荧光免疫层析芯片检测系统信号提取方法研究

基于智能手机硬件平台,开发了一种荧光免疫层析芯片检测系统,实现检测系统对荧光信号强度的准确提取和荧光芯片上免疫分析物的定量检测.提出了一种应用智能手机的荧光芯片图像特征提取和识别的方法,识别荧光芯片的信号区域并提取信号强度,对荧光免疫层析芯片检测系统的研发起到了指导性作用.以荧光层析芯片图像为基础,通过改进的Sobel算子检测出芯片图像中信号区域的特征,进行卷积运算,阈值分析,二值化,投影法获取检测区域边界,实现了对荧光信号强度准确提取.实验结果表明:图像特征识别方法实时性好、精度高,可应用于荧光免疫层析芯片检测系统中.临床应用结果表明:信号强度与免疫分析物浓度具有很好的相关性,检测系统能够很好地提取芯片的荧光信号强度.     

基于Graph Cut与区域生长的连续CT图像分割算法

Graph Cut方法用于医学图像分割具有精度高,分割准确等优点,但处理每一幅图片都需要用户选定对象和背景,耗时较长.区域生长方法适于对面积不大的区域进行分割,分割速度快,但需要人工选取种子点,且在对比度低的情况下分割效果不理想.针对医学CT连续断层图像间相关性强特点,提出一种把Graph Cut方法和区域生长方法相结合的图像分割算法GCRGIS.首先使用Graph Cut法对连续断层图像的首幅图像进行分割,以分割出的图像轮廓作为后幅断层图像待生长区域的边缘,将边缘进行腐蚀后再进行区域生长,分割出目标图像.实验结果表明,该方法处理连续CT图像时仅需对首幅图像进行人工交互,在后续图像的分割中避免了每幅图像都要人工交互的繁琐,分割效果好,速度快.     

基于区域生长的多尺度遥感图像分割算法

图像分割是图像解译的关键一步,仅仅利用光谱信息的传统分割方法已不能有效地对高分辨遥感图像进行分割。鉴于高分辨率遥感图像提供了地物光谱、形状和纹理等大量信息,文章提出了一种基于区域生长结合多种特征的多尺度分割算法。首先利用图像梯度信息选取种子点;其次综合高分辨率遥感图像地物的局部光谱信息和全局形状信息作为区域生长的准则进行区域生长。迭代这两个过程,直到所有区域的平均面积大于设定的尺度面积参数则停止生长。该算法用VC实现,实验结果表明该算法能获得不同尺度下的分割结果且分割效率高、分割效果好。     

基于Arduino的COVID-19检测系统设计

目前由新型冠状病毒引发的新冠肺炎疫情仍在世界各地蔓延,如何快速准确地进行病毒检测是遏制疫情传播的关键。本文针对目前新型冠状病毒检测繁琐、低效,缺乏方便快捷的检测仪器等问题,设计了一种基于Arduino和ESP32-CAM的便携式荧光分析仪,用于新型冠状病毒的检测。仪器采用荧光免疫层析技术,通过OV2640高清摄像头模块获取在紫外线照射下的荧光样本图像信息,通过ESP32 WiFi模块上传至服务器,在服务器上完成对图像的处理,绘制出量化的光强-坐标图像,比较质控线和检测线处的光强后完成定性分析,检测结果和图像通过手机APP完成反馈。     

幂律变换和IGLC算法的显著性目标检测方法

针对显著性检测方法生成显著图存在对比度低、目标区域细节不明显、检测区域不准、背景抑制效果不足的问题，提出幂律变换和IGLC算法的显著性目标检测方法。利用幂律变换函数优化IG算法，彻底抑制显著图的背景区域。经二值化处理的显著图在原图像分割，得到感兴趣目标分割图；LC算法优化感兴趣目标分割图，得到细节佳的显著图；利用自适应烟花算法增强显著目标区域的对比度，生成最终的显著图。对标准测试数据集MSRA10K和PASCAL-S数据集中的图像进行显著性目标检测实验，且与目前较流行的6种显著性目标检测方法进行主观和客观的对比分析，分析结果均优于对比方法。该算法得到的显著图既具有对比度和细节增强的效果，又具有背景抑制效果更好的优点。     

基于形态滤波的分水岭算法在玻璃瓶口图像分割的应用

本文根据低对比度的玻璃瓶口图像的暗区信息难提取的特点,将基于形态滤波的分水岭算法运用在图像分割处理,把图像分割成多个对象区域,然后对各区域进行标识。结果表明,该方法相对传统的分水岭分割方法能取得较好的检测效果,处理后的二值化图像比阈值分割后的图像要好。     

