该方法可以很大程度地保留原图像的粗糙度、对比度和方向度等纹理特征,同时可以提取到原图像的颜色信息。在转化为灰度图像后,该方法在保留粗糙度、对比度和方向度等纹理特征方面优于传统Gabor方法和LBP方法。     

基于Gabor滤波器的棉花杂质检测算法

棉花杂质检测方法对于提高织物质量和降低生产成本具有重要意义。针对工业环境中非均匀光照条件下的棉花图像设计基于Gabor滤波器的杂质检测算法,依据Otsu法和形态学滤波将图像分割为前景区、背景区和交界区,然后在图像前景和背景区域内分别使用Gabor滤波器提取图像的纹理特征。设计一种针对Gabor滤波输出的自适应阈值分割算法,结合形态学滤波和连通域分析检测出棉花中的杂质。实验结果表明,本文算法有效地消除了由于光照条件造成的干扰,可以精确地检测出棉花中常见的各种杂质。     

基于深度神经网络的表面划痕识别方法

为实现亮度不均的复杂纹理背景下表面划痕的鲁棒、精确、实时识别，提出一种基于深度神经网络的表面划痕识别方法。用于表面划痕识别的深度神经网络由风格迁移网络和聚焦卷积神经网络（CNN）构成，其中风格迁移网络针对亮度不均的复杂背景下的表面划痕进行预处理，风格迁移网络包括前馈转换网络和损失网络，首先通过损失网络提取亮度均匀模板的风格特征和检测图像的知觉特征，对前馈转换网络进行离线训练，获取网络最优参数值，最终使风格迁移网络生成亮度均匀且风格一致的图像，然后，利用所提出的基于聚焦结构的聚焦卷积神经网络对生成图像中的划痕特征进行提取并识别。以光照变化的金属表面为例，进行划痕识别实验，实验结果表明：与需要人工设计特征的传统图像处理方法及传统深度卷积神经网络相比，划痕漏报率低至8.54%，并且收敛速度更快，收敛曲线更加平滑，在不同的深度模型下均可取得较好的检测效果，准确率提升2%左右。风格迁移网络能够保留完整划痕特征的同时有效解决亮度不均的问题，从而提高划痕识别精度；同时聚焦卷积神经网络能够实现对划痕的鲁棒、精确、实时识别，大幅度降低划痕漏报率和误报率。     

二维Gabor滤波器的快速实现

研究表明2D-Gabor滤波器能有效地应用于边缘检测、纹理分析、图象编码及增强等场合. 通常在实际应用中,为了取得良好的效果,2D-Gabor滤波器所构成的模板必须选得足够大. 我们根据2D-Gabor函数的特点设计了实现2D-Gabor滤波的两种方法.一是利用它的分离 性将2D-Gabor卷积分解成四个一维卷积;二是建立2D-Gabor卷积与高斯卷积之间的关系, 然后利用有限均匀递推滤波器的级联近似合成2D-Gabor滤波.文中详细讨论了这两种算法 的运算量及其特点.     

基于Gabor小波变换的帘子布疵点检测研究

Gabor小波变换已经成功地应用到各种机器视觉实例中,如纹理分割、边缘检测等。给出了一种基于多通道Gabor滤波器技术实现高速实时帘子布疵点检测方法。在多尺度多方向上分别对具有规则纹理结构的织物图像进行Gabor滤波,并对滤波后的多幅子图像进行融合分割处理,将疵点从织物背景中分割出来,从而实现对织物疵点的实时检测。该方法用于帘子布的缺陷检测,具有识别能力强、实时性好等优点,实验结果证明该方法是有效可行的。这种方法也可以用于检测有规则纹理结构的表面及物体。     

基于匹配Gabor滤波器的规则纹理缺陷检测方法

许多工业产品表面纹理都可以被认为是由基本纹理单元在空间按照一定的规则进行排列组合的结果,但由于各种原因,这些有规则纹理图象经常出现的一些缺陷,因而检测这些有规则纹理图象的缺陷是机器视觉检测的重要内容,为了对这种缺陷进行有效地检测,在对这类纹理图象进行功率谱分析的基础上,根据人眼的视觉原理,设计了两类匹配Gabor滤波器,即正常纹理匹配Gabor滤波器和缺陷纹理匹配Gabor滤波器,前者能够突出正常纹理,抑制缺陷纹理,而后者恰恰相反,在将这两类滤波器用于规则纹理图象缺陷的自动检测时,均获得了良好的检测精度和速度。     

基于Gabor多通道滤波和Hopfield神经网络的纹理图象分割

文章针对纹理图象的特点,提出了一种基于Gabor多通道滤波和Hopfield神经网络的纹理图象的分割算法。首先构造一组Gabor滤波器（2－D）提取纹理图象多分辨率和多方向性的空域和频域特征。为了使纹理特征更加明显,在此基础上对滤波图象进行非线性变换,最后利用Hopfield神经网络通过松弛迭代算法实现纹理图象的快速分割,取得了良好的分割效果。     

Real‐Time Rendering of Wave‐Optical Effects on Scratched Surfaces

The visual appearance of real‐world materials is characterized by surface features across many scales and has received significant attention by the graphics community for decades. Yet, even the most advanced microfacet models have difficulties faithfully recreating materials like snow, sand, brushed metal or hair that feature scale‐violating glints and speckles and defy any traditional notion of filtering and level of detail. In this work, we address an important subset of such materials, namely metal and dielectric surfaces that are covered with microscopic scratches, e.g., from polishing processes or surface wear. The appearance of such surfaces features fine‐scale spatial detail and iridescent colors caused by diffraction, and has only recently been successfully recreated. We adopt the scratch iridescence model, which is known for plausible results in offline Monte Carlo settings but unsuitable for real‐time applications where extensive illumination sampling is prohibitively expensive. In this paper, we introduce an efficient technique for incoherently integrating the contributions of individual scratches, as well as closed‐form solutions for modeling spherical and polygonal area light sources, and for the first time bring scratch iridescence within reach of real‐time applications.     

一种古建墙壁受污题记文字图像边缘提取方法

针对古建墙壁题记文字图像受污染影响而边缘提取不完整、易产生伪边缘和不连续 边缘等问题,提出了一种受污题记文字边缘提取的方法。首先,对文字图像进行全变分去噪和多 尺度视网膜算法明暗增强预处理;然后构造阴影-遮挡准不变模型滤除污染和背景产生的伪边缘, 并用Gabor 滤波器对其进行空间平均,建立颜色结构张量,结合Canny 算法进行边缘提取;最后, 通过形态学方法滤除图像中存在的小面积边缘,并做区域连通处理,得到题记文字边缘图像。实 验结果表明,相比传统的Canny 算法和Sobel 算法,该方法有效地克服了污垢和背景造成的伪边 缘和不连续边缘,很好地提取出了完整的题记文字边缘,在边缘品质EQ 等客观指标上有较明显 提升。     

基于时空脉冲编码的图像主体轮廓提取方法

图像主体轮廓包含图像非常重要的信息, 精准有效地提取图像主体轮廓不仅能减少信息冗余, 而且能降低后续图像分析和处理的时间复杂度. 本文基于视觉神经元信息处理机理, 提出了一种基于时空脉冲编码的图像主体轮廓提取方法. 首先, 利用Gabor函数模拟神经节细胞感受野对图像进行多尺度多方向的信息提取; 其次, 模拟视网膜非经...