自适应最小误差阈值分割算法

对二维最小误差法进行三维推广, 并结合三维直方图重建和降维思想提出了一种鲁 棒的最小误差阈值分割算法. 但该方法为全局算法, 仅适用于分割均匀光照图像. 为 提高其自适应性, 本文采用Water flow模型对非均匀光照图像进行背景估计, 以此获 得原始图像与背景图像的差值图像, 达到降低非均匀光照对图像分割造成干扰的目的. 为进 一步提高分割性能, 本文对差值图像采用γ 矫正进行增强, 然后采用鲁棒最小误差 法进行全局分割, 从而完成目标提取. 最后本文对均匀光照下以及非均匀光照下图像进行了 实验, 并与一维最小误差法、二维最小误差法、三维直方图重建和降维的Otsu阈值分割 算法、灰度波动变换自适应阈值方法以及一种改进的FCM方法在错误分割率和运行时间上进 行了对比. 实验结果表明, 相对于以上方法, 本算法的分割性能均有明显提升.     

基于图像区域的交互式文本图像阈值分割算法

针对现有局部阈值分割算法因参数过多带来的参数选择问题以及在分割结果中块与块之间不连续性问题,利用用户提供的先验知识或经验,提出了一种基于灰度图像区域的交互式文本图像阈值分割算法.该方法首先粗略地将图像进行分块;利用标准差作为衡量图像块含有信息量(背景信息与目标信息)多少这一度量,接着按标准差大小对所有图像块进行排序;然后由用户输入交互式信息将所有图像块分为3个集合:仅含背景或仅含目标的图像块、含有少量背景或者是含有少量目标的图像块以及背景和目标分布比较均衡的图像块;最后对各个集合中的图像块分别按相应准则进行分割.实验结果表明,对于均匀和非均匀光照条件下的文本图像,与全局分割算法、直接分块分割算法和Chou方法相比,该方法在分割效果上有显著提升,而且执行效率也较高.另外,对于部分非文本图像也同样有效.     

基于邻域处理器自适应图像分割高速实现

在数字图像处理技术中,图像分割质量直接影响到后续算法的效果,因此图像分割技术作为其主要技术之一占有重要的地位。针对非均匀光照下图像分割问题,采用Sobel算子和Bernsen算法相结合的自适应阈值分割方法,结合现场可编程门阵列的特点,在图像邻域处理器实现了该算法。经过实际测试验证,该方法能够很好地实现对非均匀光照下图像的分割问题,而且处理时间较短,仅为0.308 ms,完全满足实际应用的需求。     

一种新的基于颜色恒常性的肤色分割算法

为了解决不同光照条件下的肤色分割问题,提出了一种新颖并且行之有效的解决方法。该方法先应用颜色恒常性算法对图像光照进行估计,根据光照估计的结果,在YCbCr颜色空间采用不同分布的高斯肤色模型,并利用动态阈值对图像进行分割。试验结果证明了算法的可行性和优越性。     

光照不均匀图像的灰度波动局部阈值分割

针对工业图像经常存在不均匀光照的干扰,提出一种光照不均匀图像的灰度波动局部阈值分割算法。从水平及垂直方向上提取图像的灰度波动曲线,并迭代搜索每条曲线上满足给定波动幅度阈值的较大尺度波峰点和波谷点;在每对交替波峰点或波谷点之间求取浮动阈值来划定目标和背景像素的归属;对两个方向上取得的阈值图像进行相交操作得到最终分割图像。实验结果表明,与二维Otsu法、二维Tsallis熵法、Niblack法等几种算法相比,该算法的分割效果及实时性都具有明显的提升。     

带钢表面缺陷图像的增强和分割方法

对带钢表面缺陷进行检测时,由于光照不均匀,将导致缺陷难以识别和分割。针对此问题,提出了改进的图像增强与分割方法。首先,利用自适应二维高斯函数对图像背景进行估计,并结合图像的像素运算均匀图像背景灰度;然后,采用灰度变换函数提高缺陷区域与背景的对比度,增强细节信息;最后,采用最大相关准则方法选取阈值对缺陷图像进行分割。实验结果表明,与典型的图像增强和分割方法相比,所提出的方法表现优异,对非均匀光照下带钢表面缺陷图像的识别与分割具有较好的应用价值。     

