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沈阳工业大学学报 2019年第1期41卷 73-78页

作者：卢晶胡钢商洛学院数学与计算机应用学院陕西商洛726000 西安理工大学理学院西安710062

针对图像边缘检测系统硬件设计和处理算法的选择优化问题,提出了一种基于PCNN算法结合FPGA的图像边缘检测系统实现方法.研究了系统中图像采集模块、FPGA外围电路、外部存储器和千兆以太网等部分的硬件设计.从简化系统算法和提高系统运... 详细信息

针对图像边缘检测系统硬件设计和处理算法的选择优化问题,提出了一种基于PCNN算法结合FPGA的图像边缘检测系统实现方法.研究了系统中图像采集模块、FPGA外围电路、外部存储器和千兆以太网等部分的硬件设计.从简化系统算法和提高系统运行效率的角度出发,采用简化PCNN算法作为系统的边缘检测算法.采用两幅不同图像进行测试,结果表明,该系统能够实现对静态小场景图像边缘的可靠检测,检测效果优于传统Sobel算法和Canny算法,熵值最高可达0. 886.

关键词：图像边缘检测硬件设计处理算法运行效率 PCNN算法 Sobel算法 Canny算法静态小场景图像

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基于OpenCV和改进PCNN算法的道路路坑检测探究

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信阳农林学院学报 2022年第3期32卷 114-117页

作者：吴房胜朱炼杜香寒安徽工商职业学院信息工程学院安徽合肥231131 合肥师范学院电子信息与电气工程学院安徽合肥230001

基于OpenCV开发平台,提出一种将PCNN算法与数学形态学滤波算法相结合的改进算法,替代传统的canny边缘检测算法,对道路路坑图像进行实时检测。实验结果表明,该方法对道路路坑边缘信息提取比传统canny算法好,路坑边缘信息更加清晰,道路无... 详细信息

基于OpenCV开发平台,提出一种将PCNN算法与数学形态学滤波算法相结合的改进算法,替代传统的canny边缘检测算法,对道路路坑图像进行实时检测。实验结果表明,该方法对道路路坑边缘信息提取比传统canny算法好,路坑边缘信息更加清晰,道路无效的干扰小信号和虚假边缘可有效滤除,提高了检测及识别精度。

关键词： OpenCV 形态学滤波 PCNN算法道路路坑

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一种基于NSCT变换结合空间频率激励下的PCNN算法的医学图像融合

一种基于NSCT变换结合空间频率激励下的PCNN算法的医学图像融合

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作者：丁晋湘云南大学

学位级别：硕士

图像融合是通过一种特定算法将两幅或多幅图像合成为一幅新图像。其主要思想是把由不同成像机理、不同工作波长,不同工作环境的多种传感器对同一场景、画面的多个成像信息融合为一个新图像,并在结合一定的算法的基础上,得到信息量最大,... 详细信息

图像融合是通过一种特定算法将两幅或多幅图像合成为一幅新图像。其主要思想是把由不同成像机理、不同工作波长,不同工作环境的多种传感器对同一场景、画面的多个成像信息融合为一个新图像,并在结合一定的算法的基础上,得到信息量最大,可信度更高,模糊程度更低,可理解性更好,更符合人的视觉要求,并适合计算机对其进行检测、识别、分类、理解等操作处理的一种高科技术。而医学图像融合是图像融合领域的分支部分,它与人们的生活息息相关,具有很重要的现实意义：将人体同一部位、不同传感器获取的医学影像利用图像融合技术,将其互补信息融合为一副新的医学影像,因此这是一幅拥有更高质量、更清晰、更完整的医学影像,医生便能更好的分析、诊断病人病情,从而有效的避免了误诊的风险。因此,基于这一理念,本论文提出了一种基于NSCT变换结合空间频率激励下的PCNN算法的医学图像融合算法。 CT与MRI图像是脑部组织结构用不同成像原理实现的光学影像图片,融合X射线断层扫描图像和核磁共振成像图像,有效的弥补两者间的差异结构,可以得到软组织与骨组织均清晰且全面反映病情的融合图像,为临床提供更全面、更有效、更直接,更可靠的信息,从而提高了临床的诊断效率,而且可靠性与精确性得到很大提高,最终结果使得不同医学图像的综合整体信息大于各部分信息之和。图像融合操作前的图像配准是必不可少的一步,可以避免由于不同成像设备的成像方位、角度和分辨率等不同,或受其它因素的影响,造成的所采集到的医学图像出现的相对平移、旋转和比例缩放等差异。本论文在Powell算法的基础上提出了一种基于多分辨率以及改进Powell算法的图像配准方法,较好的解决了函数陷入局部极值、结构复杂、不易编程实现等问题;而图像融合算法采用一种基于NSCT变换结合空间频率激励下的PCNN算法的医学图像融合算法,并做了对比实验,其结果表明,本论文提出的方法效果有明显的提高。

