大结构元素二值形态学基本操作改进算法

二值图像的数学形态学方法应用广泛,但当涉及的图像和结构元素较大时,操作速度变慢。针对结构元素参考点包括在结构元素中且为单一连通区域的大结构元素,提出了二值形态学膨胀操作的改进算法,首先提取待膨胀二值区域的轮廓,然后对轮廓进行膨胀,再将膨胀结果与原二值区域取并集得到总的膨胀结果;证明了改进膨胀算法与标准膨胀操作的等价性;基于膨胀与腐蚀操作的对偶关系给出了改进的腐蚀算法;给出了改进的开、闭运算算法。在80张高分辨率植物叶片二值图像上进行了腐蚀、膨胀、开运算和闭运算标准方法和改进算法的对比实验,结果表明改进算法可显著提高二值形态学处理的速度。     

边缘检测的形态学算法与传统算法比较

由于图像的边缘通常含有大量重要信息,因此,边缘检测成为图像处理的一个重要环节,其检测算法也获得了广泛的研究,已经形成了Roberts、Laplacian、Canny等多种算法。但这些传统算法在边缘检测精度和抗噪声性能方面还存在一定的问题。文章运用数学形态学边缘检测算法的结构元素变换,对无噪声图像检测出多幅边缘图;对噪声图像采用改进的开启运算,先用3×3的结构元素进行腐蚀,后用5×5的结构元素进行膨胀,用边缘检测算子f°B-f进行检测,并与传统算法和不变结构元素的形态学开启运算的结果进行了比较。实验结果表明,灵活多变的数学形态学边缘检测算法在检测精度和抗噪声性能上都优于传统算法。     

用于虹膜识别的眼睑及眼睫毛遮挡检测

分别针对眼睑和眼睫毛遮挡噪声,利用其灰度和形状信息提出了2种灰度形态学检测算法.1)设计弧线形的形态学结构元素,经过灰度开启运算、图像分割和边缘检测,获得眼睑边缘的候选点集,再利用Bézier曲线拟合出眼睑边缘;2)构造交叉形的形态学结构元素,通过灰度开启运算得到直方图具有分段特性的虹膜图像,经二值化检测出眼睫毛.实验结果表明:文中算法能有效地检测2种遮挡噪声,有助于降低虹膜识别系统的等错误率,提高模式的可分性.     

图像边缘分割算法的优化研究与仿真

研究图像边缘分割问题,提高分割的准确性.针对图像中物体像素与其边缘像素容易发生像素粘连,粘连部分由于发生像素灰度混合,造成像素差异极小,传统的基于灰度的边缘检测算法由于不能很好的区分粘连部分的灰度差异,不能完整检测图像边缘的问题.提出了一种离散余弦变换(DCT)和数学形态学边缘分割算法.通过对提取过的特征图像在同一尺度下用多个结构元素分别对图像进行边缘分割,经过合成得到多尺度多结构元素形态学检测的边缘图像,摆脱分割算法对像素灰度的依赖.仿真结果表明:方法具有较好的抗干扰性和定位准确性,分割的边缘更为完整准确,取得了令人满意的效果.     

一种基于局部多结构元素形态学的边缘检测的修正算法

在前期工作的基础上 ,提出了一种基于局部多结构元素形态学的边缘检测的修正算法 .该算法根据图像中噪声和边缘形态的不同 ,建立了多个结构元素 .利用基于视觉模型的边缘阈值选择策略确定图像中梯度变化的像素点 ,并对其采用二值形态学的腐蚀操作 ,在进行腐蚀操作时 ,放宽了结构元素中相同灰度像素点的判别条件 ,从而更好的选择出图像边缘 ,滤除噪声 .实验表明 ,本文算法不仅具有很好的边缘提取能力 ,而且具有很强的抗噪能力     

基于形态学多结构元多尺度的自适应边缘检测

数学形态学广泛应用于图像处理和模式识别领域;针对形态学单结构元在边缘检测中边缘信息丢失的问题,提出了用不同方向的结构元素对图像进行多尺度检测的自适应边缘检测方法;首先利用形态学高低帽运算对原始图像进行平滑处理,采用差分最大值确定结构元素的方向,利用形态学运算调整结构元素尺度,改进了数学形态学边缘检测算法;实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该算法在保持图像边缘清晰的同时.有很强的去除噪声能力.     