一种基于联合特征约束的毛孔检测算法

在皮肤数码图像的毛孔检测中,受不均匀光照、斑点、油光、毛发等因素影响,常常出现错检。针对这种情况,提出了一种基于联合特征约束的毛孔检测算法,算法充分考虑各影响因素,通过背景抑制、形态学处理削弱了光照不均和背景复杂的影响。基于毛孔色调特征,改进传统大津法计算最佳毛孔分割阈值,利用阈值进行分块分割。基于毛孔的尺寸、形状特征,对分割后的候选目标进行精细筛选,从而得到精确的毛孔检测结果。实验结果表明,提出的算法检测精度高,误检率低,具备良好的鲁棒性。     

一种自适应的双门限场面运动目标检测方法

为了有效解决在复杂环境下机场场面运动目标的精确检测问题,提出了一种自适应的双门限场面运动目标检测方法.首先采用混合高斯背景模型的方法来提取背景图像,然后使用两个门限值对差分图像进行前景目标分割,低门限阈值用于粗分割以检测出较明显的运动目标,在粗分割的基础上再用高门限阈值进行细分割以去除噪声目标和伪目标,最终得到场面运动目标的准确检测和分割结果.在复杂条件下的场景进行的实验,验证了该方法具有良好的噪声抑制能力和对慢目标良好的鲁棒性,同时能有效地分割出前景目标.     

管道检测中的图像分割技术研究

针时管道内光照不均等情况造成的图像效果不好,影响后续的测量环节.采用极值的自适应阈值分割,与常用的几种图像分割方法比较,实验证明此算法能够有效减小成像视场亮度不均匀的影响,因此分割效果得到了一定的改善.     

复杂背景下的细胞图像分割技术研究

针对复杂背景下的细胞图像分割问题,考虑到传统阈值分割方法的局限性,提出了一种自适应局部阈值分割算法。该算法的基本思想是将首次分割得到的目标区域按照一定准则进行划分,分为已经正确提取的目标细胞和包含有多个细胞及部分背景的模糊区域,然后将各个模糊区域作为新的图像分别进行再次分割,从中提取出目标细胞。实验结果表明,该算法能够稳定地实现目标分割提取,具有较好的鲁棒性。     

灰度图像最小误差阈值分割法的二维推广

一维最小误差阈值法假设了目标和背景的灰度分布服从混合正态分布. 考虑到噪声等因素对图像质量的影响, 本文在二维灰度直方图上, 基于二维混合正态分布假设, 给出一维最小误差阈值法的二维推广表达式. 为了提高算法的运行速度, 也给出了快速递推算法. 实验表明, 二维最小误差阈值法是一个有效的图像分割算法, 能够更好地适应目标和背景方差相差较大的图像及噪声图像的分割问题.     

直接零件标记的二维条码定位方法

针对直接零件标记（DPM, Direct Part Marking）二维条码的定位技术展开研究。由于环境光照、金属材质等因素,采集到的条码图像会存在光照不均、对比度低和高光等问题,对DPM二维条码定位带来很大的影响。采用了同态滤波的方法来增强图像,用梯度投影法对二维条码区域进行初定位。针对背景灰度级与目标灰度级相近导致传统阈值化存在误分割的问题,采用了一种OSTU与邻域阈值相结合的自适应二值化算法。利用形态学拟合Data Matrix二维条码的L型定位边,最后采用凸包算法实现对二维条码精定位。实验表明,该方法能有效解决图像采集中出现的光照不均、对比度低等问题,快速定位出条码区域。     

工业检测图像灰度波动变换自适应阈值分割算法

工业检测图像经常受到不均光照的影响,对该类图像局部自适应分割算法比全局算法能产生更好的分割效果. 但局部算法中基于分块的算法对分块方法缺乏指导,而基于邻域的算法容易在背景或前景内部产生误分. 针对上述缺点,本文提出了一种多方向灰度波动变换的自适应阈值分割算法. 该算法先从多个方向依照灰度波动对图像进行转换,构造以多维向量为基础的灰度波动变换矩阵, 然后利用主成分分析法(Principal component analysis, PCA)将高维向量压缩至一维并生成变换图像,最后运用Otsu算法分割变换图像. 该算法无需分块,并且仅需波动幅度阈值和布尔型背景色两个参数. 实验结果表明,该算法能够有效减少不均光照对工业检测图像分割的影响, 与Niblack法、Sauvola法等几种局部算法相比,该法在分割效果上具有了明显的提升.     

