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基于点的多尺度形态学重建滤波方法

遥感学报 2022年第12期26卷 2582-2593页

作者：常兵涛陈传法郭娇娇武慧明贝祎轩李琳叶山东科技大学测绘与空间信息学院青岛266590 山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室青岛266590

针对现有机载激光雷达(LiDAR)点云滤波算法难以准确分离复杂地形中地面点与地物点问题,提出了一种基于点的多尺度形态学重建滤波方法 PMMF (Point-based Multi-scale Morphological reconstruction Filter)。在初始尺度层次下,PMMF通过... 详细信息

针对现有机载激光雷达(LiDAR)点云滤波算法难以准确分离复杂地形中地面点与地物点问题,提出了一种基于点的多尺度形态学重建滤波方法 PMMF (Point-based Multi-scale Morphological reconstruction Filter)。在初始尺度层次下,PMMF通过构建一种基于点的形态学重建对原始点云滤波,即先在掩膜点云约束下借助k邻域结构元素和高程缓冲区反复膨胀标记点云,获取潜在地面点;然后通过自适应坡度方法剔除潜在地面点中的非地面点,其中,坡度阈值随地形复杂度自适应变化。在上层滤波结果基础上,PMMF通过提升种子点选择的网格尺度重复上层滤波过程,直至结果收敛。以国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)发布的15组基准数据为研究对象,将PMMF滤波结果与近5年(2016年—2020年)提出的15种滤波算法比较表明,PMMF有8组数据滤波效果占优,15组数据平均总误差和Kappa系数分别为2.71%和91.08%。使用4种不同地形特征的高密度机载LiDAR点云数据进一步验证PMMF的滤波效果,并将计算结果与简单形态学滤波(SMRF)、布料模拟滤波(CSF)、渐进加密三角网滤波(PTD)和多分辨率层次滤波(MHF)比较。结果表明,PMMF滤波性能最优,平均总误差为3.24%,较其他4种滤波方法分别减小了12.0%、59.1%、70.1%和53.2%。

关键词：机载LiDAR 点云滤波形态学重建测地膨胀自适应坡度阈值

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基于形态学重建和GMM的球团颗粒图像分割

仪器仪表学报 2019年第3期40卷 230-238页

作者：刘小燕吴鑫孙炜毛传刚湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖南省电子制造业智能机器人技术重点实验室长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

机器视觉技术的发展为颗粒粒径的自动测量提供了一种有效方法,但是,重叠颗粒的图像分割问题仍有待进一步解决。针对这一问题,提出一种基于形态学重建和高斯混合模型的球团颗粒图像分割算法。首先利用似圆度将单独颗粒和重叠颗粒进行区分... 详细信息

机器视觉技术的发展为颗粒粒径的自动测量提供了一种有效方法,但是,重叠颗粒的图像分割问题仍有待进一步解决。针对这一问题,提出一种基于形态学重建和高斯混合模型的球团颗粒图像分割算法。首先利用似圆度将单独颗粒和重叠颗粒进行区分;根据重叠颗粒图像距离变换特征建立了高斯混合模型;为实现无监督的聚类,采用形态学重建结合聚类有效性指标的方法获得最佳聚类数目,并利用期望极大(EM)算法进行求解;最后采用圆拟合的方法对缺失的球团颗粒轮廓进行重构,实现了对重叠球团颗粒的分割。实验结果表明,该算法能够有效地对重叠颗粒进行分割,分割正确率评价指标AC为93.6%,明显优于现有的对比算法,为基于机器视觉的球团颗粒粒径分布测量奠定了基础。

关键词：机器视觉球团颗粒粒径分布高斯混合模型形态学重建

用形态学重建方法进行机载LiDAR数据滤波

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第2期36卷 167-170,175页

作者：沈晶刘纪平林祥国中国测绘科学研究院武汉大学资源与环境科学学院武汉市珞喻路129号430079

在利用KD-树进行粗差剔除的基础上,结合机载LiDAR数据的多回波特性剔除不必要的冗余数据,利用形态学重建的方法对机载LiDAR数据进行滤波,且运行时只需要输入一个参数。使用国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提供的测试数据对算法进行实验,... 详细信息

