应用改进的弹簧质点模型进行图像滤波的算法

为了克服单一使用中值滤波方法去除脉冲噪声会造成图像细节信息丢失的缺陷,提出一种基于弹簧质点模型检测的迭代中值滤波算法.首先将被检测点作为中心点,其周围8个方向的像素点对该中心点的拉力组成一个平面内的弹簧质点模型,根据弹簧质点模型的稳定条件,即平面汇交力系的平衡原理来检测像素点是否为噪声点;然后通过迭代方法,只用信号点来修改噪声点的像素值.实验结果表明,与传统的滤波算法相比,文中算法可以更有效地去除图像中的脉冲噪声并且保留原图像的细节.     

基于局部特征的图像边缘检测

针对传统边缘检测对噪声较敏感且不能准确定位的不足,分析了图像边缘邻域像素之间的关系,提出了基于局部特征的图像边缘检测方法,建立了判断该像素点是否位于边缘上的准则函数。本方法以像素点为研究对象,检测的边缘可能为噪声点或伪边缘点,因此利用图像边缘连续性和噪声点孤立性的特点,运用形态学提取图像边缘并克服了噪声对边缘检测的影响;然后运用形态方向梯度去除伪边缘点。实验结果表明该方法能够准确地检测出图像的边缘,并克服了传统利用微分算子检测边缘的不足。     

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。     

图像边缘检测算法的研究和仿真

研究图像边缘检测问题,由于图像分割过程产生噪声和丢失边缘信息造成图像质量差。传统检测没有考虑到图像边缘局部结构信息,只是根据前像素点和相邻像素点之间关系来进行边缘检测,不能很好的抑制噪声,易获得断裂的边缘,导致边缘检测精度较低。为提高图像边缘检测精度,提出一种采用遗传算法的图像边缘检测算法。综合考虑局部结构信息和像素点之间关系的基础上,将边缘检测问题转成一种优化问题,然后采用遗传算法对该问题进行求解。仿真结果表明,相对于传统检测算法,遗传算法提高了图像边缘检测精度,克服传统算法存在的缺陷,稳定性更高,抗噪性能更优。     

基于Canny边缘检测的Catmull-Rom图像放大

为了较好地保持图像的边缘信息,提出一种基于Canny边缘检测的Catmull-Rom图像插值放大算法。首先用Canny算子检测出原图像的边缘;然后,根据插值目标图像未知像素点时,目标图像与原图像的相似性,如果未知像素点为边缘点,则调整Catmull-Rom的切向和切向长度。实验结果表明,该算法比传统算法的边缘更加清晰,保持了边缘的尖锐特征,减少了锯齿,提高了图像的质量。     

一种面向SAR图像的多窗口道路边缘检测算法

道路作为一种重要地物信息,在城市规划等领域中起着不可替代作用。合成孔径雷达（SAR）具有全天候等成像特点,因此基于SAR图像已有许多道路边缘检测算法。提出一种多窗口道路边缘检测算法,来解决相干斑噪声引起的道路边缘误检率高完整性差等问题。该算法首先以加权局部熵的大小为基础,评估SAR图像中像素点落在道路上的概率,然后以该概率为依据,确定每个像素点多窗口融合的权值。最后,对不同大小窗口的边缘检测结果进行加权融合。通过对不同区域的SAR图像切片进行实验,结果表明加权融合后得到的道路边缘的完整性及对噪声的抑制效果均有所提高。     

结合边缘局部信息的FCM抗噪图像分割算法

针对传统FCM图像分割算法没有充分利用像素点的邻域关系与局部信息,导致算法对噪声敏感,不能准确地分割出弱边缘区域的问题,提出一种结合图像全局信息与边缘局部信息的分割算法.首先引入局部窗口变异系数和邻域灰度相似性2个概念重新设计模糊因子,使其能够更精确地衡量邻域点对中心点的影响程度,降低噪声对分割的影响;然后在分割结果的边缘上选取局部窗口,将边缘局部信息融入分割过程;最后在选取窗口中再分割,等同于在边缘处增加多个更符合局部信息的聚类中心来纠正被错误分类的像素点.实验结果表明,该算法能够有效地消除噪声对分割的影响,同时保留更多图像细节信息.     