一种改进的自适应高斯混合模型实时运动目标检测算法

高斯混合模型被广泛应用于摄像机静止条件下运动目标检测的背景建模。针对传统高斯混合模型中对光照变化适应性差及学习率单一等问题, 提出了一种光照变化检测及学习率更新的方法, 以达到自适应更新背景模型的目的。提出利用颜色直方图匹配算法, 通过引入光照变化因子以及模型参数更新计数器对学习率进行自适应的调整, 并通过对描述模型分量个数的自适应选择减少了计算时间, 增强了系统的实时性。实验结果表明, 该方法能快速有效地适应场景的变化, 比传统高斯混合模型具有更好的鲁棒性与稳定性。     

最大差值图决策的低照度图像自适应增强算法

应用于光照分布不均的低照度图像,传统的图像增强算法会出现色彩失真、亮区过度增强等问题,因此提出一种最大差值图决策的低照度图像自适应增强算法。首先,提出最大差值图的概念,通过最大差值图粗略估计出初始光照分量;然后,提出交替引导滤波的算法,利用交替引导滤波对初始光照分量进行校正,实现光照分量的准确估计;最后,设计了图像亮度自适应的伽马变换,能够根据获取的光照分量自适应调整伽马变换参数,从而在增强图像的同时消除光照不均带来的影响。实验结果表明,增强后的图像有效消除了光照分布不均带来的影响,图像亮度、对比度、细节表现能力和色彩保真度都得到了明显提升,平均梯度提升了1倍以上,信息熵提升了14%以上。由于提出的算法对光照分量估计准确,自适应伽马变换针对低照度图像进行了优化,因此,对于夜间等弱光源条件下的彩色图像具有十分有效的增强效果。     

Novel precision target detection with adaptive thresholding for dynamic image segmentation

A new adaptive thresholding algorithm concerning extraction of targets from the background in a given image sequence is proposed. The conventional histogram-based or fixed-value thresholdings are deficient in detecting targets due to the poor contrast between targets and the background, or to the change of illumination. This research solves the problems mentioned above by learning the characteristics of the background from the given images and determines the proper thresholds based on this information. Experiments show that the proposed algorithm is superior to the optimal layering algorithm in target detection and tracking. Received: 28 December 1999 / Accepted: 8 August 2000     

改进二值化算法在QR码识中的应用

研究了QR码图像二值化技术,针对光照不均的QR图像提出了一种改进的基于背景灰度估计的校正算法.该算法首先根据原图像大小进行分块处理,在此基础上利用改进的灰度估计公式计算分块的灰度值,然后利用双线性内插法设置区块灰度值为估计值,最后用原图像减去估计背景图像得到校正图像,以此克服了光照不均对二值化阈值选取的影响.实验证明,...     

改进的基于GMM的运动目标检测方法*

针对传统混合高斯背景建模(GMM)在一些复杂场景下未能有效地描述背景,提出了一种改进算法.该算法引入更新和消退控制因子改进参数更新模型,并定量约束运动目标停留时间,采用从时间域上过滤得到的快速变化的背景进行背景减除操作,最后在空间域上对检测结果进行数学形态学的处理.实验结果表明,该算法能够提高背景建立和形成速度,增强对背景扰动和光照变化的抗干扰能力,对固定摄像机场景下运动目标的检测具有良好的鲁棒性.     

基于双目视觉的水下动态目标识别与定位方法研究

针对动态水下目标跟踪定位过程需要良好的实时性与鲁棒性问题,提出一种基于双目视觉的水下动态目标定位方法;利用快速引导滤波提取水下图像的光照分量,构造了一种改进的二维伽马函数,并对其参数利用光照分量的分布特性进行调整,实现了对水下不同环境图像下的亮度自适应校正处理;利用卡尔曼滤波预估下一时刻目标的位置,将预测空间作为ROI区域进行图像校正,极大降低了算法的运行时间;在HSV空间对目标进行掩膜提取,识别之后通过双目定位算法对目标进行准确定位;经过水箱试验验证,与多尺度高斯函数、双边滤波等算法相比,该方法在运行速度上有着显著的提高,达到了35FPS,在定位过程中有着较高定位精度,在方向的平均相对误差为(3.59%,3.35%,1.42%);结果表明,该算法可以满足水下动态目标跟踪定位的实时性与鲁棒性要求。