关键词：医学图像多分辨率改进Powell算法 PCNN算法 NSCT算法

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基于区域生长的pcnn自动目标分割算法

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天津科技大学学报 2020年第3期35卷 74-80页

作者：田志宏田硕李瑶瑶赵昱炜宁培英于扬天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222 荣耀智慧(天津)工程设计有限公司天津300070

在基于电动轮椅的机械臂目标抓取研究背景下,通过图像分割实现对目标物的定位.只有目标物与背景的准确分离,才能使机械臂通过轮椅移动平台准确地移动到其工作范围内实现抓取工作.结合研究中目标物受光线因素影响而导致图像分割不准确现... 详细信息

在基于电动轮椅的机械臂目标抓取研究背景下,通过图像分割实现对目标物的定位.只有目标物与背景的准确分离,才能使机械臂通过轮椅移动平台准确地移动到其工作范围内实现抓取工作.结合研究中目标物受光线因素影响而导致图像分割不准确现象,本文提出了一种基于区域生长的pcnn自动目标分割算法.经实验证明,该方法可以有效避免传统PCNN算法因目标物受光线因素影响而无法对目标物准确分割的问题,且该方法通过目标物分割而获得定位坐标的准确率达到98%,仅对感兴趣区域进行分割,避免对无关信息的处理,运行效率平均达1.61 s,具有一定实时性.

关键词： PCNN算法 HSI颜色空间生长区域信息熵像素坐标

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基于多尺度几何分析的医学图像融合算法研究

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作者：徐卫良浙江理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术快速发展,诸多前沿科技和研究成果被运用到医学领域,涌现了大量高精度的医学成像技术。但是不同模态医学图像的成像原理各异,反映的人体生理信息存在不同的侧重点和缺陷,针对这一问题,提出了多模态医学图像融合技术。该技... 详细信息

随着科学技术快速发展,诸多前沿科技和研究成果被运用到医学领域,涌现了大量高精度的医学成像技术。但是不同模态医学图像的成像原理各异,反映的人体生理信息存在不同的侧重点和缺陷,针对这一问题,提出了多模态医学图像融合技术。该技术将不同模态的医学图像信息进行整合和互补,同时保留了各自的优势特性,为临床诊断和治疗方案制定提供了更为全面、可靠、直观的信息依据。本文着眼于优化目前基于提升小波变换和基于双树复小波变换的融合算法存在的不足,提出了两种医学图像融合新算法,主要工作及研究内容如下:1)首先,介绍了多模态医学图像融合技术的背景和研究意义,描述了该领域国内外的研究现状和存在的研究挑战,并对本文的论文创新点做了简单概括。其次,阐述了不同模态医学图像的特征、图像融合流程等基础知识,并对基于空间域和变换域的传统融合算法进行了比较,指出了各自的优势和不足。最后,对目前主流的图像融合质量评价体系作了介绍。2)针对多模态医学图像特性以及医学应用需求,提出了一种基于提升小波变换和pcnn的医学图像融合算法。首先,对已预处理源图像进行提升小波分解获得高、低频子带;其次,低频部分根据区域方差判定图像区域相关性,并以区域能量获取系数权重;进而,高频部分采用改良空间频率刺激pcnn网络,并以点火区域强度作为系数判定标准;最后,融合后所得子带通过提升小波逆变换重构获得融合图像。3)针对多模态图像经双树复小波分解后高频部分各子带边缘特性存在的差异,提出了以边缘强度特性作为高频子带分层依据,并对强、弱边缘特性子带采用不同的融合算法。其中,强边缘特性子带采用区域梯度能量加权的融合规则,弱边缘特性子带采用区域方差取大的融合规则。针对低频部分包含信息的丰富性,采用区域能量取大与加权相结合的方法。最后,通过提升双树复小波逆变换获得融合结果。4)本文以CT/MRI、MRI/SPECT、MR-T1/MR-T2作为研究对象进行了大量灰度、彩色图像融合实验。实验结果表明:本文提出的融合算法生成融合图像信息更为丰富,较好地保留了边缘细节信息,纹理清晰,具有更好的视觉效果。

