基于分形的快速最大熵红外图像特征检测

文章针对红外图像目标检测问题,提出一种基于分形的快速最大熵的红外图像特征检测算法.该算法利用DBC方法计算分维数,根据人造物和自然背景分形维差异,确定目标区域;最后,通过二维最大熵原则确定最佳阈值,实现对单目标或者多目标图像分割.该算法能够较好实现红外图像特征检测,有效抑制背景和噪声.     

基于耗散结构的改进遗传算法求取红外图像二维阈值

在二维阈值化分割算法的基础上,提出了一种新的改进分割算法运算效率的遗传算法,在对耗散系统理论研究的基础上,将简单遗传法与耗散结构相结合,构成一种新的算法,并对该算法求解红外图像二维阈值问题进行了仿真研究。仿真计算结果表明:用这种方法求解红外图像二维阈值分割问题,计算效率大大提高,而且求解性能较简单遗传算法有很大的改善。     

一种基于改进遗传算法的图像分割方法

基于改进遗传算法的图像分割方法是在传统阈值分割的基础之上,加入线性分割以及遗传算法.为提高分割效果,分割之前首先对图像进行拉伸,增强图像的明暗对比度;然后再进行改进的遗传算法操作,通过不断迭代进化确定出图像分割的最优阈值;最后利用遗传算法确定的最优阈值进行阈值分割.实验证明,基于改进遗传算法的图像分割算法可以大大提高图片分割的精确度和准确率,取得了较好的分割效果.     

基于改进遗传算法的最大类别方差法

本文利用开放式遗传算法的理论对遗传算法进行改进,使种群在开放的环境中进化,增加了种群的多样性.并以最大类别方差法为例,将改进的遗传算法应用到图像的单阈值分割中.通过实验对比,表明改进的遗传算法比传统的最大类别方差法和基本遗传算法有明显的优势,说明了本算法的可行性.     

基于计算机视觉的滚子端面自动检测系统

针对轴承滚子端面目检损害工人视力以及误检率高的问题，课题组基于计算机视觉检测技术设计了轴承滚子端面自动检测系统。首先，设计了图像采集系统采集滚子端面图像，分析滚子端面缺陷类型的特点，通过对图像的滤波处理、最大类间方差阈值法二值化分割，提取了缺陷特征；然后，分别设定相应的感兴趣检测区域（ROI），定义检测目标的最大像素数作为判别缺陷特征的依据；最后，应用LabVIEW软件开发了计算机视觉自动检测软件系统。实践表明该系统能很好地实现滚子双端面缺陷的自动检测，能满足准确、高效、客观的实时检测要求。     

非均匀光照金刚石切割线颗粒提取方法

针对常用的金刚石切割线人工检测抽检误检率高，检测精度低，而且由于实际环境中成像条件的限制，图像的背景光照不均匀，金刚石颗粒粘连在一起，给金刚石颗粒提取带来困难的现状。课题组提出了基于机器视觉的非均匀光照金刚石切割线颗粒提取方法，利用同态滤波去除噪声与光照不均匀度，最大间方差法对采集的图像进行二值化处理，引入形态学与分水岭分割融合的算法对粘连颗粒进行分割，根据八连通域标记方法统计出颗粒数。课题组对6种不同样本进行对比试验，结果表明课题组所提出的方法准确度较高，提高了计算速度。     

基于权重阈值的图像匹配方法

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法在低照度情况下存在匹配特征点数目少，会丢失部分重要信息的问题，课题组提出先对图像进行预处理，即增强对比度，提高亮度，使特征信息更明显，特征点更充足，再使用SIFT算法提取特征点；针对SIFT算法因特征描述符维数过多导致耗时长，实时性差的问题，课题组提出一种新的特征点描述方式，降低了描述符维数，提高了算法运行速度；最后，针对SIFT算法匹配过程中对描述符所有维度设置统一阈值易造成误匹配的问题，课题组提出一种权重阈值的方法，对距离特征点不同位置的种子点设置不同的阈值，提高匹配正确率。实验表明：与SIFT算法以及PCA SIFT算法相比，改进的算法匹配精度提高了10%~20%；同时，匹配时间也有所提高。该算法既有效提高了匹配正确率，又缩短了算法运行时间。     