基于LBP纹理特征和Canny算子的视频分割方法研究

针对目标区域和背景区域交界处颜色相似度较高的图像分割问题,提出基于LBP(Local Binary Patterns)纹理特征和Canny算子的视频分割算法。构造能量函数的数据项颜色模型和光滑项对比度模型;根据当前block直方图与LBP背景模型直方图的相似度调整全局颜色模型和局部颜色模型的比例来改进颜色分量;通过Canny边缘检测方法对改进后颜色模型生成的图像进行检测,将得到的边缘检测结果应用到对比度分量模型中来增加前景和背景对比度;使用Graph Cut算法对能量函数进行求解,得到最终分割结果。实验结果表明,当背景光照发生变化且前景和背景交界处颜色相似时,该算法具有明显优势。     

基于视觉显著性与PCNN的图像分割算法

针对射线缺陷检测图像对比度低、缺陷边缘模糊、噪声多、存在较大的背景起伏等缺点,传统缺陷检测方法难从焊缝缺陷图像中提取出对比度较低的目标缺陷的问题,该文提出了结合视觉显著性与脉冲耦合神经网络（PCNN）的缺陷分割算法。首先,利用LC算法对射线检测图像进行显著性区域检测,得到反映图像不同区域显著程度的显著图;其次,将所得到的显著图作为简化PCNN的输入图像,并利用最小交叉熵分割出感兴趣区域。实验结果表明,相较于传统的最大类间方差（Otsu）算法和脉冲耦合神经网络算法,采用该算法分割缺陷的效果较好,其分割边缘与细节信息的清晰度高,采用该算法分割缺陷的效果有较大提升。     

基于改进的B样条RibbonSnake视网膜血管分割方法

眼底视网膜血管的分割在眼底视网膜血管病变分析和心脑血管疾病诊断中具有重要的临床应用价值。针对现有视网膜血管割算法分割出的血管边界不够精确光滑以及对低对比度血管分割效果不理想等问题,本文提出一种改进的B样条Ribbon Snake模型,对视网膜图像中的血管进行分割。该方法首先对眼底视网膜图像进行亮度均衡化、去噪等预处理操作,再利用方向线检测算子对血管中心线进行提取,最终在传统B样条Ribbon Snake模型的基础上设计新的宽度能量、区域能量,并利用该模型完成对视网膜血管进行分割。实验结果表明,该方法分割出的血管边界具有精确与光滑的特性,且能对低对比度血管进行有效分割。     

基于区域对比度和背景先验的显著目标检测

针对现有算法对复杂背景的图像检测效果较差的问题,提出融合区域对比度和背景先验的显著目标检测算法。首先利用超像素分割将图像分割成感知均匀的图像块,然后根据区域对比度计算全局对比度特征和空间聚集度特征,再根据背景先验得到背景集,计算图像块与背景集间的相似性特征,接着对三个特征显著图进行融合计算,最后根据每个像素与周围超像素的颜色和距离对比度得到每个像素的显著值。实验结果表明,所提算法能较均匀高亮整个目标且有效抑制无关背景信息。     

一种两点间直线搜索的输电线检测方法

在无人机应用于输电线巡检背景下,为了方便后续的输电线故障检测与分析,提出了一种两点间直线搜索的输电线检测方法。首先,通过方向可控滤波器对无人机图像进行分割。然后,通过所提出的基于圆搜索(CBS)直线段检测方法进行直线段检测。最后,通过所提出的连接算法进行直线段连接。通过在人造图像上的直线段检测实验,证明该方法是一种有效的直线检测方法。随后,通过在实际场景的无人机图像上进行实验,证明该方法是一种有效的输电线检测方法。     

一种基于时空信息的运动目标提取新算法

自动、快速的视频目标分割是目标基视频编码中的一项关键技术 .为此提出了一种基于时空信息的运动目标提取算法 .该算法首先根据多帧运动信息和高阶统计检测方法得到二值运动掩模图象 ,然后提出一种改进后的分水岭算法对运动区域及其周围部分进行分割 ,最后将二者所得结果进行投影运算 ,得到最终运动目标 .实验结果说明了该算法的有效性 .     

一种基于目标特征挖掘的带钢缺陷图像分割方法

通过分析带钢图像,挖掘缺陷图像的特征,提出一种基于目标特征挖掘的带钢缺陷图像分割方法。首先,将采集的带钢缺陷图像进行中值滤波处理;然后,通过等分图像灰度范围所确定的一系列阈值对带钢图像进行预分割,通过挖掘带钢缺陷图像的特征,以特征因子作为任务驱动,找出特征值发生突变的区间;在此突变的区间内,再按照上述方法对带钢图像缺陷存在的区域进行细分,找出面积突变点,以此确定最佳阈值,通过最佳阈值进行带钢缺陷图像分割,得到特征子图;最后将若干特征子图融合,得到带钢缺陷图像分割结果。实验结果表明,将此方法应用于带钢缺陷图像分割过程中,能够完整有效地分割出带钢缺陷区域,为带钢缺陷的视觉在线检测提供了可能性。     

Cloud detection from thermal infrared images using a segmentation technique

In this paper, a fast and accurate method is proposed for two cloud detection tests on thermal infrared (IR) data obtained from satellite images over sea; an IR gross cloud test and a spatial coherence test. The proposed method is based on a regional segmentation technique. After the segmentation of an IR image, small regions were regarded as cloudy due to their high spatial variability in temperature. This technique preserved the spatial resolution of the detected cloud image which would be degraded by the conventional spatial coherence test. It also reduced the computation dramatically, compared to the conventional spatial coherence test. An accurate temperature threshold between clear sea and clouds was determined directly from the segmented image. This post-determined threshold was found to be more accurate than pre-determined temperature thresholds. Since this algorithm does not require any human interaction, it can be combined with other tests in an automatic cloud detection algorithm.     

