基于多尺度自适应加权的改进Canny算子

在Canny算法框架下,对彩色遥感图像进行多尺度滤波分析。定义多个不同尺度的高斯滤波器,在每个尺度下,分别对遥感图像RGB三个通道进行滤波和梯度计算,取三个通道的梯度最大值为该尺度下的遥感图像梯度值。根据各个尺度的滤波器对噪声的抑制能力及边缘定位能力的不同,自适应地确定相应的权值大小,然后再将这些不同尺度下检测到的梯度图像用自适应确定的权值进行加权合成最终的梯度图像。在此基础上,由非极大值抑制和双阈值处理得到图像边缘。实验结果表明,该算法比传统的Canny算子在噪声抑制和边缘定位方面具有更优的性能,适合彩色遥感图像的边缘检测。     

基于小世界网络的自适应阈值边缘检测算法

针对传统边缘检测算法中因无法实现阈值选择从局部信息到整体特征的自适应而出现的噪声干扰、误分割等问题,提出了基于小世界网络的自适应阈值边缘检测算法.该算法根据小世界现象特征,以像素与邻域像素亮度上的差异性,建立图像阈值分层模型.通过计算各像素的亮度变化,将其划分到不同的阈值层,形成候选边缘像素的状态空间;然后在选定边缘像素阈值层内,各像素按给定的概率在HS空间中聚类,实现边缘的提取.仿真实验表明,该算法能有效地消除噪声,提高边缘检测的准确性,保证边缘的连续性.     

基于融合的显微图像Gabor边缘提取算法

不同参数Gabor滤波器都具有各自的频率选择和方向选择特性,图像中纹理基元可以利用多个方向和中心频率Gabor滤波器组提取出来的频谱值来表示.据此提出一种适应于显微图像的Gabor滤波边缘检测算法.使用特定不同方向Gabor滤波边缘提取算子对图像进行边缘信息提取,获得不同方向上边缘特征信息,对其进行分析和融合提取图像边缘.运用该方法时所获不同方向的图像边缘进行自适应融合,获得的图像边缘较理想,模糊的边缘得到增强,并有效地消除了噪声.实验结果表明,该算法对显微图像处理有效,检测到的边缘清晰.     

鲁棒的形态学彩色图像边缘检测算法

针对传统边缘检测算子对噪声敏感的缺点,提出一种新的基于数学形态学的彩色图像边缘检测算法。该算法在传统形态学边缘检测算子的基础上,通过综合形态膨胀和形态腐蚀,设计出一种多尺度、多结构元素的抗噪型边缘检测算子,利用新算子对R、G、B三个分量分别检测出图像的边缘分量,对三个边缘分量进行融合得到最终的彩色边缘信息。仿真实验表明,该方法得到的边缘轮廓清晰,边缘定位精度较高,比传统的边缘检测方法具有更好的噪声鲁棒性和边缘细节保护能力。     

Lab空间的改进Canny边缘检测方法

针对传统RGB图像不能进行亮度分离的问题,提出了一种基于Lab颜色空间的改进Canny算子边缘检测方法。该方法将图像由RGB模式转换到Lab色彩空间,将亮度与色度信息分离,进一步使用基于组合滤波和自适应阈值的Canny算法,分别对Lab色彩模式下的三个通道分量进行边缘检测,实现三个通道的边缘融合确定。仿真实验结果表明,该方法可以有效提取图像中的边缘。     

基于自适应滤波的噪声图像边缘检测方法

研究图像边缘优化检测问题,针对传统边缘检测算法对噪声处理能力欠佳的缺陷,提出一种自适应中值滤波与形态学处理相结合的噪声图像边缘检测AMM算法。首先根据噪声像素点与相邻像素点的关联程度采用自适应中值滤波算法对图像进行去噪处理,保护图像的细节信息;然后运用改进的Canny算子对图像进行边缘检测,提取图像的边缘信息;最后对提取的边缘进行形态学处理,得到清晰的图像边缘。仿真结果对比表明,与目前常用的方法相比,AMM算法具有较强的抗噪鲁棒性,能较清晰地提取出图像的边缘,降低噪声对图像边缘的影响。     

自适应融合特征的人群计数网络

针对人群计数方法中存在的尺度变化和多层级特征融合不佳的问题,基于U-Net的编码器-解码器网络结构,提出一种自适应特征融合网络,来进行精准的人群计数。提出自适应特征融合模块,根据解码器分支的需要,高效地聚合编码器分支提取的高层语义信息和底层的边缘信息;提出自适应上下文信息提取器,从不同感受野下提取多尺度的上下文信息并自适应加权融合,提高网络对于人头尺度变化的鲁棒性。在ShanghaiTech、UCF-CC-50和UCG-QNRF上的实验表明,与目前主流的人群计数算法相比,该算法具有更强的准确性和鲁棒性。     