改进的SLIC算法在彩色图像分割中的应用

针对简单线性迭代聚类(SLIC),仅考虑颜色和空间特征导致分割不准确的问题,提出了一种改进的SLIC分割方法。首先使用双边滤波执行图像增强,可以消除图像中的噪声且保护边缘特征;然后使用结合自适应多阈值LBP纹理特征的SLIC算法将彩色图像分割为超像素块;最后把超像素块通过DBSCAN算法进行聚类合并,以获得分割后的结果图。实验结果表明:所提方法对测试库中的图像分割是快速可靠的,能准确地分割图像边界并提取目标区域。与现有的其他图像分割方法相比,该方法分割的准确度和效率得到了显著提高。     

基于改进Yolo v5的织物缺陷检测方法

针对纺织品表面缺陷检测算法速度低、泛化性能差及鲁棒性弱等问题，课题组提出了一种基于改进Yolo v5的织物表面缺陷检测方法。在Yolo v5骨干网络的基础上增加了卷积注意力模块，增强目标检测网络对特征图中重要信息提取并弱化无关特征；针对网络特征融合阶段特征尺度不一致造成的冲突问题，引入自适应空间特征融合的方法；在训练过程中使用迁移学习加快训练速度。实验结果表明：与未改进的Yolo v5算法相比，所提出的检测框架能够有效提高网络精度达98.8%，检测速度达83 帧/s。该检测方法能满足实际工业要求。     

在人脸图像中确定嘴巴位置的方法

利用迭代式阈值选择算法在人脸的下半区域进行阈值化处理,无需人工干预就可得到嘴巴鼻子等区域,且很好地改进了传统的二值化方法所造成的嘴部轮廓不清晰、连通性不好等缺陷;用腐蚀膨胀算法去掉较小的噪声点,用最小外接矩形近似表示各个连通区域的形状,根据嘴巴形状大小的先验知识确定嘴巴所在的连通区域;用嘴巴连通区域的质心表示嘴巴中心,利用Harris角点检测算法在原灰度图像的嘴巴区域中找到两个嘴角。实验结果表明,本文算法具有较快的速度和较高的精度。     

基于加权模糊c均值聚类的快速图像自动分割算法

图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交迭的区域的集合，是图像处理和计算机视觉的基本问题之一。为了提高图像分割的效率，提出了一种基于2维直方图加权的塔形模糊c均值（FCM）聚类图像快速分割算法。该方法先通过构造合理的2维直方图对噪声进行抑制；然后通过塔形分解来缩减聚类样本集；最后利用加权FCM聚类算法进行分类。仿真结果表明，该方法的效率明显优于标准的FCM算法。此外，为确定分割的最优类别数c，还引入了一种基于该快速算法的聚类有效性评价函数——修正划分模糊度，实现了最佳图像分割类别数c的自动确定。基于人造图像和实际图像的测试实验结果表明该方法是有效的。     

基于语义生成与语义分割的机织物缺陷检测方法

针对织物疵点的语义分割任务中因数据集规模限制，而导致网络出现的严重过拟合问题，课题组提出了针对织物的语义生成网络。语义生成网络使用随机产生的语义标签生成对应的织物缺陷图像，相较于传统数据增强方法，语义生成可生成全新图像，更贴近实际缺陷分布，并且可通过判别器对生成图像进行筛选；课题组将语义生成的图像作为语义分割网络的输入，相应的随机语义标签作为目标，免去标注过程，扩充语义分割网络的训练样本，提升网络性能；对于语义分割网络，提出尺寸自适应Dice损失函数，解决样本不平衡问题，提升网络对小尺寸的检测能力。实验结果表明：尺寸自适应Dice损失函数使得模型精度提高11.1%，使用BEGAN扩充的数据集相较于传统方法扩充的数据集训练得到的模型精度提高7.4%。     

润滑剂抗磨性能测量的图像处理系统

根据钢球磨斑显微图像的特点,研究图像的预处理、分割和特征计算的处理过程,并开发出润滑剂抗磨性能测量的图像处理系统。采用最小误差法选取阈值进行分割,并结合形状因子分析法去除非磨斑目标,完成对分割后磨斑图像的识别。实验结果表明,采用计算机进行图像采集和自动处理,提高了测量的精度和自动化水平。     

