基于边缘连续性的边缘检测算法

针对传统的边缘检测算法抗噪能力弱、弱小边缘难以检测以及边缘图像容易出现断层等问题,本文提出了一种新的边缘检测算法。该方法首先对边缘进行提取,然后进行边缘连接。边缘是图像灰度突变的反应,像素点的梯度以该像素点为对称中心,由对称位置灰度有明显变化的像素点的个数加权得到。对梯度较大的像素点计算其方向,通过像素点方向的连续性进行边缘提取。为了克服边缘图像出现断层的缺陷,利用蚁群算法进行边缘连接 。实验结果表明,该方法有较强的抗噪能力,尤其对椒盐噪声,且可以有效地检测出灰度变 化不明显的边缘。     

焦炭显微图像的轮廓提取新方法研究

区域轮廓的提取是对焦炭显微图像中不同光学组分进行分类与识别的关键.由于焦炭的光学组分在不同偏光下呈现的多样性以及该图像本身的复杂性,现有的方法提取轮廓边缘存在较大的困难.文中采用一种边界加权的改进均值偏移算法对焦炭显微图像中不同组分进行聚类,准确聚类的同时较好地保留边缘信息;然后再采用双阈值法和多边形近似得到图像的连续轮廓.实验表明,该方法抗噪性强,能够有效地提取不同组分的轮廓.利用轮廓的特征信息为焦炭显微图像某些类别的分类提供了基础.     

结合背景差分和闭合轮廓拟合的运动人体检测

假定图像序列的背景图像已经获得,提出一种结合时空背景差和闭合轮廓拟合的运动人体目标检测算法。算法以较小的阈值获得当前帧的背景差分图像,并搜寻最大连通域为初始前景目标;构造加权高斯滤波器,提取初始前景目标边缘;拟合前景目标轮廓,提出2 bit区域选择法提取不连续弧段的端点,根据类间最小距离准则构造闭合轮廓,结合帧间差分提取最终前景轮廓,标注运动目标位置。仿真实验表明,该算法能准确提取出运动目标,并标注目标位置,在背景环境发生变化时同样可以准确检测到运动目标,具有较好的鲁棒性。     

直线模板去噪法中的加权算子研究

图像中存在带状和块状噪声时,用传统去噪方法会提取出假边缘,使用直线模板去噪法可以有效去除上述假边缘.为了增强直线模板去噪能力,引入了加权算予.同时为了减少其他带状和块状噪声的影响,提出了对模板中心邻近区域灰度差值归一化,并设计了灰度正态分布模型下的加权直线算子.经过处理实际钻针图像,证实该算法能较好地去噪.     

图像边缘检测技术的改进

比较了Roberts算子、Sobel算子、Gauss－Laplace算子、Canny算子等几种传统的边缘检测技术,指出这些算法在边缘检测精度和抗噪声性能方面存在一定的问题。在分析以上算子的缺陷后提出改进的方法。通过迭代算法寻找最佳阈值,增强了目标和背景的对比和目标边缘,准确提取目标区域,并结合形态学进行轮廓提取,有效减少噪声对灰度门限值的影响,通过对实验图像的分析表明,改进的检测算法对图像边缘提取具有较好的检测精度,抗噪能力和准确性。     

结合无下采样Shearlet变换和改进尺度积的边缘提取

为了解决遥感图像边缘提取中的伪边缘现象,提出了一种基于无下采样Shearlet变换模极大值和改进数学形态学的边缘提取算法。首先,通过无下采样Shearlet变换对目标遥感图像提取高频分量和低频分量;针对小尺度边缘系数受噪声影响过大,对相邻2个尺度较大的高频系数进行改进,得到尺度多方向的高频系数。然后,采用非模极大值抑制方法对高频系数进行处理,提取高频分量的目标边缘;采用改进的数学形态学方法对低频分量进行处理提取低频目标边缘。最后,将高低频边缘提取结果加权融合,并使用区域连通法去除孤立噪声点,得到最终边缘提取结果。实验表明,与Canny算法、基于NSCT模极大值+Canny算法、基于NSCT模极大值+数字形态学3种算法相比,该算法提取的目标边缘轮廓不仅完整清晰,连续性好,还具有较强的抗噪性。     

一种具有抗噪声干扰的图像轮廓跟踪算法的研究

提出了一种图像轮廓跟踪算法,与传统边缘检测方法相比,该算法忽略了图像内部灰度变化较大的假边缘,检测出的图像轮廓定位准确、连续、光滑、边缘细节丰富、没有假边缘、边界呈单像素宽。同时,算法具有很好的抗噪能力,几乎可以完全消除噪声对图像的影响。算法良好的检测效果为图像尺寸参数测量打下了良好的基础,实践证明该方法具备有效性和实用性,可推广应用于各种含噪声的单一目标图像的尺寸测量。     

