一种新的网格重叠差分盒分形模型

分形维数一个最重要的特性是其维数大小与人眼感觉图像表面的粗糙程度有很大的相关性,分形在图像的纹理分析、图像的分割与分类等方面有着很多成功的运用。在基于分形理论提出的分形维数的佑计方法中,差分盒法是一种经常被使用的分形维数佑计技术。研究发现差分盒法对细致纹理的最小二乘法线性拟合度比较好,但是对较为粗糙的纹理其最小二乘法的线性拟合度不够理想,估计出的分形维数往往失真。为了解决这个问题,提出了一种网格重叠差分盒模型,用以计算差分盒的盒子数的网格在一定程度上重叠,计算整个图像统计自相似意义上的盒子数,其最小二乘法的线性拟合度比较好。为了进一步提高差分盒的盒子计数精度,提出了非整数盒子计数法,修正了缩放尺度,试验证明其能更真实地反映纹理的分形维数。     

基于差分盒维数的空间目标图像分割算法

基于差分盒子维数提出了一种针对空间目标的图像分割算法.首先根据空间环境目标自然背景与空间目标人造结构的特点差异,从分形理论的相似性上对星空背景进行分析,利用像素邻域灰度方法得到目标和背景的边界.其次,在对给定阈值及该阈值下图像的差分盒维数关系进行分析的基础上,提出基于灰度方差的阈值选择方法.最后给出空间目标图像分割算法的流程,通过诸多仿真空间图像处理验证该分割算法是有效的.     

彩色图像分形维数的计算方法

分形维数是描述图像复杂性的一种重要测度,广泛应用于图像特征提取及图像分类、分割和检索等方面。多种黑白图像和灰度图像的分形维数计算方法已被提出,但其中很少有适用于彩色图像的分形维数计算方法。把计算灰度图像分形维数的差分盒维法扩展到欧氏五维空间,提出了一种简单且易实现的计算彩色图像分形维数的方法。实验结果表明,提出的方法能够捕捉到彩色图像纹理的复杂性,在识别彩色图像粗糙度变化和计算精度方面优于其它算法。     

基于布朗曲面模型的图像分形维计算方法

针对差分盒维数DBC(differential box counting)算法中空盒子对计算图像分形维数的影响,分析了DBC算法和其一种改进算法最小盒维数计算方法MBC(minimum box counting)剔除所有空盒子的不足,提出了一种新算法——真实差分盒维数算法ADBC(actual differential box-counting),将差分盒方法中存在的空盒子分为真实空盒子和潜在盒子。在计算盒子数量时,引入图像分形布朗曲面模型,通过模拟图像差分盒子覆盖真实事物(极限分辨率的图像)的情况,结合DBC算法和MBC算法寻找空盒子为潜在盒子的期望,用期望的形式最大程度求出基于图像和分形布朗模型的精确盒子数。实验结果表明,该方法使分形维数计算精度得到了明显提高。     

基于三维盒维数算法的城市分维计算

通过将传统的二维盒维数算法扩展到三维空间,提出了一个基于三维空间的盒维数计算方法。分别利用三维盒维数算法和二维盒维数算法计算城市的分维,通过对计算结果进行比较分析,观察到城市空间结构在第三维同样具有分形特征,证明传统城市分维计算中采用基于二维空间的分维算法或者简单地利用二维分维加1的方法表示三维分维都是不准确的,并进而给出正确的城市分维计算方法。     

复杂网络分形的盒维数改进算法

采用Welch Powell法对复杂网络分形的盒覆盖算法进行了改进,分析了改进算法的优越性、有效性,并对美国航空网（1997）和酵母蛋白质网进行了实验,揭示了两个复杂网络均具有分形特性。最后对这两个实际网络的分形含义进行了一定的解释。     