限制型自适应SUSAN边缘检测算法

对于边缘检测中传统SUSAN(smallest univalue segment assimilating nucleus)算法,固定门限会将非边缘点划入核值相似区(univalue segment assimilating nucleus, USAN),并经过单一阈值判断,非边缘点易被误判为边缘点,导致算法的低鲁棒性.针对此问题,提出了结合自适应门限算法和阈值选择策略的限制型自适应SUSAN算法.首先,分析SUSAN算法优缺点,根据USAN特点以及同异侧噪声容忍度范围设置阈值选择策略,减少误判并提高噪声鲁棒性;然后采用与USAN内像素值正相关的自适应门限算法,进一步增强边缘检测能力.在标准测试图像以及不同类型噪声的经典灰度图中实验结果表明,相比于传统SUSAN算法和Canny, Prewitt, Sobel, LoG, Roberts等边缘检测算法,该算法在客观图像评价指标FSIM值,PFOM值和准确率上均高于其他算法;而在主观视觉上,在无噪条件下能够更好地抑制纹理区域像素干扰,检测边缘更完整丰富.特别是在大量噪声干扰导致其他算法均失效的情况下,该算法在抑制噪声的同时,仍能有效地检测出图像边缘.     

无人机自适应姿态角度估计仿真

针对复杂环境下传感器噪声未知且不断变化,会导致姿态融合结果不准确的问题,设计了一种基于单新息自适应算法的卡尔曼滤波器,对加速度计和陀螺仪噪声协方差进行在线估计。首先,介绍了能够结合各个传感器优势的无人机姿态融合算法。然后,设计了采用基于单新息自适应算法的卡尔曼滤波器,给出了能够在线估计加速度噪声协方差R和陀螺仪噪声协方差Q的自适应算法。MATLAB仿真表明单新息自适应卡尔曼滤波器在环境噪声变化时,能够更准确地获得无人机的姿态信息,提高了姿态融合精确度,提高了滤波器的鲁棒性。     

基于自适应显著特征选择的动态加权平均行人识别模型

在跨场景行人识别过程中,为了解决多种特征以一个固定的权重融合导致行人识别率低、识别速度慢的问题,提出基于自适应特征选择的动态加权平均排名行人识别方法。首先,将GrabCut算法和基于流形排序显著性检测算法相融合,提高行人外观特征提取的准确性;然后,提出自适应显著特征选择方法,有效地提取行人特征描述;最后,通过动态加权平均排名模型将多特征融合。实验表明,所提出的方法提高了行人识别的准确性,同时对姿态的变化具有较好的鲁棒性。     

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的 基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法 该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果 提出的算法分别与Harris算法,He & Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He &Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法 1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论 图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。     

结合四元数与最小核值相似区的边缘检测

目的 针对传统彩色图像边缘检测方法中未充分利用图像色度信息、颜色模型间非线性转换过程中时间和空间的大量耗费、算法实现复杂等问题,将四元数引入最小核值相似区（SUSAN）算法中,提出一种RGB空间下的结合四元数与最小核值相似区的边缘检测算法。方法 该算法首先对彩色图像进行四元数描述,然后用改进的SUSAN算子进行边缘检测。针对其中单一几何阈值g的限制,以及检测出的边缘较粗等问题,本文采用Otsu算法自适应获取双几何阈值,再对弱边缘点集进行边缘生长,最后根据USAN重心及其对称最长轴来确定边缘局部方向,实现对边缘点的局部非极大值抑制,得到最终细化后的边缘图像。结果 实验选取1幅合成彩色图像及3幅标准图像库图像,与彩色Canny算法、SUSAN算法,及采用单阈值的本文算法进行对比,并采用Pratt品质因数衡量边缘定位精度。本文算法能够检测出亮度相近的不同颜色区域之间的边缘,且提取的边缘比较连续、细致,漏检边缘较少。与公认边缘检测效果较好的彩色Canny算法相比,本文算法的品质因数提高了0.012 0,耗时缩短了2.527 9 s。结论 本文提出了一种结合四元数与最小核值相似区的边缘检测算法,实现了四元数与SUSAN算子的有效融合。实验结果表明,该算法能够提高边缘定位精度,对弱噪声具有较好的抑制能力,适用于对实时性要求不高的低层次彩色图像处理。     

