大结构元素二值形态学基本操作改进算法

二值图像的数学形态学方法应用广泛,但当涉及的图像和结构元素较大时,操作速度变慢。针对结构元素参考点包括在结构元素中且为单一连通区域的大结构元素,提出了二值形态学膨胀操作的改进算法,首先提取待膨胀二值区域的轮廓,然后对轮廓进行膨胀,再将膨胀结果与原二值区域取并集得到总的膨胀结果;证明了改进膨胀算法与标准膨胀操作的等价性;基于膨胀与腐蚀操作的对偶关系给出了改进的腐蚀算法;给出了改进的开、闭运算算法。在80张高分辨率植物叶片二值图像上进行了腐蚀、膨胀、开运算和闭运算标准方法和改进算法的对比实验,结果表明改进算法可显著提高二值形态学处理的速度。     

灰度形态学在印刷品缺陷检测中的应用

本文提出了一种新的印刷品缺陷检测方法,此方法运用灰度形态学膨胀和腐蚀算法对标准模板图像进行预处理,能够解决待检测图像和标准模板图像匹配过程中出现的轮廓伪影问题,减少缺陷的误判.并在缺陷检测过程中,按照高精度图像检测要求,结合分层的快速检测方法,提高了缺陷检测的速度.大量的实验证明,该方法能够有效地减少轮廓伪影,解决了以往图像检测缺陷识别中的检测效果和速度不理想的问题.     

一种快速运动目标的背景提取算法

提出了一种快速运动目标的背景自动提取算法。该算法先对固定场景下获取的当前帧进行帧差分的二值化处理,然后对该二值化图像进行形态学膨胀、重建及腐蚀,最后根据形态学操作后的二值图像用当前帧对背景进行更新,这样经过数十帧的迭代,便可提取出背景。试验结果表明,用该算法提取背景不但效果好,而且提取速度也快。     

基于内容的压缩域图像处理技术研究

研究了当前压缩域图像处理技术,针对目前小波技术在图像编码标准中的广泛运用,提出了一种结合数学形态学技术直接在小波域内进行图像轮廓提取的新方法.其思想是依据图像的小波编码码流元素的幅度与图像轮廓在频率-空间上具有的对应关系,利用数学形态学中以具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中的对应形状,以快速提取出反映图像基本内容的轮廓特征.对小波域中的高频系数进行处理,因此首先要对小波图像做阈值化,然后采用腐蚀膨胀算法做去噪和轮廓提取.实验结果表明,与微分算子提取图像轮廓相比,计算简单.易于硬件实现,具有良好的性能.     

基于改进的数学形态学的OCT图像快速边缘提取算法

提出了一种基于形态学的OCT图像的边缘检测方法,即对原始图像预处理,增加图像的对比度和边缘特性,使用形态学腐蚀和膨胀两个基本算子进行,选取了合适的结构元素,最后采用canny算法提取边缘。实验结果表明,经过改进的数学形态学方法处理的图像边缘特性的提取效果显著增强,且效率高、处理速度快。与经典的边缘检测算子和传统形态学边缘检测算法相比,该算法优势更加明显,边缘提取质量显著提高,且速度有显著提升。     

脑部MRI图像头皮三维提取及重建

开颅手术中,为了满足手术导航系统进行快速、准确定位的要求,提出一种脑部核磁共振成像(MRI)图像三维头皮轮廓提取方法。首先采用各向异性扩散滤波方法对图像滤波,借助BrainSuite3医学软件获取脑标记图像;然后将图像中脑实质部分剔除,根据非脑组织图像计算头皮组织的分割阈值;再利用数学形态学处理二值图像获取头皮轮廓;最后结合目标灰度信息,用移动立方体(MC)算法进行三维重建。实验结果表明,该方法结合阈值、数学形态学和MC算法,能连续、光滑地提取出头皮外轮廓,并使精度达到亚像素级别。     

一种基于图像处理的激光光斑圆度测量方法

介绍圆度误差的评定方法,在图像处理的基础上,针对圆形激光光斑,设计出一种通过计算光斑轮廓的最大内接圆得出其圆度误差的算法.首先,利用图像处理算法对激光图像进行二值化处理,提取出二值图像中的激光轮廓,对轮廓进行膨胀腐蚀运算后,采用中轴变换和剪枝处理得到光滑、闭合的轮廓曲线.然后通过矢量迭代法计算光斑轮廓内最大内接圆的圆心位置.最后得出激光轮廓的圆度误差值.矢量迭代法是对三角形迭代法的改进,该算法容易选择初值,复杂度低,准确性高并能够有效地解决局部极值问题.经过对实际激光图像进行测试表明,该算法快捷稳定.     

基于行程编码的二值图像数字隐写算法

针对二值图像仅有两种颜色,对像素修改敏感的特点,提出了一种基于行程编码的二值图像数字隐写算法.将原始图像划分成子块,并以zigzag扫描的顺序对块内像素进行行程编码,通过修改较大的行程来嵌入信息.修改行程时采用行程拆分与合并策略.并考虑对应像素的"可翻转度".同时.秘密信息嵌入时利用纠错码数字隐写的原理,通过使用共享密钥来进一步增强算法的安全性.实验结果表明,该算法不仅具有一定的隐藏容量,而且保证了我密图像质量,并能够较好地保持行程统计特性,从而说明该算法具有较高的安全性.     