在利用KD-树进行粗差剔除的基础上,结合机载LiDAR数据的多回波特性剔除不必要的冗余数据,利用形态学重建的方法对机载LiDAR数据进行滤波,且运行时只需要输入一个参数。使用国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提供的测试数据对算法进行实验,并与国际上8种滤波算法进行对比,结果表明,该算法对各种场景的适应性较强,既能有效地去除非地面点,又能很好地保留地面点,使Ⅰ类误差、Ⅱ类误差和总体误差分别保持在9.93%、7.27%和9.76%以下,整体性能优于经典的滤波方法。

关键词：机载LiDAR 滤波数学形态学形态学重建测地膨胀

基于AttentionGAN和形态学重建的TFT阵列缺陷检测

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液晶与显示 2020年第12期35卷 1270-1277页

作者：陈炜炜严群姚剑敏福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 晋江市博感电子科技有限公司福建晋江362200

缺陷检测在TFT阵列工艺的良率提高中起着重要作用,传统的人工识别效率低,新兴的目标检测卷积神经网络在缺陷标注上需要耗费大量人力。为了实现TFT阵列缺陷自动检测的同时尽可能地减少人工成本,提出了一种基于生成对抗网络和形态学重建的... 详细信息

缺陷检测在TFT阵列工艺的良率提高中起着重要作用,传统的人工识别效率低,新兴的目标检测卷积神经网络在缺陷标注上需要耗费大量人力。为了实现TFT阵列缺陷自动检测的同时尽可能地减少人工成本,提出了一种基于生成对抗网络和形态学重建的TFT阵列缺陷检测方法,该方法中用于训练网络的数据集无需人工标注,解决了人工标注成本大的问题。该方法首先通过AttentionGAN网络得到TFT阵列的显著性图,接着选定显著性图中显著性最低的像素为种子点,得到缺陷标记图像与缺陷掩膜图像,进而进行二值形态学重建的区域生长,最后得到缺陷的检测。该方法对于TFT阵列缺陷的二分类能达到F1分数为0.94的结果,为TFT阵列的自动化缺陷检测提出了一种新思路。

关键词： TFT-LCD 缺陷检测生成式对抗网络形态学重建

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基于形态学重建的粘连物体分割

计算机科学 2005年第11期32卷 187-190页

作者：王仪科窦万春张习文蔡士杰南京大学计算机软件新技术国家重点实验室中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室北京100080

提出一种基于形态学重建(Morphological Reconstruction)的图像分割方法。该方法先对待分割图像进行预处理,使边界点具有局部极大的灰度值;然后利用灰度形态学重建提取穹顶(Dome),并根据其特性利用阈值对穹顶进行二值化获得候选边界点集... 详细信息

提出一种基于形态学重建(Morphological Reconstruction)的图像分割方法。该方法先对待分割图像进行预处理,使边界点具有局部极大的灰度值;然后利用灰度形态学重建提取穹顶(Dome),并根据其特性利用阈值对穹顶进行二值化获得候选边界点集;再利用二值形态学重建确定候选边界点集中的边界点,得到分割边界。实验结果表明,本分割方法所得边界连续性好、假边界少;该方法受噪声和对象内部灰度变化的影响较小,适合用于分割含有粘连对象的图像。

关键词：粘连对象图像分割数学形态学形态学重建穹顶提取图像分割方法灰度形态学粘连物体边界点

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基于图形处理器的形态学重建系统

计算机应用 2019年第7期39卷 2008-2013页

作者：何希吴炎桃邸臻炜陈佳梧州学院大数据与软件工程学院广西梧州543002 广西高校行业软件技术重点实验室(梧州学院) 广西梧州543002

形态学重建是医学图像处理中非常基础和重要的操作。它根据掩膜图像的特征对标记图像反复进行膨胀操作,直到标记图像中的像素值不再变化为止。对于传统基于中央处理器(CPU)的形态学重建系统计算效率不高的问题,提出了使用图形处理器(GPU... 详细信息

形态学重建是医学图像处理中非常基础和重要的操作。它根据掩膜图像的特征对标记图像反复进行膨胀操作,直到标记图像中的像素值不再变化为止。对于传统基于中央处理器(CPU)的形态学重建系统计算效率不高的问题,提出了使用图形处理器(GPU)来加速形态学重建。首先,设计了适合GPU处理的数据结构:并行堆集群;然后,基于并行堆集群,设计和实现了一套基于GPU的形态学重建系统。实验结果表明,相比传统基于CPU的形态学重建系统,基于GPU的形态学重建系统可以获取超过20倍的加速比。基于GPU的形态学重建系统展示了如何把基于复杂数据结构的软件系统高效地移植到GPU上。