基于DFBIR场的分形法与织物疵点检测

本文用ＤＦＢＩＲ场作为图像处理的模型，通过分形维数等特征参数的提取、Ｋ－ＭＥＡＮＳ法的聚类，将织物图像分割，达到织物疵点检测的目的。     

一种基于分形的木材细胞图像特征提取方法*

木材纹理图像的分形维数可以代表木材很多的纹理特征,它是木材树种的一项重要数字特征参数。为了提取木材纹理特征,提出采用改进差分盒子法计算木材纹理细胞图像的分形维数值。理论分析和实验结果表明：该方法能够提取木材纹理特征,并且能在一定程度上克服图像比例大小对于特征提取所造成的影响,是木材纹理特征参数提取的一种重要方法。     

二维灰度图像的分形维数计算

分析了当前计算图像分形维数的算法普遍存在对高维数图像计算误差较大且计算量大的缺点。结合计盒维数算法的原理,给出一种新的盒子边界。理论和实验证明,该算法较Chaudhuri和Sarkar给出的经典边界选取在准确性和实时性上都有所改进。     

基于分形特征的自然景物图象分割方法

提出了一种基于分形特征分割自然景物图象的方法。分割的主要目标是找出景物中的人造物体。首先构造了一组分形纹理特征,给出了图象不同部分的粗糙度及纹理基地大小、方向特性的描述,以此为基础进行图象分割。此外,通过对盒维数方法中的参数拟合性能的分析,对维数估计方法进行优化,理论和实验表明,在自然环境中,该方法能够区 的纹理区域及人造目标,达到满意的分割结果。     

基于改进Gabor优化选择的布匹瑕疵检测方法

针对传统Gabor优化选择方法用于布匹瑕疵检测时准确率低、鲁棒性差的缺点,提出了改进的优化选择方法,通过瑕疵图像与标准图像Gabor滤波后分块子图均值差平方和的代价函数实现优化选择。设置一组不同方向和尺度的Gabor滤波器并提取标准图像滤波后相关参数,通过改进的优化选择方法实现滤波后瑕疵图像的最优选择,利用迭代式阈值分割对最优滤波后图像进行二值分割,根据分割后图像的像素信息检测是否含有瑕疵并输出瑕疵信息。实验验证该方法,并与传统优化选择方法对比分析,结果表明该方法运算量较少,且检查性能高,可满足在线检测要求。     

一种PCA-NLM的纺织品缺陷检测方法

在纺织品自动检测过程中,采集的图像容易受到噪声及织物表面材质的干扰,本文提出一种混合方法（hybrid approach）进行纺织品缺陷检测,采用PCA-NLM（Principal Component Analysis-Non Local Means）有效增强了缺陷区域的灰度共生矩阵纹理特征,提高了缺陷纹理和无缺陷纹理之间的类间可分性。通过对7类缺陷的纺织品图像检测实验分析表明,相比单一的非混合方法,本文方法有效提高了纺织品缺陷的检测正确率。     

基于图像能量的布匹瑕疵检测方法

为了满足布匹瑕疵检测的准确性和实时性要求,通过对几种纹理分析方法的讨论,提出了一种基于能量的瑕疵检测方法;该方法利用图像极坐标系下的傅立叶频谱,得到图像纹理频谱能量的分布情况;由于纹理的空间周期性,其图像的能量在对应的频率处会有峰值出现;如果将这些频率处集中的能量置零,通过傅立叶逆变换得到的图像纹理会被模糊甚至去除,瑕疵与纹理的对比度得到增强;这时再进行边缘检测和二值化处理,即可将瑕疵从背景中提取出来,从而完成瑕疵的检测;实验证明,该方法检测速度快,准确率高,能够满足检测要求。     

基于模板匹配单色布匹瑕疵检测算法

提出一种基于模板匹配的单色布匹瑕疵检测算法,该检测算法首先存储待测布匹的无瑕疵模板图,并对模板图进行分块,然后对待测样本图进行相同的分块操作,进一步利用模板匹配方法对相同分块区域的样本图与模板图进行匹配查找,得到最优匹配图像.在匹配过程中,对模板图按照一定比例进行扩充,以提高匹配的准确性.最后将样本图与最优匹配图像进行差值对比实现布匹瑕疵检测.实验结果表明,算法弥补了传统Gabor算法高度依赖纹理的缺陷,提高了对于纹理模糊的单色布匹瑕疵检测准确率,检测效率与精度满足验布现场需求.     