关键词：多模态医学图像融合提升小波变换 PCNN算法双树复小波变换 Sobel算子

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输送带非均匀光照图像校正和故障检测算法研究

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作者：张凌宁天津工业大学

学位级别：硕士

带式输送机是一种现代化生产中连续运输设备,具有运量大、运距远、能耗小等优点,已广泛用于煤矿、矿山、港口、冶金、化工、电力等领域。输送带是带式输送机承载和运送的关键部件。输送带在使用过程中,由于被废钢铁或煤矸石等异物或障... 详细信息

带式输送机是一种现代化生产中连续运输设备,具有运量大、运距远、能耗小等优点,已广泛用于煤矿、矿山、港口、冶金、化工、电力等领域。输送带是带式输送机承载和运送的关键部件。输送带在使用过程中,由于被废钢铁或煤矸石等异物或障碍物划伤、带式输送机安装调整不当、转载点处落料位置不正造成的负载不均匀等原因,而产生钢丝绳芯故障和表面故障,将会造成重大断带和纵向撕裂安全事故而停产,运输物料的损耗,设备的损坏,巨大的经济损失和人员伤亡,严重影响安全生产。为了保证输送带安全运行,课题组研制了基于X光的钢丝绳芯输送带无损检测系统和基于机器视觉的输送带故障在线监测系统。本文针对上述两个系统的输送带非均匀光照图像校正和故障检测算法进行了研究。提出了一种基于Retinex的X光非均匀钢丝绳芯输送带图像校正和增强算法。该算法首先采用Butterworth低通滤波器对X光图像滤波,经过去噪、平滑处理,得到去除噪声后的图像;然后利用Retinex理论建立了基于基函数的非均匀光照背景估计模型,利用该模型对去除噪声后的图像灰度校正,得到校正后的图像;最后利用拉伸图像对比度的方法增强校正后的图像对比度,从而去除原始图像的非均匀光照的影响,得到增强后的图像。提出了一种基于机器视觉的非均匀光照输送带图像校正和故障检测算法。该算法首先采用Butterworth低通滤波器对图像滤波,利用Retinex理论估计真实图像的背景,对图像进行灰度校正,得到校正后的图像：然后将机器视觉与生物视觉相结合,利用PCNN算法,对校正后的图像进行故障检测,检测出故障区域。在MATLAB环境下,编写了上述算法的程序,并进行了实验,结果表明基于Retinex的X光非均匀钢丝绳芯输送带图像校正和增强算法能够有效校正X光非均匀输送带图像,并且提高了图像对比度,具有校正效果好、速度快的优点;基于机器视觉的非均匀光照输送带图像校正和故障检测算法能够有效校正输送带表面图像,清晰检测出故障区域。本文所研究的算法能够应用于基于X光的钢丝绳芯输送带无损检测系统和基于机器视觉的输送带故障在线监测系统,实现输送带非均匀光照图像的校正和表面故障的检测,防止重大断带和纵向撕裂安全事故而停产,运输物料的损耗,设备的损坏,巨大的经济损失和人员伤亡,提高安全生产效率,可应用于煤矿矿山、港口、冶金、化工、电力等领域。

关键词：输送带非均匀光照图像校正算法故障检测算法 Retinex理论 PCNN算法

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