大结构元素二值形态学基本操作改进算法

二值图像的数学形态学方法应用广泛,但当涉及的图像和结构元素较大时,操作速度变慢。针对结构元素参考点包括在结构元素中且为单一连通区域的大结构元素,提出了二值形态学膨胀操作的改进算法,首先提取待膨胀二值区域的轮廓,然后对轮廓进行膨胀,再将膨胀结果与原二值区域取并集得到总的膨胀结果;证明了改进膨胀算法与标准膨胀操作的等价性;基于膨胀与腐蚀操作的对偶关系给出了改进的腐蚀算法;给出了改进的开、闭运算算法。在80张高分辨率植物叶片二值图像上进行了腐蚀、膨胀、开运算和闭运算标准方法和改进算法的对比实验,结果表明改进算法可显著提高二值形态学处理的速度。     

基于二值图像邻域加权的直线Hough变换

实际图像中普遍存在的纹理性区域,常常会由于所产生的大量特征点而形成Hough空间中的虚假峰值。为了抑制纹理性区域特征点造成的虚假峰值,提出了一种直接基于二值图像的邻域在线离线比加权方法,该方法通过考察投票特征点的邻域内在线与离线特征点的数量,来显著降低纹理性区域特征点的投票权重,从而使得Hough空间中真实直线对应峰值的显著性得到相对提升;提出了一种利用加权邻域内局部投票的该加权方法的高效实现,能够避免多次遍历邻域,减少运行时间。在实验图像库上的结果表明了新加权方法的有效性,反映了局部投票带来的运行速度的提高。     

长叶柄轴对称植物叶片长度的图像测量方法

植物叶片的长度是重要的叶片形态参数之一。给出了一种基于图像的长叶柄轴对称叶片中轴长度测量方法。通过扫描仪获取叶片图像;利用阈值分割和数学形态学操作提取叶片区域;利用骨架化方法提取叶片区域骨架;利用数学形态学开操作去除叶柄部分,并确定叶柄根部的骨架点作为中轴的起点;对叶面区域的骨架进行分支和交叉块的标记,并对未落在叶面区域边缘的骨架端点进行延拓;穷举式地获取所有从中轴起点到其余骨架端点的路径,并根据等面积准则和最大曲率准则确定中轴;对中轴进行折线拟合,并根据拟合折线的长度和图像的物理分辨率计算得到叶片长度。在实际叶片图像上的实验结果表明所提出的方法有效,且测量精度优于已有的、基于最小外接矩形检测的方法。