二进小波与改进的形态学融合的边缘检测算法

针对小波变换边缘检测算法抗噪能力差、图像边缘不连续等缺点,提出一种将二进小波变换与形态学算子融合的边缘检测算法。利用新构造的二进小波滤波器边缘检测算法对含噪图像进行边缘检测,可以保留较多的边缘细节;利用新设计的多结构抗噪形态学算子对含噪图像进行边缘检测,抑制噪声良好;将两种算法得到的边缘结果按一定规则进行融合,利用Laplace算子锐化融合后的图像,得到最终的边缘检测结果。实验结果表明,该融合算法在抑制噪声的同时显示较多的图像细节,检测的图像边缘连续且准确。     

针对合成孔径雷达图像的新型LOG 边缘检测算法

传统LOG 边缘检测算法对合成孔径雷达图像进行边缘检测时,对噪声敏感,同时也 易损坏部分低强度边缘。针对这一问题,提出了一种新型的LOG 边缘检测算法,首先采用双边滤 波和自适应中值滤波来代替传统LOG 算子中的高斯滤波,再计算平滑后图像的拉普拉斯,最后提 取运算后的零交叉点作为图像的边缘。仿真实验表明,本文方法在脉冲噪声环境下具有显著的去噪 效果,而且能较好地保护边缘,提高了检测精度,相对传统LOG 算法具有更好地检测效果。     

基于鲁棒主成分分析的Canny边缘检测算法

为提高图像边缘检测的准确性和鲁棒性,提出一种基于鲁棒主成分分析(RPCA)的Canny边缘检测算法。该算法对图像进行RPCA分解得到图像的主成分和稀疏成分,利用Canny算子对主成分进行边缘检测,从而实现对图像的边缘检测。该算法将图像的边缘检测问题转化为图像主成分的边缘检测问题,消除了图像信息中“污点”对检测结果的干扰,抑制了噪声。仿真实验结果表明,该算法在边缘检测的准确性和鲁棒性方面优于Log边缘检测算法、Canny边缘检测算法和Susan边缘检测算法方法。     

基于各向异性和边缘强度修正因子的边缘检测算法

融合了各向同性和各向异性高斯滤波器的边缘检测算法IAGK存在边缘拉伸效应,引起复杂边缘处产生伪边缘,各向同性高斯导数滤波器的引入,也导致算法对噪声的鲁棒性下降.同时,IAGK算法的各向异性因子非最优取值,理论上不具有最优信噪比和最优定位性能.基于自动各向异性高斯核选择最优各向异性因子,并加入边缘强度修正因子修正IAGK算法的边缘强度公式,抑制伪边缘的产生和噪声的影响.利用经典边缘检测数据集对提出的边缘检测算法进行测试,实验结果显示,与Canny、AAGK和IAGK算法相比,提出的算法具有更好的噪声鲁棒性和更强的弱边缘检测能力,同时可进一步抑制伪边缘效应.在含噪声情况下,所提算法的边缘品质因子(FOM)分别比Canny、AAGK和IAGK算法高3％,4％ 和7％.     

基于改进概率霍夫变换的车道线快速检测方法

车道线是行车安全的重要参考。为提高无人驾驶行车过程中车道线检测的准确性和实时性,提出一种基于改进概率霍夫变换的车道线快速检测方法。首先对获取的图像进行感兴趣区域提取,根据车道线颜色的特殊性,合理选取三色通道的比值对图片进行灰度化,为增强阈值处理的鲁棒性,采用大津二值化法对灰度图像进行二值化,由于Canny算子具有良好的定位边缘的能力,本次边缘提取算子选取为Canny。接着分别从车道线长度、角度、车体和车道宽度4个方面提出4点约束条件对该算法加以改进,剔除干扰线和伪车道线,最后通过线性回归法拟合出正确车道线。实验结果表明,该算法在快速检测车道线的同时保证了检测的准确率,并将实验结果与其他算法进行比较,证明了该算法的实时性和准确性优于其他算法。     

带细节增强与降噪的真彩图像多尺度边缘检测

为了解决真彩图像降噪和边缘细节保留的问题,提出了使用一种软阈值方法进行细节增强与降噪的真彩图像多尺度边缘检测算法。使用小波多尺度真彩图像边缘检测算法得到不同尺度边缘图像,进而根据改进的软阈值滤波函数,对得到的边缘图像进行阈值选择,降噪的同时也增强了保留的边缘细节信息;最后对不同尺度边缘图像进行了加权二范数融合。实验证明,该算法能充分利用真彩图像的颜色和梯度信息,有效地抑制噪声,增强图像的细节信息。