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基于局部大津阈值与区域生长的坝面细小裂缝识别分割算法

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水电能源科学 2022年第2期40卷 97-100页

作者：张小伟包腾飞河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002

针对传统图像分割算法难以分割噪声污染严重的混凝土坝面细小裂缝图片的问题,结合大津阈值算法和区域生长算法提出一种新的裂缝分割算法。该算法通过一个滑动的窗口遍历整幅灰度图并计算窗口内的局部大津阈值,遍历过程中将所有灰度值在... 详细信息

针对传统图像分割算法难以分割噪声污染严重的混凝土坝面细小裂缝图片的问题,结合大津阈值算法和区域生长算法提出一种新的裂缝分割算法。该算法通过一个滑动的窗口遍历整幅灰度图并计算窗口内的局部大津阈值,遍历过程中将所有灰度值在局部阈值以上的窗口中心像素点作为区域生长种子点,设计生长阈值,生长完成后得到分割结果。运用该算法、基于全局的大津阈值等经典分割算法对四幅存在光照不均、污渍覆盖等噪声污染的裂缝图片进行分割。结果表明,所提算法的分割结果中背景噪声最少,误差最小。通过连通域分析去除剩余的背景噪声,可实现对裂缝的精确识别分割,为自动化检测坝面裂缝奠定基础。

关键词：混凝土坝裂缝图像分割区域生长局部阈值大津阈值

基于静态背景差分的阈值算法在果实识别中的应用

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北京石油化工学院学报 2016年第4期24卷 61-66页

作者：陈亚峰张晓明黄亚鸿徐日华北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京石油化工学院计算机系北京102617 北京石油化工学院自动化系北京102617

图像识别是当前人工智能发展的1个热点。针对农业果园采集图像光照不均匀，背景复杂多样等特点，提出了一种基于静态背景差分的最大类间方差改进算法用于果园复杂背景图像的分割。通过调节参数y达到不同对比度下果实与背景环境的最佳分... 详细信息

图像识别是当前人工智能发展的1个热点。针对农业果园采集图像光照不均匀，背景复杂多样等特点，提出了一种基于静态背景差分的最大类间方差改进算法用于果园复杂背景图像的分割。通过调节参数y达到不同对比度下果实与背景环境的最佳分割。然后利用距离变换和分水岭算法进行粘连果实的分离，实现果实图像的识别，并且通过实验分析和计算确定了最佳参数y范围在0．2～0．3之间。实验验证表明，图像识别效果良好，能够为果园品质在线检测提供很好的技术基础。

关键词：图像识别大津阈值静态背景差分分水岭算法

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结合HSV与纹理特征的视频阴影消除算法

中国图象图形学报 2017年第10期22卷 1373-1380页

作者：武明虎宋冉冉刘敏湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室武汉430068 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心武汉430068

目的在视频监控目标检测应用中,场景中的阴影会直接影响目标检测的准确度,因此阴影抑制算法研究显得尤为重要。目前广泛使用的是HSV(hue,saturation,value)阴影抑制方法,但是该方法存在由于亮度比值的阈值不稳定而造成将运动目标也检测... 详细信息

目的在视频监控目标检测应用中,场景中的阴影会直接影响目标检测的准确度,因此阴影抑制算法研究显得尤为重要。目前广泛使用的是HSV(hue,saturation,value)阴影抑制方法,但是该方法存在由于亮度比值的阈值不稳定而造成将运动目标也检测为阴影的问题。针对该问题,本文提出了一种结合HSV与纹理特征的视频阴影消除方法。方法首先将输入的图像使用传统的混合高斯模型建立背景并在灰度空间中提取前景,其次在HSV空间使用亮度比的阈值方法检测阴影,二者综合得到运动目标;针对由于亮度比值的阈值不稳定而导致的前景误检为阴影的问题,采用了LBP(local binary pattern)算子结合大津阈值(OTSU)提取部分运动目标。最后将LBP算子结合大津阈值提取的部分运动目标与HSV空间检测的目标两者相或,最终去除运动目标的阴影。结果本文选用在CVPR-ATON和CAVIAR标准视频库中多个场景的阴影视频,将本文算法与SNP算法、SP算法、DNM1算法和DNM2算法进行对比仿真,实验结果表明本文算法在阴影检测率和阴影识别率的平均值上提升约10%。结论本文提出的视频阴影消除算法结合了HSV与纹理特征,可以在不同的环境中有效地去除阴影,运动目标保留完整,可适用于智能视频监控、遥感图像和人机交互中。

关键词：阴影消除 HSV颜色空间亮度 LBP算子大津阈值适用性

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基于深度玻尔兹曼机的遥感影像变化检测方法

无线电工程 2023年第12期53卷 2905-2913页

作者：于杰李大成和栋材杨毅太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学光电工程学院山西太原030024