基于边缘最大梯度的多方向优化插值算法

提出一种在传统插值图像基础上,对高分辨率图像进行边缘检测算法.该算法处理RGB彩色图像时,先进行色融合,再检测;然后根据边缘多方向梯度特征,对边缘邻接像素点作优化处理.在多倍插值放大时,采用小步长倍率递进方式.实验结果表明,算法模型简单易于实现,消除了传统图像插值算法边缘锯齿和模糊,保持了图像边缘细节和纹理特征,对彩色图像视觉效果更为明显.     

基于非线性滤波的万有引力边缘检测方法

将非线性滤波算子融入到万有引力边缘检测算法中,提出了一种新的边缘检测方法。通过计算图像中每个像素点的非线性梯度值,构造以该梯度值为自变量的归一化函数,用该函数值代替中心像素点灰度值对图像进行万有引力边缘检测。实验结果表明,同传统的边缘检测算法相比,此方法不仅边缘定位准确,而且对于各种噪声图像也具有良好的边缘检测效果。     

多方位结构元素路面裂缝图像边缘检测算法

在数学形态学基础上,针对路面图像中噪声和裂缝类病害不同的像素分布特点,提出了多方位结构元素形态学边缘检测算法。该算法利用类间最大距离法确定路面裂缝图像中发生梯度变化的点,后对其采用多方位结构元素腐蚀操作,提取出路面裂缝边缘像素点并滤除噪声。实验结果表明：较传统的边缘检测算法,该算法在准确地检测路面裂缝边缘的同时有效地抑制了噪声干扰,检测效果良好,运算速度快。     

基于多方向的各向异性边缘检测算法

针对传统边缘检测算法抗噪性差的不足,提出了一种多方向的各向异性边缘检测算法。该算法构造了4个具有各向异性的5阶差分模板,对其进行归一化处理后,分别对待检测图像进行卷积处理,根据检测算法在各方向上卷积结果的幅值和方向信息得到灰度边缘图,最后采用最大类间方差法确定阈值进行边缘二值化。多组仿真实验结果表明,该方法能有效实现边缘提取,比传统方法具有更高的检测精度和更强的噪声鲁棒性。     

A novel approach for edge detection based on the theory of universal gravity

This paper presents a new, simple and effective low-level processing edge detection algorithm based on the law of universal gravity. The algorithm assumes that each image pixel is a celestial body with a mass represented by its grayscale intensity. Accordingly, each celestial body exerts forces onto its neighboring pixels and in return receives forces from the neighboring pixels. These forces can be calculated by the law of universal gravity. The vector sums of all gravitational forces along, respectively, the horizontal and the vertical directions are used to compute the magnitude and the direction of signal variations. Edges are characterized by high magnitude of gravitational forces along a particular direction and can therefore be detected. The proposed algorithm was tested and compared with conventional methods such as Sobel, LOG, and Canny using several standard images, with and without the contamination of Gaussian white noise and salt & pepper noise. Results show that the proposed edge detector is more robust under noisy conditions. Furthermore, the edge detector can be tuned to work at any desired scale.     

Edge connection based Canny edge detection algorithm

Double threshold method of traditional Canny operator detects the edge rely on the information of gradient magnitude, which has a lower edge connectivity and incomplete image information. Aiming at this problem, we proposed an edge detection algorithm based edge connection—the Hough Transform based Canny (HT-Canny) edge detection algorithm. HT-Canny algorithm guided by high threshold image, which obtains edge direction through calculating edge endpoint gradient and connects the edge by using the Hough Transform instead of traditional double threshold method. It avoids the limitation of traditional Canny algorithm, which must set the double threshold manually and protect the low intensity edge especially. The experimental results show that HT-Canny algorithm has stronger edge connectivity and can distinguish edge points and non-edge points effectively, which not only retain the advantages of the traditional Canny algorithm but also make the detection result more complete and comprehensive.     

基于改进边缘检测的视觉注意计算模型

本文主要针对传统Itti视觉注意计算模型,引入边缘特征信息,优化视觉注意计算模型.在引入边缘特征信息的过程中,本文对Canny边缘检测算法进行改进：以改进后的双边滤波算法代替高斯滤波从而更好的保持边缘,借鉴Sobel算子从4个方向计算梯度幅值来代替原方法中的从2个方向来计算的过程,利用改进的OTSU算法选取双阈值代替手动设置阈值,从而降低图像分割时的误检、漏检现象.在实验中,我们发现,该方法相较于建立在普通Canny算法基础上的Itti视觉注意计算模型,对显著区域的提取效果上有很大的提高.     