一种应用于药品泡罩包装检测的改进分水岭算法研究

针对分水岭算法存在的过分割问题以及泡罩包装药品图像的特点,提出一种改进的分水岭分割算法对泡罩包装的药品进行分割。该方法将形态学重建运算与使用控制标记符的方法相结合,首先对原图像进行开闭重建,根据邻域像素连通性提取重建后图像的局部极大值作为标记,从而抑制其他的局部极小值,然后依据标记对原始的梯度图像进行修正,最后对修改后的梯度图像进行分水岭分割。试验表明,该方法在缺陷药品检测中,可以有效的抑制传统分水岭的过分割,分割效果良好。     

岩石骨料图像阈值分割算法的比较研究

通过对“基于灰度直方图“和“基于梯度直方图“两类典型的阈值分割算法进行比较和研究,得出背景一致的岩石骨料图像适合于采用最优阈值算法与最大类间方差法进行分割的结论.     

基于Hilbert曲线和小波变换的图像分割

通过Hilbert曲线扫描将二维数字图像转化为一维Hilbert数字序列,利用小波变换对数字序列进行多分辨分析,获取数字信号的发展趋势曲线,然后将该曲线作为阈值曲线并对Hilbert数字序列进行量化处理,最后利用Hilbert曲线扫描的反过程恢复成二维数字图像,实现图像分割.仿真结果表明文中提出的方法是有效的.     

改进分水岭算法与K-means方法结合的图像分割

针对分水岭分割算法存在的过分割及对噪声敏感问题,提出一种基于K-means聚类算法与改进分水岭算法结合的图像分割算法,首先,利用K-means聚类算法进行初始聚类分割,提取感兴趣的目标;然后,提出基于4-邻域相似度的改进分水岭算法,对K-means初始聚类图像应用改进分水岭算法分割目标区域。从100幅人骨医学图像提取人骨区域,实验结果表明所提出算法可解决分水岭算法的过分割问题,且有效分割了图像目标。     

基于核聚类的MRI和PET医学图像分割方法

为提高MRI、PET等医学图像分割的精度和速度,提出了基于核聚类的MRI和PET医学图像分割方法,通 过利用Mercer核,将原本简单的样本特征映射到更复杂的高维空间中去,放大了样本特征间的差异,这样能快速 准确地分割样本。实验表明,基于核聚类的分割方法在医学图像处理中具有重要的应用价值。     

地铁接触线磨损动态非接触检测方法

为了实现地铁接触线磨损的高效检测,研发了一套地铁接触线磨损动态非接触检测系统。通过线激光器照射接触线,双相机配合滤光片避免外部光干扰,提高接触线图像的拍摄质量。对拍摄的图像先采用自适应中值滤波、接触线图像初步分割方法分割出接触线图像,再利用改进Canny算法计算图像梯度与方向,然后采用自适应阈值分割方法,消除由于噪声和颜色变化引起的一些边缘像素并提取亚像素边缘,最后采用自适应滑移直线拟合方法提取接触线磨损边缘,利用磨损量计算方法和相机标定参数计算接触线磨损直径长度。实验表明,该方法不受背景图像和光照影响,识别精度高,检测速度快,具有很好的应用前景。     

基于改进YOLOv5的陶瓷环缺陷检测算法

针对陶瓷环缺陷信息微弱且特征各异、种类繁多导致特征难以提取的问题，课题组提出了一种基于改进YOLOv5的陶瓷环缺陷检测算法。首先，在YOLOv5中的Backbone网络添加CBAM注意力机制模块，通过学习的方式在空间和通道上对特征图像进行权重分配，有效地提升模型对于不同类型缺陷通道特征和空间特征信息的提取能力；然后，采用CARAFE算子替换原YOLOv5中的最近邻上采样算子，该模块基于输入特征自适应生成上采样内核，有效的增加模型的感受域；最后，添加一个新的特征融合层，提取较低的空间特征并将其与深层的特征进行融合生成新的特征图，提升模型对小目标缺陷的检测能力。实验结果表明课题组提出的陶瓷环缺陷检测算法检测所有缺陷种类平均精度均值可以达到90.7%，能够实现陶瓷环缺陷的检测。