医用眼睛图像中瞳孔特征值检测算法的研究

为医学上检测眼睛的需要,提出一种基于瞳孔灰度和几何特征运用数学形态学运算检测瞳孔特征值的算法.先根据瞳孔的灰度特点,用灰度投影方法确定出瞳孔的粗略中心点,以此为中心取一矩形窗口截取包含瞳孔的子图像.根据瞳孔近似圆形的几何特点,用圆盘形结构元素做重构开运算,消除光斑,运用形态学算子消除眼睫毛的干扰.通过边缘提取和圆的hough变换检测出瞳孔的边界点,获得瞳孔的特征值.试验结果表明,该算法能够有效地检测出红外和可见光眼睛图像中的瞳孔特征值,综合考虑了检测的精度和速度,满足医用眼睛图像检测的需要.     

改进的彩色图像边缘检测算法仿真研究

研究彩色图像边缘检测准确性问题,因图像边缘保护能力较差,且图像在传输过程中特别容易受到噪声的干扰,造成了图像边缘模糊等问题缺陷.针对传统边缘检测算法存在的边缘分辨率较低的问题,提出了数学形态学彩色图像边缘检测改进算法.首先将采用数学形态四运算,膨胀、腐蚀、开、闭等变换以及组合,并根据不同的结构元素的尺度大小和结构元类型,给出了一种改进型形态学抗噪型边缘检测算子,有效地检测出完整的图像边缘信息,并保持图像边缘的平滑性.仿真实验结果证明,改进的算法能有效提取准确的边缘信息,且又具有很强的抗噪性,为图像边缘检测提供了参考.     

基于逼近增强算子的合成孔径雷达图像特征提取算法

针对含噪SAR图像的边缘检测效果不理想、边缘特征不明显等问题,提出一种基于逼近增强算子的合成孔径雷达(SAR)图像特征提取算法.该算法利用多尺度非均匀滤波将含有噪声与不合噪声的像素点的灰度值、结构元素以及区域内的像素加权灰度密度这三个特征进行区分,以达到去噪效果.采用基于增强算子的SAR图像检测方法,通过SAR图像的像素灰度值以及像素点分布密度均值来计算综合均值阈值,通过阈值来判断像素点是否属于边缘部分.在实验中,通过分别与基于修改的LSD算法、基于水平集算法以及基于核心聚类算法的SAR图像提取方法进行了对比分析,从对比结果可以得出算法在对含噪SAR图像进行边缘检测时可以得到更明显的边缘信息.     

数学形态学腐蚀膨胀运算的快速算法

详细介绍了一种二值数学形态学腐蚀膨胀运算的优化实现方法。图像处理中常常利用二值数学形态学开闭运算对分割出的区域进行边缘平滑和内部填充处理等,但当结构元素较大时运算速度变得很慢。由于开闭运算的基础是腐蚀和膨胀运算,文章重新对这两种运算做了优化,有效地提高了数学形态学用于二值图像处理的速度。该方法较之结构元素分解的方法有理论基础简单、优化思路简捷、实现方便等优点。     

基于方向梯度的快速手掌静脉识别

针对目前在静脉纹理提取算法中,对图像质量要求高、算法复杂度高的问题,本文利用静脉图像的剖面线在静脉区域中,灰度值会呈现山谷状变化的特征,通过计算静脉图像多方向的梯度矩阵,提出一种计算简单、快速而且稳定的掌脉纹路中心和纹路宽度提取算法。在此基础上,采用相应的编码方法确定纹理图像灰度值分布。最后,利用模糊阈值判定以及全局灰度值匹配算法,提高算法的鲁棒性及识别精度。实验结果表明,算法纹路特征提取的速度为25.2ms;在掌脉图像两两匹配的条件下,本文算法EER达到3.21%。最终可以得出结论,本文算法在纹路提取效果、匹配正确率以及算法效率上都有较为明显的优势。     

基于灰度差分不变量的点特征匹配

本文提出了一种新的基于灰度差分不变量的点特征匹配方法。首先，利用灰度差分不变量获得点集之间的初始匹配；然后，利用初始匹配快速、稳健地估计图象之间的唯一几何约束－对极几何约束；最后，利用对极几何约束改进初始匹配。大量的实际图象实验表明，本文所提出的匹配算法有非常快的运算速度和很高的匹配正确率。     

一种基于图像平均灰度值的快速图像修复算法

基于纹理合成的图像修复技术用于修复大面积破损区域,目前此类算法都存在时间复杂度高的缺点。针对纹理算法的匹配技术进行改进,提出了一种基于图像平均灰度值的快速图像匹配算法。该算法在匹配之前预先计算纹理块的平均灰度值以及分割后的纹理块的局部平均灰度值,以取代计算复杂的匹配项SSD（sum of squared differences）;匹配过程只需对平均灰度值进行快速比较,结合阈值控制筛选掉大部分候选纹理块。实验结果表明,该算法在不损害图像修复质量的同时,将纹理修复的效率提高到实时水平。同时在纹理合成和纹理修复中具有普遍的适用性。     

