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基于计算机视觉的公路边坡裂缝监测方法

北京工业大学学报 2024年第6期50卷 702-710页

作者：陈善继刘天禹刘鹏宇黄凯李瑶瑶青海民族大学物理与电子信息工程学院西宁810007 北京工业大学信息学部北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 青海省交通建设管理有限公司西宁810021

为及时发现裂缝问题并减少潜在的危害,提出一种公路边坡裂缝的自动监测方法。以公路边坡裂缝为研究对象,针对裂缝图像形态不规则、周边环境干扰大的特点,设计了公路边坡裂缝分割网络(slope cracks segmentation network,SCSNet)和公路... 详细信息

为及时发现裂缝问题并减少潜在的危害,提出一种公路边坡裂缝的自动监测方法。以公路边坡裂缝为研究对象,针对裂缝图像形态不规则、周边环境干扰大的特点,设计了公路边坡裂缝分割网络(slope cracks segmentation network,SCSNet)和公路边坡裂缝几何参数计算方法。该网络首先采用编码器逐渐捕获更高层次的语义特征,其次采用解码器通过逐渐恢复空间信息并结合跳跃连接融合不同尺度间的信息,然后利用通道注意力机制,学习每个通道间的特征,增强裂缝的特征表达。另外,提出参数计算方法,基于连通域分析得到裂缝连通域,并计算裂缝长度、宽度、面积几何参数。实验结果表明:裂缝分割网络的平均交并比达87.86%,该网络能较好地提取公路边坡裂缝特征;裂缝几何参数计算方法能较准确地测算裂缝的当前状态。

关键词：裂缝分割 SCSNet 通道注意力几何参数连通域

基于机器视觉的轮对磁粉探伤裂纹检测方法研究

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现代制造工程 2024年第6期 128-134,153页

作者：乔辉曾勇刘德志杨冲徐仟祥姚苏恒盐城工学院盐城224007 捷航设备制造股份有限公司盐城224053

为实现火车轮对荧光磁粉探伤裂纹的自动检测,提出一种基于机器视觉的裂纹识别和测量算法。基于工业相机分区采集的轮对荧光磁粉探伤图像,首先通过G通道分离处理、G通道阈值处理和高斯滤波处理等操作,降低图像噪点,提高裂纹特征对比度;... 详细信息

为实现火车轮对荧光磁粉探伤裂纹的自动检测,提出一种基于机器视觉的裂纹识别和测量算法。基于工业相机分区采集的轮对荧光磁粉探伤图像,首先通过G通道分离处理、G通道阈值处理和高斯滤波处理等操作,降低图像噪点,提高裂纹特征对比度;然后在图像二值化和形态学处理初步提取目标区域的基础上,提出基于连通域的裂纹特征分割算法,进一步精确提取裂纹目标,并根据连通域信息完成裂纹分类和识别;最后,采用裂纹分割图像骨架细化拟合曲线的方法进行裂纹长度测量。实验表明,提出的方法可以有效精准地对轮对裂纹进行检测,查全率为98.56%,查准率为91.12%,识别速度为每幅48.5 ms。

关键词：荧光磁粉探伤火车轮对连通域裂纹检测

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机织钩面粘扣带表面质量的机器视觉检测方法

毛纺科技 2024年第4期52卷 103-110页

作者：金守峰李政徐畅昝杰郭彩霞西安工程大学机电工程学院陕西西安710600 武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室湖北武汉430200 宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016

针对机织钩面粘扣带表面质量人工检测中存在的精度低等问题,提出了基于机器视觉的机织钩面粘扣带表面质量检测方法。通过单目视觉的切向成像获得粘扣带表面的单行图像,避免了粘扣带相邻行之间的干扰。对单行粘扣带图像进行预处理后,采... 详细信息

针对机织钩面粘扣带表面质量人工检测中存在的精度低等问题,提出了基于机器视觉的机织钩面粘扣带表面质量检测方法。通过单目视觉的切向成像获得粘扣带表面的单行图像,避免了粘扣带相邻行之间的干扰。对单行粘扣带图像进行预处理后,采用投影法对其进行水平投影和垂直投影,提取粘扣带表面单行图像中的每个钩扣状区域,基于连通域统计法判别钩扣状区域的切割状态,计算其切开率,通过统计数据表征粘扣带表面质量。实验结果表明,该方法对机织钩面粘扣带表面质量的检测相对误差为1%,具有较高的稳定性。

