基于SLIC超像素算法和密度聚类的TA2钛板表面缺陷定量化评估研究

由于边缘效应的影响,TA2钛板涡流C扫描图像中缺陷区域与背景区域混杂,边缘对比度低,难以实现缺陷区域定量化评估。针对以上问题,提出了一种基于简单线性代聚类(SLIC)超像素算法和密度聚类算法的涡流C扫描图像分割方法。首先对TA2钛板进行涡流无损检测,获得包含有TA2钛板表面缺陷的涡流C扫描图像;然后利用SLIC超像素算法将获得的C扫描图像预分割成若干小区域;最后通过密度聚类算法对预分割后的C扫描图像进行区域合并,得到受检测TA2钛板C扫描图像中的缺陷区域,通过对缺陷区域进行细化处理和轮廓跟踪可以得到TA2钛板缺陷区域的估计长度,实现对TA2钛板表面缺陷的定量化评估研究。实验结果表明,该方法能够有效地实现受检测的TA2钛板表面缺陷的可视化、定量化分析,与传统的图像分割方法相比分割效果更优、准确性更高。     

一种视频对象分割技术的研究与实现

本文提出一种可以从复杂场景中分割出视频对象的方法.首先对视频图像进行全局运动估计和补偿校正,并将相邻两帧进行差分检测.然后利用Neyman-Pearson准则从差分图像中提取运动区域,根据提取的运动区域研究了一种在序列图像差分域中进行区域生长的算法,获得了视频对象的二值化分割模板.最后利用运动检测算法剔除由于噪声导致的标记块.实验结果表明,本文所述方法能够有效的分割出视频对象.     

反背景差分结合Otsu的细胞图像分割方法

针对相差显微镜采集的间充质干细胞图像具有对比度低、背景不均匀、光晕伪影等问题,提出了反背景差分结合Otsu的细胞图像分割方法。该方法通过构建反背景差分增强图像中细胞主体与非细胞区域的差异,降低背景不均匀干扰因素的影响,结合Otsu阈值分割法粗略区分细胞和背景,并通过二值形态学运算、图像滤波和局部梯度迭代的算法组合进一步修正分割结果。通过对实际采集的细胞图像进行分割验证,像素精确度、交并比、Dice相似性系数和汇合度误差四个评价指标分别达到了0.933 8、0.729 6、0.852 4和0.07,表明该算法具有较高的分割性能,能客观、准确自动分析细胞汇合度,而且可以处理细胞不同培养时期的图像,具有较高的应用价值。     

基于分块差分与背景减除的运动检测

本文提出了一种基于分块的帧间差分与背景减除相结合的运动目标检测方法.该方法中,运动目标检测分两步进行,在粗分割阶段,首先把视频图像划分为多个子块,用帧间差分对运动图像各个子块进行检测,分离出背景区域和前景区域,背景区域用来构造和更新背景模型.一旦背景构造完成后,便可以对粗分割出的运动区域采用背景减除方法进行细分割,检测出精确的运动目标.使用帧间差分获取的背景区域构造和更新背景,能有效地把停止的运动目标融入背景,同时也能去除场景中突然运动的目标原来位置所留下"鬼影".实验结果表明,该方法克服帧间差分提取目标不精细缺点,解决了背景减除方法中背景构造更新的困难,能够对监控场景中运动目标进行精确检测,对光线变化、背景干扰不敏感,具有较好的鲁棒性和实时性.     

基于背景色彩和PCNN的磨粒图像单通道分割

为有效地从磨粒图像中分离出磨粒区域,根据彩色磨粒图像背景相对单一的特点,提出了一种基于背景色彩和脉冲耦合神经网络(PCNN)的磨粒图像单通道分割方法.首先,利用Otsu算法对磨粒图像进行预分割处理,并计算图像背景色彩的统计特征,以此作为背景的特征色彩矢量;然后,引入综合色距函数,通过计算图像中各像素与背景特征色彩之间的色差,将彩色磨粒图像三通道问题转化成单通道问题;最后,利用简化PCNN对构造的色差矩阵进行分割,从而得到彩色磨粒图像的分割结果.实验结果表明,该方法对含有单个磨粒和多个磨粒的彩色磨粒图像均能进行精确自动分割,是一种比较理想的分割方法.     