改进的限定Voronoi图梯形检测带细分算法

针对已有的限定Voronoi图生成算法在一些复杂约束条件下不能收敛的问题,通过引入控制因子,给出一种 改进的限定Voronoi图梯形检测带细分算法。在计算初始Voronoi生长元的过程中,引入外部和内部限定线段端点 保护圆半径控制因子,控制限定线段两端点附近的Voronoi边的尺寸;在细分梯形检测带的过程中,引入外部和内部 限定线段尺寸控制因子,控制位于限定线段上的Voronoi边的尺寸。实验结果表明,本算法对于内部边界约束、线束 约束条件以及不规则区域均可以得到质量较好、满足约束条件的限定Voronoi图。     

用于线段特征提取的改进Hough变换

线段是符号的一个具有旋转、平移和尺度不变的稳定性特征,正确提取符号的线段特征对于提高符号识别系统的识别率有很重要的意义。针对已有的基于Hough变换的线段提取算法的缺点,该文提出了一种用于线段特征提取的改进Hough变换算法。通过采用“多对一”映射;将Hough变换的投票过程和线段参数的检测过程融为一体;动态管理算法所需的临时存储空间等手段,使该算法具有较好的计算复杂度和空间复杂度。针对数字图像的量化特点,精心设计了用于检测在直线上点的条形区域,从而大大地降低了噪声对线段参数检测的影响,使该算法具有较好的检测性能和鲁棒性。实验表明,该文算法能正确提取出线段的端点坐标及其长度。     

基于人工蜂群与模糊C均值的自适应小波变换的噪声图像分割

针对传统模糊C均值（FCM）聚类算法在处理噪声图像时易受到噪声影响的问题,提出了基于FCM的小波域特征增强的噪声图像分割方法。首先,将噪声图像进行二维小波分解;其次,对近似系数进行边缘增强,同时利用人工蜂群（ABC）优化算法对细节系数进行阈值处理,并将处理后的系数进行小波重构;最后,对重构后的图片使用FCM算法来进行图像分割。选取5幅典型的灰度图像,分别添加高斯噪声和椒盐噪声,使用多种方法进行分割,以分割后图像的峰值信噪比（PSNR）和误分率（ME）作为性能指标,实验结果表明,所提方法分割后的图片相较于传统FCM聚类算法分割方法和粒子群优化（PSO）分割方法分割后的图片在PSNR上最多分别有281%和54%的提升,在ME上最多分别有55%和41%的降低。可见所提出的分割方法较好地保留了图像边缘纹理信息,其抗噪性能与分割性能得到了提升。     

公路视觉导航中道路图像的阈值分割

在公路视觉导航中,分割道路图像的分道线与路面是至关重要。在采用传统最优阈值分割算法时,因道路图像远处与近处的对比度存在差异,易导致不完全分割。为了解决上述问题,针对道路图像的特性提出了逐行最优阈值分割思想。该文通过对大量视频图像的道路与分道线特点进行统计,并结合公路视觉导航中图像的序列性,对逐行最优阈值分割进行了改进以提高实时性,提出了一种新的基于视频流的多阈值分割算法。通过对三种方法对比试验,表明该方法有很好的实时性、有效性和自适应性。     

用于相贯线焊缝检测机器人的图像处理算法

针对管道相贯线焊缝难以检测的问题,提出了一种用于管道相贯线焊缝自动检测机器人轨道识别和定位的图像处理算法.在颜色空间转换和彩色边缘检测基础上,引入图像金字塔方法的Hough变换直线检测算法,快速识别磁性色码条并实现机器人自身姿态和运动轨迹的实时控制,将多阈值处理引入区域生长算法分割人工标识点,对人工标识点进行计数从而实现定位.实验结果验证了提出的图像处理算法的有效性.     

基于改进BP神经网络的夜间车牌识别算法研究

为了提高夜间条件下车牌识别准确率,提出了一种基于改进BP神经网络的车牌识别算法.为了改善夜间环境下车牌图像的质量和清晰度,在图像预处理过程中采用了图像平滑处理增强技术;利用图像边缘检测技术实现了对图像正确定位,然后通过统计车牌图像白色像素个数的方法对字符分割;在此基础上,使用基于附加动量法和自适应学习速率改进的BP神经网络方法精确识别车牌.实验结果表明,该方法对夜间车牌的分割和识别是有效的.