最小二乘拟合与形态学膨胀的图像数率可分级编码算法

本文提出一种基于最小二乘的线性拟合和形态学膨胀操作的小波域图像数率可分级编码算法,该算法利用图像小波变换子带中的零树结构系数间的对应关系,利用最小二乘线性拟合方法通过对父亲系数和间接后代系数的线性拟合确定直接后代的重要系数。同时通过对重要系数进行数学形态学的膨胀操作,形成重要系数的聚簇,从而降低重要系数位置的同步信息。来提高图像的编码效率。实验结果表明,在低码率下,解码后的图像较EZW和MRWD具有更好的峰值信噪比。     

基于红外视频数字图像的动态目标检测技术研究

在分析红外数字视频图像信息特征的基础上,提出了一种改进的Ostu's最大类间方差求阈值的方法,即灰度分段的最大类间方差求取阈值法.通过该方法极大地提高了阈值求取速度,以二值数学形态学算法为基础设计了一个轮廓提取算子,运用该算子对二值图像中的目标进行轮廓提取可实现目标轮廓的完整提取.在轮廓提取的基础上,利用图像轮廓跟踪的方法对目标的特征参数进行提取,同时形成一个波门实现对动态目标的检测.在某系统预研中,设计了一个DSP数字图像处理系统,实验结果表明了该检测方法的可行性和实用性.     

应用MATLAB图像工具箱的不规则裂纹检测

提出了一种表面不规则裂纹特征的检测方法,通过获取CCD相机拍照得到裂纹图像,使用MATLAB图像处理工具箱对图像进行灰度化、二值化处理。对二值图像可以进行细化处理以求得裂纹长度,提取灰度等值线可以获得裂纹边界,在提出的修正算法下可以得到裂纹真实宽度的近似值,相比于其他已知方法提高了计算结果的精度,并且实现了自动处理,降低了数据处理过程中的人工劳动强度,提高了数据处理效率。     

基于数学形态学的烟支计数识别

根据烟支的几何特征，设计1种基于数学形态学的烟支图像分割并计数识别方法．该方法对二值图像应用形态滤波器去噪，对单个标记区域进行形状分类并使用不同的结构元素进行开运算，在腐蚀后膨胀前进行单烟支判定，达到分类处理的效果．在整个形态处理过程中引入形态编码概念，从而将形态学运算转换为字节中的位运算，同时将二值图中的区域转换为整数集合，作为1种区域描绘应用在单烟支判定中．     

二值图像膨胀腐蚀的快速算法

传统二值图像膨胀腐蚀算法存在大量冗余操作,运算效率低,制约了大结构元素在实际工程上的应用。提出了一种快速膨胀腐蚀算法。首先针对结构元素建立方向-位置偏移表,然后提取图像的边界,对每一条边界用一个起始点和一条方向链表示。对边界进行膨胀处理,根据方向链查询方向-位置偏移表,对表中记录的像素进行填充。将边界的膨胀结果与原图像的并集作为对原图膨胀的结果。快速腐蚀运算可根据膨胀与腐蚀的对偶性在此基础上实现。实验结果表明,相对于传统算法及其他优化算法,该算法速度更快,实用性更强。     

基于FPGA的快速连通区域标记算法的设计与实现

针对无行消隐图像不间断输入的高速图像处理情况,提出一种快速连通区域标记算法的硬件实现方法。利用游程编码优化标号生成算法,减小临时标号数量和等价表长度,并可同时完成特征提取;利用逐像素扫描法,以单时钟周期实现标号跟踪;利用等价表合并方法完成标号合并和特征合并。FPGA仿真结果表明：对连续输入的二值图像进行连通区域标记和特征提取时,运行时间仅由图像输入时间和等价表合并时间组成,明显优于其他方法,可适用于图像的快速识别与跟踪。     

基于游程编码的连通区域标记算法优化及应用

为提高空间液滴蒸发实验中图像实时反馈控制系统的鲁棒性,在液滴的边缘提取中采用了连通区域标记算法,并从两个方面对该算法进行了优化,从而在实时图像处理中获得较快的处理速度和较小的内存占用。一是在DSP实时图像处理中应用了游程编码来减少对象数量和存储所需空间;二是优化了Suzuki的连通区域标记算法,解决了该算法在一次扫描的赋值过程中可能会出现标记等价信息丢失的问题,通过改变对标记连接表的赋值,实现了只需要一次扫描就能获得完整的标记等价信息。实验结果表明,优化算法比传统算法运行速度更快并减少了内存占用。     

指纹图像二值化处理方法*

提出了一种新的带阻滤波二值化处理方法.首先,用带阻滤波和高斯低通滤波算法分别处理原始图像;然后,在高斯低通滤波图像中,用区域增长方法提取指纹的轮廓;最后,用轮廓线对带阻滤波指纹图像进行背景填充,把二值化处理限定在纹线区域内.通过实验证明,提出的二值化处理方法可以有效解决二值化处理方法中指纹的特征点丢失问题.     

航拍图像中绝缘子缺陷的检测与定位

长期暴露在自然环境下的绝缘子易产生自爆缺失故障,对此提出了一种绝缘子缺陷检测和定位的图像处理方法。依据绝缘子在航拍图像中的型态特征,采用最大类间方差法以及中值滤波进行图像预处理,提出基于粒子群优化参数的蚁群算法来检测其中的绝缘子轮廓及其数目,最终实现在原图中标记出缺陷绝缘子所在位置的目的。该方法针对简单背景下绝缘子缺陷的标记具有良好的效果,并为进一步实现复杂背景下绝缘子缺陷检测和定位提供了预研基础。     

Two Image-Template Operations for Binary Image Processing

This paper presents two new image algebra image-template operationsmatchand mismatch derived fromthe general image-template product. These image algebra operationsextend the binary morphological erosion and dilation operations andcan be used to express elegantly most of binary image processingalgorithms in a more natural way than binary morphological operationsfrom the image processing viewpoint. In addition, the match andmismatch operations are easy to implement efficiently on SIMDbit-serial parallel computers.