基于人眼识别原理的运动目标检测方法

针对于背景差分法与帧间差分法在运动目标中存在的不知足,为提高运动物体检测的实时性和准确性,提出了一种结合背景差分和帧间差分的运动物体检测方法,该方法模拟人眼对运动目标的检测方式,分为整体感知与精确感知两部分。首先将图像分为多个区域并使用较少的像素点建立背景模型,通过背景模型确定运动物体所在的区域,并将其他区域的图像作为背景图像进行存储。然后使用变化区域的当前图像与存储的该区域的背景图像进行差分运算,以获取清晰的运动目标。该方法使用较少的像素点进行背景模型的构建,减少了背景模型建立和更新的运算量,提高了运算的速度。通过存储的背景图像与当前图像进行差分,可以获得完整的运动目标,避免“空洞”的出现。     

基于改进链码的新型手形图像分割方法

为精确定位手形图像中的分割拐点并避免检测出伪拐点,改进了基于链码的拐点检测方法,并应用于手形图像的指尖、指跟点定位.采用多阶差分方法,改进基于Freeman链码的拐点检测方法,以去除伪拐点和精确定位拐角点;对手形图像进行二值化和边缘提取后,利用改进的链码法检测手形轮廓点中具有局部曲率极值的拐点,作为手形分割的特征点.通过实验对比,该方法在手形分割和识别中达到了较好的效果,身份识别率达到95.95％.     

结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法

针对在网状织物缺陷检测过程中因纹理复杂造成误检问题,提出了一种结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法。 首先,通过 Retinex 算法对图像进行增强,利用所提取的底层图像特征生成特征矩阵,并将其分解为含有织物图像背景信息 的低秩矩阵和含有缺陷信息的稀疏矩阵;其次,引入了高级先验矩阵和索引树两个部分,通过利用增强后图像进行获取,并 对两个部分进行特征融合,实现缺陷显著性增强。 通过计算稀疏矩阵的值,获得缺陷的显著性的大小;最后,通过最佳阈值 分割算法分割缺陷显著图,从而得到缺陷检测结果。 利用公开数据集 TILDA 和 BASLER 工业相机采集到的网状织物缺陷图 像验证了算法的性能。 研究表明,与其他算法相比,本文算法的识别准确率达到 94. 25%,召回率达到 92. 48%,分类准确率 达到 90. 12%。     

基于图像融合分割的实木地板表面缺陷检测方法

针对实木地板表面缺陷检测速度慢、精确度低的问题,设计了实木地板视觉检测分选系统,并提出一种基于图像融合的区域生长分割方法。分割方法首先提取缺陷的R分量图像并进行图像缩小,在低维图像空间内运用区域生长方法完成缺陷的快速定位;利用梯度信息插值对缩小图像进行放大复原,并对缺陷进行标记生成参考图像;应用小波变换检索标记参考图像的边缘,以边缘像素点为种子在原图像进行禁忌快速搜索,实现缺陷区域的快速、精准分割。对20幅含有活节、死节、裂纹的样本图像进行了缺陷在线测试,平均分割时间为13.21 ms,缺陷分割区域的准确率达到96.8%。     

基于肤色分割与AdaBoost算法的人脸检测

提出了一种将肤色分割与AdaBoost算法相结合的人脸检测方法。该方法利用肤色的聚类特性在YCbCr色彩空间中建立肤色高斯模型,通过形态学处理完成图像肤色区域的筛选;然后利用AdaBoost算法训练弱分类器并构成强分类器,对强分类器进行组合,形成级联分类器并对候选区域进行人脸检测,排除非人脸肤色区域,实现对不同角度人脸的正确检测。该方法可同时解决肤色分割方法对复杂背景图像的高误检率与AdaBoost算法对多姿态人脸图像的低检测率的问题。仿真实验表明,该方法具有检测率高、误检率低、适应性好及鲁棒性强的优点,对具有多姿态、多人脸和复杂背景信息的图像具有较好的检测效果,实用性得到增强。     

基于加权三视角运动历史图像与时序分割的动作识别算法

针对当前人体动作识别算法中由于人体躯干遮挡而导致其检测精度不佳的问题,提出了一种基于加权三视角运动历史 图像耦合时序分割的动作识别算法。 首先,为了有效描述动作的形状和空间分布,从视频序列中提取运动历史图像(motion history image,MHI)。 随后,应用深度相机(Kinect 相机)来提取深度图像,以获取人体目标的动作前景轮廓。 为了识别由于身体 部位造成的自我遮挡,动作前景轮廓被投影到 3 个视角(3V)平面,形成 3V-MHI,增强了对动作的正确提取,利用 3V-MHI 构造 了一个用于记录观测运动轨迹的 MHI,克服了单视角 MHI 的信息局限性。 然后,利用时序分割( temporal segmentation,TS),根 据相邻的 3V-MHI 来计算动作的能量和方向的变化,以检测运动的开始和结束,从而输出运动结果。 此外,计算 MHI 的梯度值 作为每个平面对应的权重,从而得到加权 3V-MHI。 最后,将提取的每个直方图运动模板与预先建立的数据库进行比较,完成动 作的分类识别。 实验表明,该方法能有效地解决自遮挡问题,在复杂环境和光照变化下有较高的准确性与鲁棒性。     