利用邻域差异性信息的FCM改进算法

为了克服模糊C均值（FCM）无法处理图像噪声的缺点以及常用改进算法分割不足,提出了一种利用邻域差异性信息的FCM改进算法。利用高斯函数来合理刻画邻域间像素的空间位置和灰度差异特性,实现对中心像素隶属度的调整,达到分割噪声图像的目的。实验证明,该算法可以有效地处理高斯和椒盐噪声,在去除噪声的同时较完整地保留了图像的细节,其分割效果优于几种常用FCM改进算法。     

基于Curvelet变换和多目标粒子群的混合熵MRI图像多阈值分割

针对因噪声干扰多、灰度不均匀、目标边界模糊导致的核磁共振成像（MRI）图像难以精确分割的问题,提出了一种基于Curvelet变换和多目标粒子群（MOPSO）的混合熵MRI图像多阈值分割算法。首先,对待分割MRI图像进行Curvelet分解,提取低频子带和高频细节子带构建概貌-细节灰度级矩阵模型,以提高算法的目标细节表示能力;其次,同时考虑目标与背景的类间差异性与类内均匀性,将提出的二维多阈值倒数熵和倒数灰度熵组合定义为混合熵,作为多目标粒子群算法的目标函数,协同搜索得到最优的分割多阈值,以实现MRI图像的精确分割;最后,为提高算法的求解速度,提出了二维倒数熵和倒数灰度熵多阈值选取的梯度算法。实验结果表明：与二维tsallis熵、自动细菌觅食分割法（ABF）和改进的Otsu多阈值分割算法相比,所提方法对灰度不均和含噪的MRI图像具有更好的适应性,分割结果更为精确。     

灰度图像最大熵分割方法的改进

传统的最大熵分割方法只考虑了图像的灰度概率,忽略了对应的灰度值。为了充分利用灰度图像的灰度信息和空间信息,改进了传统的二维灰度直方图,生成二维差值属性灰度直方图。另外,改进了灰度均值和二维熵的计算方法。在计算熵时,以二维差值属性灰度直方图为基础,用空间信息值来代替灰度概率,生成二维差值属性信息值熵。在实验中,对多张不同的灰度图像分别用改进的最大熵方法与传统的最大熵分割方法进行分割,并对分割结果进行比较分析。实验结果表明,改进的最大熵分割方法能有效地分割灰度图像及噪声图像,有很强的抗噪声能力,并能产生清晰的分割结果。     

奇异值分解用于图像置乱程度评价研究

提出了基于奇异值分解的图像置乱程度评价新方法。首先求置乱前后两图像灰度值差的绝对值矩阵;其次计算灰度差绝对值矩阵与其转置矩阵之积并进行奇异值分解;最后根据所得奇异值构造一个离散概率分布并计算其信息熵作为图像置乱程度评价函数。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于图像边缘信息的2维阈值分割方法

为了改善2维阈值分割性能,提高图像分割的效率,在传统2维Otsu阈值分割算法的基础上,提出了一种基于图像边缘信息的2维阈值分割方法。这种改进的方法保留了2维Otsu阈值分割算法分割结果准确的优点,并在此基础上充分利用图像的边缘信息,通过分析图像的边缘直方图和阈值的关系来得到最优分割阈值。仿真实验结果表明,该方法与传统2维分割算法相比,不仅计算简单,而且实时性好。     

高校机构知识库灰色文献质量控制研究

分析高校机构知识库中灰色文献的特点以及存在的质量控制问题,并提出一种灰色文献质量控制的方法．通过构建灰色文献的评价指标体系及其权重和用户可信度评价指标体系及其权重,从而获得灰色文献的评价权值．根据评价权值以及分组标准将文献进行分组,再对不同的分组赋予不同的访问权限,从而完成机构知识库灰色文献质量控制机制的构建．     

基于灰度均值改正比的拼接缝消除方法

目前,普遍采用的拼接缝消除方法主要有基于重叠影像的消除方法、小波变换法和强制改正法。提出一种新的基于拼接缝两侧图像灰度均值改正比的拼接缝消除方法,计算缝两侧图像均值的平均值与原图像均值之比,进而将该比值由缝向两侧逐渐过渡,最终实现拼接缝的消除。实验表明,该算法可行、有效,拼接缝消除后具有较好的视觉效果,尤其在灰度差值较大时,该算法比强制改正法具有明显的优势。