结合修剪均值与高斯加权中值滤波的图像去噪算法

为快速准确地滤除图像中的脉冲噪声并较好地保持图像的纹理细节和边缘结构,提出一种基于修剪均值与高斯加权中值滤波的图像去噪算法。根据脉冲噪声的灰度特征与统计特征,以局部统计方式进行噪声检测,将灰度取最小值或最大值且与邻域像素相关性较小的像素识别为噪声像素。对于图像平滑区域和细节区域中的噪声像素,使用自适应修剪均值和高斯加权中值滤波算法进行去噪处理。实验结果表明,该算法在视觉效果、峰值信噪比、结构相似性及计算速度上均优于对比算法,并且能够在彻底滤除噪声的同时,较好地保持图像的纹理细节和边缘结构。     

一种具有抗噪声干扰的图像轮廓跟踪算法的研究

提出了一种图像轮廓跟踪算法，与传统边缘检测方法相比，该算法忽略了图像内部灰度变化较大的假边缘，检测出的图像轮廓定位准确、连续、光滑、边缘细节丰富、没有假边缘、边界呈单像素宽。同时，算法具有很好的抗噪能力，几乎可以完全消除噪声对图像的影响。算法良好的检测效果为图像尺寸参数测量打下了良好的基础，实践证明该方法具备有效性和实用性，可推广应用于各种含噪声的单一目标图像的尺寸测量。     

基于欧氏距离图的图像边缘检测

图像边缘检测技术直接影响以目标识别为目的的后续图像处理操作,有效地提取出图像中所携带的目标信息是图像边缘检测的主要目的.为了实现目标轮廓的有效提取,提出一种基于欧氏距离图的图像边缘检测算法.该方法计算图像内像素点之间的欧氏距离,得到图像的距离图,距离图很好地描述了图中景物的外部轮廓;对距离图进行改进的Canny算子边缘检测,可以有效地得到图中物体的轮廓.与一般的边缘检测算法相比,本文算法能够抑制过于细小和琐碎的细节,并能够准确地提取目标的整体轮廓信息,为后续目标识别奠定了良好基础.     

结合全局和局部信息的水平集图像分割方法*

LBF模型对初始轮廓大小和位置非常敏感,并且只考虑了图像的局部信息,没有考虑图像的全局信息。CV模型利用图像全局信息,对初始轮廓具有较强的鲁棒性。两种模型对椒盐噪声污染的图像不能取得令人满意的结果。针对以上问题, 在原有CV模型和LBF模型能量函数基础上,各自构造一个新的能量拟合项,增强对高斯噪声和椒盐噪声的抗噪性。采用新构造的CV模型,使用图像的全局信息得到粗分割轮廓。以粗分割轮廓作为新构造LBF模型的零水平集,利用图像的局部信息得到图像的精确分割结果。同时提出一种新的边缘检测算子,重新定义边缘停止函数,进一步提高模型的抗噪性。相较于CV模型,LBF模型,结合全局和局部信息的Wang模型和Qi模型,提出模型能得到更优的图像分割结果,具有较强的抗噪性。     

利用数据场和欧氏距离的图像边缘提取

图像边缘是图像分析和识别的基础,图像边缘信息的准确性和完整性对后续图像分析和识别有重要影响。为实现图像边缘有效提取,提出一种利用数据场和图像欧氏距离的图像边缘提取方法。首先,该方法利用数据场理论构建图像数据场,实现图像灰度值特征空间到数据场势值空间的转换。然后,在对图像数据场的势值计算时引入图像欧氏距离,利用图像区域欧氏距离扩大像素差异,抑制微小细节和噪声,得到"背景"和"目标"相对分离的势值图。最后,用改进Canny算法对势值图进行边缘提取。实验表明,用本文方法可以有效提高边缘提取的准确性,减少伪边缘,抑制冗余细节和噪声。     

A new active contour remote sensing river image segmentation algorithm inspired from the cross entropy

The CV (Chan–Vese) model is a piecewise constant approximation of the Mumford and Shah model. It assumes that the original image can be segmented into two regions such that each region can be represented as constant grayscale value. In fact, the objective functional of the CV model actually finds a segmentation of the image such that the within-class variance is minimized. This is equivalent to the Otsu image thresholding algorithm which also aims to minimize the within-class variance. Similarly to the Otsu image thresholding algorithm, cross entropy is another widely used image thresholding algorithm and it finds a segmentation such that the cross entropy of the segmented image and the original image is minimized. Inspired from the cross entropy, a new active contour image segmentation algorithm is proposed. The region term in the new objective functional is the integral of the logarithm of the ratio between the grayscale of the original image and the mean value computed from the segmented image weighted by the grayscale of the original image. The new objective functional can be solved by the level set evolution method. A distance regularized term is added to the level set evolution equation so the level set need not be reinitialized periodically. A fast global minimization algorithm of the objective functional is also proposed which incorporates the edge term originated from the geodesic active contour model. Experimental results show that, the algorithm proposed can segment images more accurately than the CV model and the implementation speed of the fast global minimization algorithm is fast.     