基于GPN径向基神经网络的边缘检测方法

在基于神经网络的边缘检测模型中,大部分模型的检测效率不高,检测效果也有待提升.本文受人眼视觉系统特性的启发,提出了一种新的基于GPN （Gaussian Positive-Negative）径向基神经网络的边缘检测方法.首先,本文构造了一种新型的基于GPN径向基神经网络,将图像中经高斯滤波预处理后的每个像素点作为GPN径向基神经网络的中心点,并将其输入神经网络;然后,在每层之间使用卷积神经网络的部分特性进行处理,经过扩展层和隐层计算后输出结果;最后根据输出结果利用轮廓跟踪的方法将边缘提取出来.本文在检测效果以及效率这2个方面进行了相应的数值实验.针对合成图像以及部分灰度不均匀图像,相较于脉冲耦合神经网络模型、遗传神经网络模型以及卷积神经网络模型,本文模型在效率上得到了提升,且边缘的连通性更好.实验结果表明,本文提出的基于GPN径向基神经网络的边缘检测方法是一种新的、有效的边缘检测方法,比传统的神经网络边缘检测方法效率更高,且在检测效果上也有所提升.     

基于边缘块的线段提取方法

为了解决传统直线提取算法中由于梯度信息孤立而造成检测效果不理想的问题,本文提出结合边缘块的连通域信息进行边缘连接的直线提取方法.首先提取图像边缘图,利用边缘点的连通域,建立边缘点标注模型,进行边缘块搜索.然后用邻接矩阵统计边缘块之间的位置信息,采用深度优先搜素算法,得到初始路径.最后利用直线的几何特征作为路径筛选条件,完成图像直线特征检测.通过理论分析与实验研究表明,该算法可以有效地完成各类场景中的直线特征提取.     

一种基于置信度的边缘检测方法

该文针对传统的边缘检测方法不能同时利用像素梯度的相位信息和幅度信息的缺点,提出一种基于边缘置信度的边缘检测算法.首先,由中心象素的梯度方向确定标准模板,然后将归一化的数据矢量和标准模板的相关系数的绝对值定义为边缘置信度.在确定像素局部极值点的时候利用了非极大抑制的方法;在确定边缘点的时候用了磁滞阈值处理.在两种处理过程中,将归一化的梯度幅度和边缘置信度都作为判别依据,既增加了对弱边缘的检测能力,同时,还能很好的抑制噪声的影响.     

基于卡尔曼滤波的SAR图像边缘检测方法

针对传统 Canny 边缘检测算法对合成孔径雷达(SAR)图像的相干斑噪声抑制程度 太高,导致大量边缘的真实信息丢失问题,提出一种新型 Canny 算子边缘检测算法。首先建立 合适的非对称半平面区域(NSHP)图像模型,将空间模型转换成卡尔曼滤波可适用的系统状态方 程;然后用“预测+反馈”的方式对图像去噪;最后通过双阈值算法提取图像的边缘。仿真实验表 明,该方法可以有效地抑制 SAR 图像中的相干斑噪声,同时能较好地保留图像的边缘信息,相 对于传统的 Canny 算法有较好的检测效果。     

一种优化的火箭弹图像检测与跟踪算法

文章研究火箭弹图像的检测及跟踪。首先,提出了一种基于B样条函数对火箭弹图像进行边缘检测的算法,文中推导了相应的数学模型,并通过最大熵阈值法、图像细化以及计算中心点等,以提取火箭弹图像形心坐标,在此基础上提出一种基于最优组合模型对火箭弹运行参数进行跟踪,该模型的主要特点是避免了单一预测模型仅利用部分信息而带来的不足。文中对实际拍摄的火箭弹图像进行实验研究,得到的图像边缘清晰连续、中心点位置准确,较目前常用算法在火箭弹图像边缘检测方面有更大的优势,文中同时仿真证实了优化预测模型较单一预测方法降低了预测误差、提高了预测精度,有较好的应用前景。