带钢表面缺陷图像的增强和分割方法

对带钢表面缺陷进行检测时,由于光照不均匀,将导致缺陷难以识别和分割.针对此问题,提出了改进的图像增强与分割方法.首先,利用自适应二维高斯函数对图像背景进行估计,并结合图像的像素运算均匀图像背景灰度;然后,采用灰度变换函数提高缺陷区域与背景的对比度,增强细节信息;最后,采用最大相关准则方法选取阈值对缺陷图像进行分割.实验...     

基于超像素的点互信息边界检测算法

点互信息（PMI）边界检测算法能准确检测图像中的边界,但算法效率受制于采样点的提取。针对采样过程中存在随机性和信息冗余的问题,提出一种利用超像素分割提供的中层结构信息来指导点对选取的方法。首先使用超像素算法对图像进行初始分割,将图像划分成大小形状近似的像素块;然后选取落在相邻超像素中的像素点对,从而使样本点的选取更有目的性,在采样点数目较少时,保证样本点仍能有效完整地获取图像信息。实验通过与原始的PMI边界检测算法在伯克利分割数据库（BSDS）上进行比对验证得出,基于超像素的PMI边界检测算法在采样点对为3500时,平均精准度（AP）达到0.7917,而原始算法则需要6000个同样环境下的采样点对。基于超像素的PMI边界检测算法在保证了检测精度的同时减少了所需的采样点数目,从而能有效提高算法的实时性。     

基于DSP的自适应弱小目标检测方法

针对复杂背景下弱小目标检测的难题,提出一种基于DSP的自适应背景预测弱小目标检测新方法。该方法在DSP为核心的嵌入式图像处理系统平台上,以自适应背景预测算法为基础,在DSP集成开发软件Code Composer Studio 3.3上采用C语言编写弱小目标检测程序。根据图像的相邻像素的灰度特性选取不同的背景预测模型对连续四帧原始图像进行自适应背景预测得到背景预测图像,背景预测图像与原始图像相减得到残差图像;对残差图像采用交叉差分算法和自适应阈值分割处理得到二值图像;对二值图像采用逻辑与运算和形态学开运算,获得真实弱小目标。实验结果表明,该方法可以有效地检测到弱小目标,且与中值滤波算法相比,该算法预处理时间减少22%,虚警概率降低6%,检测到的目标面积增大2.3倍,更有利于目标点的观察,为工业现场镁合金熔液中弱小目标实时检测奠定了基础。     

一种具有抗噪性的图像分割方法

基于图论的图像分割方法对有噪声污染的图像必须先进行预处理,算法自身不能抑制噪声。针对该问题,提出一种具有抗噪性的图像分割方法。该方法将图谱划分测度作为划分目标与背景的阈值分割准则,采用基于灰度值的权值矩阵代替基于图像像素个数的权值矩阵,描述像素之间的关联,并在图权计算中增加像素点与其邻域的空间相关信息,以提高算法的抗噪性。实验结果表明,使用该方法进行图像分割具有较好的分割效果,抑制噪声能力较强。     

面向OLED屏像素缺陷检测的新方法

有机发光显示器OLED（Organic LED）的内部像素缺陷常由于尺寸小、对比度不高、且灰度与像素轮廓灰度相近等问题,在使用传统阈值分割方法处理时会将像素轮廓保留下来,因而不能达到缺陷的有效检测目的。提出一种多次迭代差影法的OLED屏像素缺陷检测方法。该检测算法在对图像进行中值滤波和图像增强处理后,对图像实施多次像素模板提取和差影运算,获取到对比度较低的缺陷图,运用K-均值聚类方法对图像进行分割,从而较好地实现缺陷的识别。运用Labview和IMAQ Vision软件包工具,编程实现所提出的算法,并通过实际获取的OLED图片验证了方法的有效性。结果表明,该方法能很好地保持缺陷的细节,并能检测到8 μm×8 μm的微小缺陷。     