基于改进ShuffleNetV2的轻量级花色布匹瑕疵检测

布匹瑕疵检测是纺织业质量管理的重要环节.在嵌入式设备上实现准确、快速的布匹瑕疵检测能有效降低成本,因而价值巨大.考虑到实际生产中花色布匹瑕疵具有背景复杂、数量差异大、极端长宽比和小瑕疵占比高等结构特性,提出一种基于轻量级模型的花色布匹瑕疵检测方法并将其部署在嵌入式设备Raspberry Pi 4B上.首先在一阶段目标检测网络YOLO的基础上用轻量级特征提取网络ShuffleNetV2提取花色布匹瑕疵的特征,以减少网络结构复杂度及参数量,提升检测速度;其次是检测头的解耦合,将分类与定位任务分离,以提升模型收敛速度;此外引入CIoU作为瑕疵位置回归损失函数,提高瑕疵定位准确性.实验结果表明,本文算法在Raspberry Pi 4B上可达8.6 FPS的检测速度,可满足纺织工业应用需求.     

基于图像距离差的织物疵点检测算法

本文将机器视觉与数字图像处理技术引入到织物疵点检测中,提出了一种织物疵点检测算法——图像距离差算法。该算法可使用户根据织物的类型,自行设置相应的疵点检测控制参数,能够检测出三十多种常见的疵点。实验证明该算法具有识别正确率高,识别速度快等优点。     

改进Otsu算法的镀锌板表面缺陷检测方法

针对镀锌板在生产工艺和传输过程中对镀锌板表面造成缺陷的问题;文章应用了基于Otsu算法的镀锌板表面缺陷检测系统,由数字光源控制器、高速CCD相机、同步触发器和编码器等硬件设备共同连接组成,采集到镀锌板表面的图像,然后将图像传输给基于Otsu算法的图像处理系统;改进优化了Ostu算法,在一维直方图求解最佳截距阈值,利用该阈值和二维信息完成图像的分割,提高了图像的抗噪能力;使用分块检验所发初步判定镀锌板表面缺陷,再逐个排查确认缺陷区域,对缺陷特征进行分类并保存在缺陷数据库中,同时发出预警;实验结果显示文章研究的检测系统对镀锌板表面缺陷检出率最高可高达98％,检测出缺陷镀锌板的数量最多,系统的检测精度高.     

基于边缘检测的斜纹布匹瑕疵检测

为了对布匹瑕疵进行快速准确的检测,提出了一种基于边缘检测的新算法。利用布匹图像中瑕疵与正常纹理产生的纹理边缘,将布匹瑕疵作为正常纹理的边缘检测出来。利用Sobel算子的方向性,分别对织物疵点在水平和垂直方向进行增强,计算出RGB图像中水平与垂直方向的梯度后进行边缘检测,通过图像融合和二值化完成最终检测。实验证明,该方法准确性高并且检测速率大大提高。     

一种基于差分的改进STAM算法

STAM算法是硬件实现非线性函数的一种有效方法,它用查找表和加法运算实现了精确的非线性函数近似,并利用函数的对称性极大地缩减了查找表的尺寸,但算法中第一项系数占用的查找表仍然较大。针对此问题,提出了一种基于差分的改进方法,并在FPGA上实现了双曲正切S形函数。实验结果显示,算法经过改进可以缩减17%~30%的存储空间。     

基于改进分水岭算法的硅片缺陷提取方法

为了提取硅片表面的缺陷,对其缺陷的提取技术进行了研究,提出了改进水分岭算法进行缺陷提取.该方法首先利用形态滤波对缺陷图像进行滤波,并对滤波后梯度图像进行平滑,在去除噪声的同时很好的保持物体轮廓和细节;为了克服分水岭算法的过度分割问题,利用区域强度准则和边界强度准则对过分割区域合并,很好的解决了过分割问题.实验表明,该方法可以提取精确且封闭的缺陷边缘轮廓,为进一步的缺陷特征量的提取奠定了基础.