关键词：图形处理器形态学重建并行计算并行堆并行数据结构

基于形态学重建的分水岭图像分割实验教学研究

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实验技术与管理 2021年第3期38卷 93-97页

作者：马学条周彦均王永慧郑雪峰杭州电子科技大学电子信息学院浙江杭州310018

现有分水岭算法对噪声敏感,易出现过度分割现象,导致图像分割边缘不明显。在传统分水岭算法基础上,通过形态学开闭重建来清除图像中的噪声点,并采用最小覆盖运算修改梯度图像,使得局部最小区域仅出现在标记位置,从而消除过分割现象。实... 详细信息

现有分水岭算法对噪声敏感,易出现过度分割现象,导致图像分割边缘不明显。在传统分水岭算法基础上,通过形态学开闭重建来清除图像中的噪声点,并采用最小覆盖运算修改梯度图像,使得局部最小区域仅出现在标记位置,从而消除过分割现象。实验结果表明,与传统标记分水岭算法相比,用改进的算法对硬币图像和火焰图像进行处理,硬币轮廓识别率提高了56.67%,火焰目标分割效果提高了16.15%,取得了较好的图像处理效果。

关键词：形态学重建分水岭图像分割

基于形态学重建与OTSU的极耳焊缝图像分割方法

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福建工程学院学报 2019年第4期17卷 359-364页

作者：黄靖李俊男刘丽桑罗堪夏正邦王泽洲福建工程学院信息科学与工程学院福建福州350118 工业自动化福建省高校工程研究中心福建福州350118

针对软包动力电池极耳焊缝高反光、低对比度,存在阴影与噪声的问题,提出一种基于形态学混合开闭重建与OTSU的极耳焊缝图像分割方法。通过改进多尺度结构元素,进行多尺度顶帽-底帽变换;在此基础上进行形态学开闭混合重建,抑制细节干扰的... 详细信息

针对软包动力电池极耳焊缝高反光、低对比度,存在阴影与噪声的问题,提出一种基于形态学混合开闭重建与OTSU的极耳焊缝图像分割方法。通过改进多尺度结构元素,进行多尺度顶帽-底帽变换;在此基础上进行形态学开闭混合重建,抑制细节干扰的同时提高焊缝目标与背景的对比度;最后结合OTSU阈值分割法,实现快速分割。实验结果表明,该方法能有效分割极耳焊缝,为软包动力电池极耳焊缝分割提供了新的思路。

关键词：图像分割形态学重建对比度增强 OTSU 极耳焊缝

结合形态学重建和超像素的多特征FCM分割算法

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计算机系统应用 2021年第2期30卷 194-200页

作者：马喃喃刘丛上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

针对现有模糊聚类分割算法对噪声的鲁棒性差且提取的图像特征不充分等问题,本文提出了一种结合形态学重建和超像素的多特征模糊C-均值(FCM)分割算法.首先,利用形态学闭合重建处理原图像,提高了算法的鲁棒性和细节保护能力.其次,采用Mean... 详细信息

针对现有模糊聚类分割算法对噪声的鲁棒性差且提取的图像特征不充分等问题,本文提出了一种结合形态学重建和超像素的多特征模糊C-均值(FCM)分割算法.首先,利用形态学闭合重建处理原图像,提高了算法的鲁棒性和细节保护能力.其次,采用Mean-Shift方法预分割重建图像,获得一组超像素区域.再次,提取重建图像各像素的颜色特征、纹理特征和梯度特征,利用平均策略定义各超像素的颜色特征、纹理特征和梯度特征,组成多维特征向量.最后,运用最大熵正则化的加权模糊C-均值算法(EWFCM)的框架,以超像素为单位,以核诱导距离作为距离度量来聚类多维特征向量.选取BSDS300数据集中的6幅图像完成实验对比.结果表明,本文算法具有更高的分割精度.

关键词：形态学重建超像素 Mean-Shift EWFCM 核诱导距离