基于ViBe的室外动态背景闪烁像素噪声消除方法

针对使用视觉背景提取(ViBe)模型在室外动态背景下进行移动目标检测时存在不规则闪烁像素点对前景检测结果造成干扰的问题,提出一种基于视觉背景提取算法的闪烁像素噪声消除方法。在背景模型建立阶段设定背景模型样本标准差阈值,约束背景模型的采样值范围以提高背景模型准确性。在前景检测阶段引入自适应检测阈值提高前景物体检测精度,在背景模型更新过程中对图像边缘背景像素点进行边缘抑制以阻止错误背景样本值更新到背景模型。在此基础上,结合形态学操作修复连通域,提高前景图像的完整性。最后选取多个视频序列将该方法与原始ViBe算法、形态学改进方法的检测结果进行对比。实验结果表明,该方法能有效消除闪烁像素噪声对前景检测造成的影响,获取更精确的前景图像。     

一种改进的指纹图像分割算法

指纹图像分割是指纹识别技术中的重要步骤之一。本文在分析了已有分割算法存在的不足的基础上,提出了一种改进的指纹图像分割算法,该算法引入像素聚类的概念,将灰度特性和像素聚类相结合,形成以灰度特性为主、像素聚类为辅的分割算法,该算法克服了前面算法由单一阈值分割的缺陷。实验表明对于背景条件较复杂的指纹图像,本算法也能很准确地实现指纹图像的分割,具有较好的鲁棒性。     

基于局部蚁群算法的图像分割

为了解决光照不均匀、有噪声,或者背景灰度变化较大时,采用单一阈值不能兼顾图像各个像素的实际情况,提出一种利用局部蚁群算法对图像进行阈值分割的改进算法。对图像进行分块,在每块内分别设定阈值进行分割,可以有效减少像素错误归类的现象。该算法对图像的不同区域设置不同的迭代次数和蚂蚁走的步数,获得了更好的分割效果。实验表明该算法可以提高分割的精度,缩短程序运行的时间。     

手机屏幕图像缺陷的实时检测

当前液晶屏类产品图像缺陷主要依靠人工检测,该文算法实现了图像缺陷的自动实时检测。首先通过DirectShow技术从图像采集卡缓存区快速获取实时图像;其次,将多帧实时图像加权平均,剔除坏帧,通过高斯金字塔采样去噪及分别从RGB三通道递归迭代获得分割阈值,提取屏幕矩形外框,自动校正手机姿势,继而提取ROI,完成图像的预处理;最后,利用Canny算法检测缺陷轮廓,结合Douglas-Peucker算法与弗里曼链码提取缺陷信息,最终检测手机屏幕图像缺陷：坏点数目,几何失真度,色差。算法实时、高效,依托相关国家标准,可广泛应用于液晶屏类产品的图像缺陷检测,具有一定的推广价值。     

基于三维直方图的立体图像层次化分割算法

由于立体图像噪声强度与边界信息的不确定性,若仅考虑图像局部或全局信息会导致过分割现象,影响图像处理效果.为改善立体图像分割效果,提出三维直方图的立体图像层次化分割算法.根据模糊集特性,将图像表示为模糊矩阵形式,计算加权平均值,构造模糊中值图像;采用自适应阈值小波方法,获取噪声方差和一级尺度参数对图像进行划层次去噪;定义图像局部对比度与局部梯度,在亮度级与边缘级基础上,对不同像素类别进行划分,获取像素同一性特征;通过三维直方图方式,获得三维单元频率,将其分割为八个立方体区域,找出与目标、背景对应部分,结合评价函数选取最佳阈值,完成立体图像层次化分割.仿真结果表明,所提算法抗噪性能良好,边缘贴合度较高,可提供更多关于背景与目标的特征信息.     