关键词：机织钩面粘扣带切向成像投影法钩扣状区域连通域

一种基于归一化调制度解调的绝对相位提取方法

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光学与光电技术 2024年第2期22卷 16-27页

作者：王建曹益平李小舜四川大学电子信息学院四川成都610065

传统的绝对相位提取技术通常需要多帧附加编码图案来辅助识别条纹级次,从而导致了投影效率的降低。因此,提出了一种基于归一化调制度解调的绝对相位提取方法。首先利用空分复用技术建立查找表指定与条纹顺序一一对应的唯一码字序列,然... 详细信息

传统的绝对相位提取技术通常需要多帧附加编码图案来辅助识别条纹级次,从而导致了投影效率的降低。因此,提出了一种基于归一化调制度解调的绝对相位提取方法。首先利用空分复用技术建立查找表指定与条纹顺序一一对应的唯一码字序列,然后将相移正弦条纹作为载频条纹直接将该码字调制到振幅强度上形成空分复用的组合相移条纹。当该组合相移条纹投影到待测物体上,可从采集的组合变形条纹同时解调出包裹相位和调制强度,再对调制强度做归一化处理,既能有效抑制反射率不均匀影响,也能解调出可定位条纹级次的四灰度码字,实现了无需附加编码图案的绝对相位提取。为了提高多级灰度码字提取的鲁棒性,利用图像形态学处理操作来分割图像的灰度,并提出了一种半周期连通域码字纠正方法。实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：条纹投影轮廓术调制度绝对相位提取连通域条纹级次

连通域泛水填充融合k-means裂缝图像滤波算法

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计算机仿真 2023年第8期40卷 141-145页

作者：谢永华齐杨南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

鉴于道路和隧道表面裂缝图像普遍存在光照不均匀、对比度低且混有大量噪声,不利于特征提取和后续分类等问题,提出了一种基于连通域泛水填充和K-means融合的裂缝图像滤波去噪方法。方法在对原始图像二值化处理的基础上,通过计算连通域面... 详细信息

鉴于道路和隧道表面裂缝图像普遍存在光照不均匀、对比度低且混有大量噪声,不利于特征提取和后续分类等问题,提出了一种基于连通域泛水填充和K-means融合的裂缝图像滤波去噪方法。方法在对原始图像二值化处理的基础上,通过计算连通域面积大小,并对连通域面积进行K-means自适应聚类分析获取裂缝和噪声的特征分布,最后利用泛水填充滤波进行裂缝图像去噪。对比实验结果表明,上述方法在图像滤波去噪的同时能有效保留裂缝细节特征,算法性能明显优于传统算法。

关键词：裂缝连通域噪声滤波

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多阈值及连通域距离权重的雾判识

遥感信息 2022年第6期37卷 41-47页

作者：李彬卢士庆王飞孙小龙张迎杰内蒙古自治区生态与农业气象中心呼和浩特010051 高分辨率对地观测系统内蒙古数据与应用中心呼和浩特010051 中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室北京100081 赤峰市气象局内蒙古赤峰024000

以往针对大雾遥感监测开展了许多研究,阈值法仍是主流研究方向。目前主要的难点是雾与低云的区分、轻雾及云下雾判识,或者多针对海雾,缺乏海陆通用的算法。文章利用Himawari-8卫星数据提出一种针对性识别方法,引入以多阈值判识为基础的... 详细信息

以往针对大雾遥感监测开展了许多研究,阈值法仍是主流研究方向。目前主要的难点是雾与低云的区分、轻雾及云下雾判识,或者多针对海雾,缺乏海陆通用的算法。文章利用Himawari-8卫星数据提出一种针对性识别方法,引入以多阈值判识为基础的连通域距离权重来判识云下雾。例举了6次大雾过程的判识结果,并结合卫星与地面观测数据进行了验证和精度分析。结果表明,该方法对海、陆大雾判识有较高精度,并在有限引入误差的情况下,可以实施一些云下雾的判识。文章为静止气象卫星雾遥感监测业务提供了有利参考。

关键词：大雾检测指数连通域灰度熵 Himawari-8 距离权重

连通域标识法在FMI图像溶洞信息定量拾取中的应用

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地球物理学报 2016年第12期59卷 4759-4770页