变化检测在卫片执法工作中具有重要作用,结合人工智能的变化检测方法通常能够适应遥感卫星对地表的短周期重复观测,及时发现地表变化。高分辨率遥感影像蕴含丰富的地物信息,为了更精确地提取其中的地物变化信息,提出了一种基于深度玻尔... 详细信息

变化检测在卫片执法工作中具有重要作用,结合人工智能的变化检测方法通常能够适应遥感卫星对地表的短周期重复观测,及时发现地表变化。高分辨率遥感影像蕴含丰富的地物信息,为了更精确地提取其中的地物变化信息,提出了一种基于深度玻尔兹曼机(Deep Boltzmann Machine,DBM)的自监督训练变化检测方法。该方法通过贪婪学习算法学习双时相影像的深层特征,将融合影像光谱和纹理变化的标记作为监督样本输入模型反向微调学习参数,进而提高地物变化信息的提取能力。测试变化检测数据集CD_Data_GZ的实验结果表明,所提方法检测总体准确率达90%,召回率超过60%。经过对照实验分析,该方法对2期遥感影像中变化地物的边缘敏感,能够更为全面地检测各种地表变化,而非只关注个类变化;其检测结果整体优于其他方法,验证了该方法对双时相遥感影像变化检测的有效性和适用性,同时为多光谱遥感影像变化检测流程化应用提供了一种新的方案。

关键词：深度玻尔兹曼机变化检测余弦相似度等价LBP 大津阈值

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基于图像处理的纱线细度测量

基于图像处理的纱线细度测量

作者：姬建正江南大学

学位级别：硕士

目前为止,纱线细度的测量方法主要有测长称重法、目光比对法（黑板条干法）和显微投影法等几种,这些测试方法耗时费力、受主观因素和环境因素影响较大等缺点,导致其测量结果有时并不能精确而直接地反映纱线的实际细度信息。因而研究更... 详细信息

目前为止,纱线细度的测量方法主要有测长称重法、目光比对法（黑板条干法）和显微投影法等几种,这些测试方法耗时费力、受主观因素和环境因素影响较大等缺点,导致其测量结果有时并不能精确而直接地反映纱线的实际细度信息。因而研究更加高效、精确的纱线细度测量方法用于纺织生产和产品质量检测,对于纺织企业和科研人员有着重要的意义。本文尝试采用图像处理技术测量纱线细度,从而实现纱线细度的快速、精确测量。实验中采用Motic视频显微镜来获取纱线图像,以Matlab R2010b为计算平台,构建了一套包括纱线图像采集、图像预处理、图像分割和纱线细度测量结果分析这四个环节的纱线细度测量系统。为得到目标和背景区分明显、清晰的纱线图像,实验中构建出包含自动导纱装置和Motic视频显微镜的纱线图像采集系统,以实现纱线图像获取、显示、储存和分析功能。在图像预处理过程中,比较了中值滤波器、均值滤波器和二维自适应维纳滤波器的滤波效果,确定出最优的滤波算法和滤波器参数。研究表明,当选用45像素×45像素滤波窗口的二维自适应维纳滤波算法时,不仅能很好的消除纱线毛羽等噪声信息,同时也较完整的保留了纱线的条干边缘和轮廓信息。在纱线图像分割过程中,首先采用大津阈值（OTSU）的分割算法,得到纱线的条干二值图像;然后采用半径为4像素的圆形结构算子,对纱线分割图像进行形态学开运算以消除分割后纱线图像中的孤立毛刺,得到理想的纱线条干图像。以纱线条干图像为对象,研究基于图像分析的纱线细度测量原理和方法。实验中以21s, 32s, 40s, 50s, 60s和80s纯棉纱为实验纱线,根据文中提出的细度测量算法测量和分析同种规格500幅纱线图像的直径和概率分布。通过高斯拟合求取不同细度纱线直径分布的概率密度函数,对纱线细度指标进行量化评价。论文最后从测量原理和实验选用算法方面研究了基于图像方法和绞纱称重法的纱线细度测量结果间的差异和产生原因。最终实验结果表明,同传统纱线细度测量方法相比,基于本文提出的纱线细度测量方法可以准确计算出纱线的细度和其分布情况,测量效率较高且受环境因素影响较小。

关键词：纱线细度图像处理二维自适应维纳滤波算法大津阈值形态学高斯拟合

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遥感图像增强及其边缘检测的研究

遥感图像增强及其边缘检测的研究

作者：赵莹安徽理工大学

学位级别：硕士

日常生活中涉及到的遥感图像方面的应用日益增多,特别是对遥感信息的分析处理技术的发展相当迅速。不同于工业和医学数字图像,遥感图像的类型更为多样,内容更为复杂。因此需要做好一些分析前的准备,比如通过算法实现遥感图像的增强,提... 详细信息