基于图像受噪程度的改进模糊加权均值滤波

根据高斯噪声密度大、噪声强度的波动范围宽,其污染图像不仅每一个像素灰度级都会受影响,而且即使是同一灰度级受污染的程度也会不同的特点和传统的图像模糊滤波算法在图像细节保护方面上的不足,提出基于图像受噪程度的改进模糊加权均值滤波算法,该算法根据图像各像素点的受噪程度,得到首次滤波图像和原图像估计直方图,根据该直方图确定模糊隶属度函数,然后对首次滤波图像中灰度小于25的像素点进行模糊加权均值滤波,该算法在不需要期望图像和高斯噪声方差的情况下能有效地去除噪声,同时能够很好地保护图像细节信息。     

一种图像的连续性边缘提取方法

图像边缘提取是图像处理领域的重要环节,边缘提取的连续性显得尤为重要,其结果可以作为语义分割、测量的基础,为此提出一种图像的连续性边缘提取方法。首先采用卡尼(Canny)算法完成图像的边缘检测,得到粗分割结果。由于该类算法采用算子进行操作,不可避免地产生非连续性区域,因此利用两类模板对粗分割结果进行形态学膨胀操作,连续性边缘采用小半径膨胀,边缘末端采用大半径膨胀,以此构成一幅膨胀图连接这些非连续性区域。最后,将该膨胀图作为平均曲率运动(MCM)方程嵌入函数u的初始值,通过引入g函数在原图中进行迭代求解,完成图像边缘的连续性提取。实验结果验证了算法的实用性与有效性。     

基于改进Canny算法的噪声图像边缘检测

针对传统Canny边缘检测算法对噪声图像的去噪效果不佳,以及双阈值需要预先设定的问题,提出了一种基于改进Canny算法的噪声图像的边缘检测。首先构建自适应高斯滤波器对曲度算子进行改进,得到优化的二值边缘图;然后基于最大类间方差法构建了灰度梯度映射函数,确定最佳的双阈值;最后对二值边缘图进行双阈值检测以及边缘连接。实验结果表明,改进算法与现有Canny算法相比,在不同类型噪声和不同浓度噪声的环境下,改进算法提高了对噪声图像边缘检测的性能,其中PSNR值平均提高了1.9%,MSE值平均降低了1.6%,且具有自适应性强、运行效率高的优点。     

有效的图像滤波算法

利用灰色关联度的特性和阿尔法均值滤波算法的优点,提出一种基于改进灰色关联度和阿尔法Alpha均值滤波的噪声图像的自适应滤波算法。该算法采用灰色关联度自适应地确定滤波窗口的加权系数值,改善算法的滤波性能。实验结果表明算法对受到高斯噪声和混合噪声干扰的图像进行去噪能取得较好的滤波效果,同时还保护了原始图像的细节信息。     

一种快速鲁棒核空间图形模糊聚类分割算法

针对现有鲁棒图形模糊聚类算法难以满足强噪声干扰下大幅面图像快速分割的需要，提出一种快速鲁棒核空间图形模糊聚类分割算法。该算法将欧氏空间样本通过核函数映射至高维空间；采用待分割图像中像素邻域的灰度和空间等信息构建线性加权滤波图像，对其进行鲁棒核空间图形模糊聚类；并引入当前聚类像素与其邻域像素均值所对应的二维直方图信息，获得鲁棒核空间图形模糊聚类快速迭代表达式。对大幅面图像添加高斯和椒盐噪声进行分割测试，实验结果表明:本文算法相比基于图形模糊聚类等分割算法的分割性能、抗噪鲁棒性和实时性有了显著提高。     

一种Beamlet变换下的图像边缘检测算法

Beamlet变换是一种多尺度分析的有效工具。对基于Beamlet变换的线特征提取算法进行改进,提出一种表示Beamlet上图像灰度值加权平均的算式,提出在图像子块内沿Beamlet的各个方向搜索边缘,形成一种图像边缘检测的新算法。从检测到的边缘连贯性等方面对该算法的性能进行了评价,将该算法应用于车道线等图像的边缘检测和车道识别。实验结果表明,该算法检测到的边缘连贯性好,算法的错检率和漏检率低,且具有较强的提取线特征的能力;检测到的边缘线段包含位置、方向等信息,便于对车道等目标进行识别;算法的缺点是：抗噪性不够好且计算较为复杂,有待改进。