作者：闫建平梁强李尊芝耿斌寇小攀扈勇油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 中石化胜利油田勘探开发研究院山东东营257015 中国石油集团测井有限公司长庆事业部西安718500

溶蚀孔洞在碳酸盐岩储层中是重要的流体储集空间,研究成像测井(FMI)图像孔洞连通域标记及信息定量拾取很有意义.全井眼微电阻率成像测井(FMI)经数据处理后可得到全井壁高分辨率的彩色图像,经图像灰度化、中值滤波处理后,通过阈值分割得... 详细信息

溶蚀孔洞在碳酸盐岩储层中是重要的流体储集空间,研究成像测井(FMI)图像孔洞连通域标记及信息定量拾取很有意义.全井眼微电阻率成像测井(FMI)经数据处理后可得到全井壁高分辨率的彩色图像,经图像灰度化、中值滤波处理后,通过阈值分割得到能够反映井壁溶蚀孔洞特征的二值图像,孔洞表现为黑色暗斑.基于等价对处理的图像连通域标记算法具有快速、不重复标记的优点,利用该算法,可准确地从二值图像中标记溶蚀孔洞连通域,进而可对每个连通域进行目标信息拾取,包括孔洞尺寸、连通域面积、圆度等.利用反映溶蚀孔洞发育程度的面孔率曲线对图像进行分层,在此基础上可拾取每一层段溶蚀孔洞面孔率、分选系数及溶洞密度值的分布等非均质信息,能够定量地评价溶蚀孔洞发育、非均质性强的碳酸盐岩储层,也是FMI图像应用于岩石孔洞结构信息定量表征新的尝试.

关键词：连通域溶蚀孔洞电成像面孔率溶洞尺度圆度

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基于硬件加速的实时二值图像连通域标记算法

电子与信息学报 2011年第5期33卷 1069-1075页

作者：赵菲张路张志勇卢焕章国防科技大学ATR国防科技重点实验室长沙410073

针对光学成像制导武器系统对图像处理的实时性要求,该文提出了一种基于硬件加速的2次扫描连通域标记算法。算法结合基于像素和基于游程扫描算法的优点,以像素为基本的扫描单元,以线段为基本的标号单元,在第1次扫描过程中建立临时标号的... 详细信息

针对光学成像制导武器系统对图像处理的实时性要求,该文提出了一种基于硬件加速的2次扫描连通域标记算法。算法结合基于像素和基于游程扫描算法的优点,以像素为基本的扫描单元,以线段为基本的标号单元,在第1次扫描过程中建立临时标号的树形拓扑结构,并输出线段作为结果。第2次扫描对线段进行标号替换完成连通域标记。通过在FPGA+DSP平台中进行实验证明,该文算法的硬件加速实现占用资源少,能够达到较高的性能和执行效率,保证了系统的实时性,具有较高的实用价值。

关键词：图像处理连通域实时性三层树硬件加速

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利用游程集合的标号传播实现快速连通域标记

计算机辅助设计与图形学学报 2015年第1期27卷 128-135,156页

作者：牛连强彭敏孙忠礼张刚沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 沈阳工业大学软件学院沈阳110870

为了实现对图像的快速连通域标记,提出一种基于传播游程集合标号的二值图像连通域标记算法.该算法仅对每个由一系列相邻行中的连通游程所构成的游程集合(称为向下连通分支)而非游程分配临时标号,利用一个位置映射表一次性建立向下连通... 详细信息

为了实现对图像的快速连通域标记,提出一种基于传播游程集合标号的二值图像连通域标记算法.该算法仅对每个由一系列相邻行中的连通游程所构成的游程集合(称为向下连通分支)而非游程分配临时标号,利用一个位置映射表一次性建立向下连通分支中所有游程与其共同临时标号之间的位置关联,将所有向下连通分支的标号构成一个规模很小的具有树形结构的等价信息表;再使等价信息直接在部分路径中传播,并通过最后一次标号表扫描将所有临时标号转换为代表标号.实验结果表明,文中算法原理和实现简单,且由于具有处理的等价信息量小、对向下连通分支内的游程标记操作少,以及在连通分支合并时无需计算最小标号等特点,使其速度快于现有算法.

关键词：连通域标号传播标记算法标号等价游程标记并查集