日常生活中涉及到的遥感图像方面的应用日益增多,特别是对遥感信息的分析处理技术的发展相当迅速。不同于工业和医学数字图像,遥感图像的类型更为多样,内容更为复杂。因此需要做好一些分析前的准备,比如通过算法实现遥感图像的增强,提高图像的对比度,突出图像的细节,而边缘信息也是非常重要的信息。本文根据遥感图像的特性,结合小波变换、非线性滤波、直方图均衡、大津阈值、人工鱼群算法以及遗传算法等来进行遥感图像的增强和边缘检测处理。主要研究内容如下几点：1.研究了基于正交小波变换和非线性滤波的遥感图像增强算法通过引入双正交小波变换算法,把一幅图像的信息分解为低频系数、水平高频系数、垂直高频系数和对角高频系数,让我们更清楚地看出图像信息的分布,有利于图像增强处理的实现。然后采用非线性滤波算法对分解后的低频、高频系数进行变换,去除了图像中的大部分噪声点,在图像增强过程中,不仅保留了原图像的有用信息,同时又抑制了图像中噪声点的扩散,使得增强处理的结果相对比较理想。2.研究了基于直方图规定化和大津阈值的遥感图像增强算法引入直方图规定化算法,但却没有采用直方图均衡,是因为直方图均衡是针对整幅图像来处理,在增强原图像的同时,噪声点也被放大了。而使用直方图规定化可以有效控制直方图的分布,使得噪声点大都剔除在外,尽量保留更多的目标信息。大津阈值的引进使得遥感图像增强的效果更为显著,那是因为大津法具有自适应性,而且寻优能力强。3.研究了基于人工鱼群和种子生长的遥感图像边缘检测算法人工鱼群算法是智能仿生算法中典型的一种。该算法的实现是通过寻找影响或者控制生物行为的规则,再用算法的思想进行总结归纳出的。人工鱼群算法的特点是算法实现相对简单,具有并行性,寻找解时快速,并且算法具有全局性。在种子生长算法的实现过程中,利用人工鱼群寻找最优解的能力,能够找到更理想的边缘信息,并且该方法获得了较理想的边缘检测结果。4.研究了基于数学形态学和遗传算法的边缘检测算法遗传算法也是一种智能仿生算法,它是根据生物的进化规律提出来的,主要涉及到生物的遗传、变异等特征。由于遗传算法中还包含一个交叉算子,因此遗传算法实现时具有同时性,且具有较好的寻优能力。于此同时采用数学形态学中的典型方法腐蚀和膨胀算法来帮助优化遗传算法获得的边缘检测结果,取得了很好的成效。

关键词：小波变换非线性滤波直方图规定化大津阈值人工鱼群种子生长数学形态学遗传算法

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免疫遗传算法分割图像研究

北京测绘 2018年第5期32卷 568-572页

作者：贾春鹤樊彦国中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

针对目标提取过程中图像分割的问题。本文采用免疫遗传算法,利用MATLAB实现图像分割。该方法通过增加免疫函数,使得遗传算法在进行交叉和变异的过程中有了一定的干预性,加快了求解速度,是对遗传算法的一种改进。通过实验对比分析:大多... 详细信息

针对目标提取过程中图像分割的问题。本文采用免疫遗传算法,利用MATLAB实现图像分割。该方法通过增加免疫函数,使得遗传算法在进行交叉和变异的过程中有了一定的干预性,加快了求解速度,是对遗传算法的一种改进。通过实验对比分析:大多数情况下,采用免疫遗传算法和大津阈值算法得到的结果是一致的。但在部分情况下,该算法的分割效果要好于大津阈值。同时该算法由于引进了免疫算子,在计算速度上要比大津阈值快。免疫遗传算法在图像分割中着重要的现实意义。

关键词：免疫遗传(IGA) 大津阈值图像分割阈值求解

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基于线阵CCD的图像处理和路径识别

通讯世界 2015年第8期21卷 259-259页

作者：唐娜唐楷尧张澳林筱壹中南大学物理与电子学院湖南长沙410083

为了使智能小车在规定的白底黑线的赛道上快速行驶,需要使用线性CCD对黑白线的识别,判断赛道情况。采用大津阈值法得到灰度值阈值,对CCD采集的数据进行二值化处理,区分黑白线。灵活应用三行按键,准确判断粗黑线。根据赛道的情况,控制左... 详细信息

为了使智能小车在规定的白底黑线的赛道上快速行驶,需要使用线性CCD对黑白线的识别,判断赛道情况。采用大津阈值法得到灰度值阈值,对CCD采集的数据进行二值化处理,区分黑白线。灵活应用三行按键,准确判断粗黑线。根据赛道的情况,控制左右轮差速转向,使小车稳定、快速行驶在赛道上。

关键词：线性CCD 大津阈值二值化粗黑线识别