机器视觉在印刷缺陷在线检测中的应用与研究

为了提高印刷缺陷检测准确性与效率,满足缺陷检测的实时性,提出了机器视觉技术应用于印刷缺陷在线检测并研究检测过程中的相关问题.设计印刷缺陷在线检测的方案及以数字信号处理器DSP为核心的视觉在线检测系统的硬件结构组成.研究图像预处理、图像匹配与缺陷检测的算法并加以改进使其满足缺陷检测的实时性.开发印刷品缺陷视觉检测软件,对缺陷检测流程进行仿真,验证检测方案与图像处理算法的可行性.     

一种新型的半导体SMA缺陷识别方法

针对半导体器件在封装工艺中出现表面缺陷,及缺陷形态多样性和不可预测性而带来的模型适应性低等问题,提出了双向二维主成分分析和改进的卷积神经网络相结合的缺陷识别方法。首先为克服样本不均匀带来的识别精度低问题,对训练图像进行反射变换等操作构造虚拟样本,然后使用双向二维主成分分析法(Bilateral two-dimensional principal component analysis,Bi-2DPCA）对图像进行降维压缩,提取图像主要特征,再由改进的AlexNet网络进行缺陷识别分类,并提出正态随机采样层,将其加在AlexNet网络的卷积层后进行下采样,同时在全连接层中引入DropConnect来提高网络的泛化性能。实验表明,提出的算法较相关算法有较高的识别率,并在实际的表面贴装工程（Surface mount assembly,SMA）塑封图像数据上得到了验证,同时该算法具有较好的泛化性能。     

一种新型的半导体SMA缺陷识别方法的研究

摘 要: 针对半导体器件在封装工艺中出现表面缺陷,及缺陷形态多样性和不可预测性而带来的模型适应性低等问题,提出了基于双向二维主成分分析和改进的卷积神经网络相结合的缺陷识别方法。首先为克服样本不均匀带来的识别精度低问题,对训练图像进行反射变换等操作构造虚拟样本,然后使用Bi-2DPCA对图像进行降维压缩,提取图像主要特征,再由改进的AlexNet网络进行缺陷识别分类,并提出正态随机采样层,将其加在AlexNet网络的卷积层后进行下采样,同时在全连接层中引入DropConnect来提高网络的泛化性能。实验表明,提出的算法较相关算法有较高的识别率,并在实际的SMA塑封图像数据上得到了验证,同时该算法具有较好的泛化性能。     

一种改进的AdaBoost检测算法

针对传统AdaBoost算法在人脸图片训练过程中可能会出现退化现象和训练目标类权重分布过适应的问题,提出一种基于调整正负误差比和设定阈值的改进AdaBoost算法。该算法首先把设定的阈值和当前分类错误样本的权值比较来更新样本的权值,其次通过调整正误差和负误差之间的偏重关系来控制训练样本的偏重。经过实验表明,不同人脸图像库和不同正负样本比不影响该算法的有效性,在LFW非受限人脸图像库正负样本比例为1:1情况下,检测率为86.7%,高于传统AdaBoost算法;弱分类器数目为116,比传统AdaBoost算法多15个。实验结果可以看出所提算法抑制了退化和训练目标类权重过适应现象,有效地提高了人脸图片检测率。     

一种基于误差修正的改进DV-Hop算法

节点定位技术是无线传感器网络中的一项关键技术,针对DV-Hop算法对不规则随机分布网络定位误差较大的问题,提出了一种基于误差修正的改进算法。该算法借鉴差分GPS思想,在DV-Hop算法距离估计阶段,利用信标节点的误差差分修正估计距离;同时充分考虑网络实际,通过多信标误差加权的方式获得估计距离修正值,以提高算法定位精度。通过仿真研究验证了改进算法的有效性。     

一种基于pix2pix改进的工业缺陷数据增强方法

基于深度学习的目标检测算法在工业检测中应用广泛,为解决工业缺陷数据不足的问题,提出了一种基于pix2pix改进的缺陷数据增强方法。从加强生成器和判别器对图像中缺陷区域的注意力出发,针对pix2pix进行了如下改进：（1）仅将整幅图像的缺陷区域作为判别器的输入,以此提升生成器对缺陷区域的注意力,同时,判别器采用了更小的卷积核提取缺陷区域的特征;（2）仅将图像中所有缺陷区域的平均生成对抗损失作为该图像的生成对抗损失,使网络更加关注缺陷区域的特征学习。在工业LED缺陷数据集上的实验结果表明,本方法生成的缺陷具有更逼真的视觉效果和更低的FID指数,同时有效提升了基于RetinaNet算法的缺陷检测精度。     