CFRP/Al蜂窝结构缺陷红外热图特征的多结构形态学-PCNN识别

CFRP/Al蜂窝结构在制备和长期服役过程中易产生脱粘、分层、积水等缺陷,因此采用红外热波无损检测技术对其状态进行检测尤为重要.在采集CFRP/Al蜂窝结构缺陷红外热图像序列的过程中,存在着较大的背景噪声,容易产生对缺陷的检测效率低、对比度差等问题.为了提高缺陷检测效果,采用主成分分析算法对去除背景后的红外图像序列进行缺陷特征信息降维处理,有效滤除红外图像序列中的不均匀背景噪声.结合多结构形态学和脉冲耦合神经网络(PCNN)混合算法对缺陷区域进行图像增强和图像分割来提取缺陷区域.实验结果表明,采用上述方法,能够进一步地滤除红外图像的不均匀背景噪声,改善缺陷区域提取效果,有效提高缺陷检出率.     

结合加权模板差图与双边滤波的TFT-LCD检测算法

为了检测薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板上常见的点缺陷和线缺陷,提出了一种加权模板差图法与双边滤波相结合的缺陷检测算法。选取待检图左上角l×k大小的理想纹理模板,将原图分割为若干相同大小的单元,与加权的模板相减后再合成以去除大部分纹理背景;采用双边滤波抑制残余纹理背景;采用最大熵法分割缺陷;最后提取图像中的缺陷参数。通过对构造的理论缺陷图试验,验证了算法能检测出TFT-LCD面板图像上的缺陷,再对针孔、划痕、颗粒等样本缺陷进行试验并成功检出。算法结合了差图法去背景性能优异和双边滤波去噪效果明显的优点,具有良好的准确性和适用性。     

一种基于中值滤波的局部阈值分割算法

在实际的工业现场,光照环境无法非常均匀,在部分位置可能会出现目标区域与背景无法分割,这就给后期的BLOB分析带来了非常大的困难.针对这种光照不均匀、背景复杂的情况,提出了这种基于中值滤波的局部阈值分割算法.在得到原始图像之后,使用中值滤波得到一个大于原始图像宽度两倍的掩膜,再用原始图像与掩膜图像做差得到一个区域,最后选择一个合适的阈值对这个区域进行分水岭阈值分割,就可以得到期望的区域,为之后的连通性分析打下基础.通过在halcon中的实验结果可以说明,提出的算法优于全局Otsu分割算法和分水岭分割算法,更加适用于缺陷检测,字符识别等工业应用的现场.     

一种无人机在线喷涂绝缘子RTV质量评价方法

针对无人机在线喷涂绝缘子RTV涂层的问题,提出一种基于计算机视觉和深度学习模型的喷涂质量评价方法。构建语义分割模型提取图像中绝缘子RTV喷涂区域,将提取的区域进行网格划分生成子图像块,再将每个图像块送入神经网络分类模型进行缺陷检测和分类,最后结合模糊评价手段,按照各类子图像块所占的面积比例来生成评定分数,实现喷涂质量的评价。经实验验证,所提方法能准确有效地检测喷涂缺陷,生成的评价结果符合运检标准,满足实际生产需要。     

基于局部积加权对比的红外弱小目标检测

针对复杂背景下因像素点噪声及高亮边缘干扰导致的对红外弱小目标检测率低、虚警率高的问题,提出一种基于局部 积加权对比的红外弱小目标检测算法。 首先,分别计算目标区域与背景区域均值,并得到目标与局部背景的差异性;提出一种 局部积加权方法,极大增强了小目标的显著性与抑制背景杂波的能力;其次,采用多尺度算法增强算法的自适应能力;最后,对 显著性图像进行自适应阈值分割,得到待检测的真实目标。 仿真实验结果表明,所提算法的信杂比增益( SCRg)和背景抑制因 子(BSF)相比现有算法均有一定提升,在复杂背景及强噪声干扰下仍具有良好的准确性和鲁棒性,实现了提高检测率,降低虚 警率的目的。