基于组稀疏表示的在线单帧图像超分辨率算法

基于稀疏表示的图像超分辨率重建算法以近似随机抽取的方式选取字典中的原子来拟合图像片,而实际中的字典原子的选择体现出了很强的结构稀疏性,从而导致算法计算复杂且引入了大量的误差,影响重建图像的质量。针对该问题,提出了一种基于组稀疏表示的在线图像超分辨率重建算法。该方法引入组稀疏理论,仅利用输入的低分辨率图像作为样本来构建组稀疏字典,通过结合组稀疏性和几何对偶性来构建超分辨率图像算法的成本函数,并使用提出的一种迭代的方法进行求解。实验表明,该算法在视觉观察和参数比较上都优于当前主流的超分辨率算法。     

图像半色调化算法研究综述

半色调化算法是图像打印输出的关键技术之一。介绍了简单阈值比较算法、使用随机数的半色调化算法、误差扩散算法、点扩散算法、按序抖动算法和抖动算法等一系列半色调化算法,并揭示了这些算法之间的联系。为了高效率地对图像做半色调化操作,商用光栅图像处理器一般使用抖动算法。抖动算法生成的半色调化图像的质量取决于所采用的抖动矩阵。基于几何分割设计半色调化抖动矩阵的方法可以在满足堆栈限制的前提下优化半色调化图像的质量。使用随机数的半色调化算法可以消除图像半色调化中产生的莫尔纹。随机半色调化算法的基础是将一定数量的随机点均匀地分布到一个正方形区域中。Asano提出了随机点均匀分布问题等价于圆形装填问题的命题,本文对该命题给出了初步的证明。最后,给出了一些有待进一步研究的图像半色调化课题。     

Use of saccadic latency for visual inspection system

In some industrial inspection processes, multiprocess‐handling workers are required to enter the results of visual inspection tests without using their hands because of efficiency or hygiene reasons. We have developed a hands‐free visual inspection system by using saccadic latency, a temporal characteristic of saccadic eye movements. The proposed system is free from the Midas touch problem (i.e., the difficulty in developing an eye‐typing interface owing to the difficulty in differentiating between intentional blinks and gazes and natural ones). For verifying the system, an experiment was conducted in which ten subjects performed a visual inspection task. The average defect detection rates were 99.4%, and no Midas touch–related errors were observed. Results of the error analysis showed that redesigning the system interface would lead to a further enhancement of the system performance. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.     

An inventory model for imperfect items under inflationary conditions with considering inspection errors

This paper represents a discounted cash-flow approach for an inventory model for imperfect items under inflationary conditions with considering inspection errors. The previous imperfect quality inventory studies, however, have mostly had the emphasis on developing cost-minimizing models that do not consider imperfect inspection processes and related defect sales return issues despite their practical significance. In this paper, we assume that some produced items might not be perfect and the first stage inspector of product quality control might make some inspection errors during the separation of defective and perfect items. Thus, this study proposes a profit maximizing inventory model with incorporating both imperfect production quality and two-way imperfect inspection, i.e., Type-one inspection error of falsely screening out a proportion of no defects and disposing of them like defects and Type-two inspection error of falsely not screening out a proportion of defects, thereby passing them on to customers, resulting in defect sales returns. In addition, this model includes one more stage of inspection that is after the rework process and there is no inspection error in this stage. The purpose of this model is to determine the important factors of an inventory system to optimize the present value of the total profit in the finite time horizon. Finally, a numerical example is provided to solve the presented inventory model using our proposed innovative approach, which is further clarified through a sensitivity analysis.