彩色编码结构光测量系统器件非线性校正

在彩色编码结构光测量系统中,为解决伽马畸变和颜色串扰导致的CCD接收相位非线性问题,提出一种基于彩色灰度图像的伽马值预编码法.根据CCD对彩色三通道响应程度的差异,分别对各通道投影灰度引入不同预编码值进行预调制,同时求取串扰逆矩阵对颜色串扰进行补偿.为验证该方法的有限性,搭建光栅投影结构光三维测量系统.实验结果表明:该方法能够校正各通道光栅条纹的非正弦性,包裹相位的相位误差得到大幅减少.与已有的校正方法相比,该方法的校正效果更好.     

动态环境下的激光条纹中心线提取方法

线结构光三维视觉测量技术最关键的一步是提取出结构光图像中的激光条纹中心线;针对动态测量环境下激光条纹图像存在复杂背景信息、激光光强分布不均、光带各部分宽度差别大、激光条纹断裂等问题,文章研究了一种适用于动态测量环境的激光条纹中心线提取方法;首先通过图像预处理以及自适应裁剪算法提取出感兴趣区域(ROI,region of interest);其次通过改进型伽马校正(IGC,improved gamma correction)以及改进型变阈值大津阈值分割算法(IVT Ostu,improved variable threshold)分割出激光条纹区域;然后使用二维灰度重心法(TD-GBM,two-dimensional gray baryeentric method)提取激光条纹的初始中心线;最终使用二次优化算法对初始中心线进行优化,精确地提取出激光条纹中心线;实验结果表明,相比于灰度重心法、Steger法等算法,文章所提方法受背景干扰以及激光条纹质量的影响较小,能够在多种复杂情况下更精确地提取激光条纹中心线,满足准确性高、稳定性强以及实时性好的要求.     

一种基于灰度值相似度的图像配准算法

图像拼接的过程由图像获取、图像预处理、图像配准和图像融合四个步骤组成,而图像拼接的质量主要依赖图像的配准精度。因此,图像的配准算法是图像拼接的核心和关键。本文提出了一种基于边缘提取条件下重叠区灰度值相同比率的图像配准算法,可实现存在灰度值差异和旋转关系条件下的图像配准。     

融合方向和灰度信息的指纹图像分割算法研究

利用点方向上的灰度差值法和点方向上的灰度方差法,改进了以八邻域模板法为基础的点方向信息计算算法,同时,融合灰度方差阈值分割算法和方向信息分割算法的优势,提出了一种改进的基于灰度方差阈值和方向信息分割指纹图像的合成算法,该算法避免了传统的、基于单一指纹纹理特性的指纹图像分割算法的局限性,对不同质量指纹的具有较高的适应性。通过与灰度方差阈值算法及方向场算法的分割结果进行比较,验证了所述合成算法的独特优势。     

基于透射率估计模型和引导滤波的雾气图像去雾算法

针对雾气条件下成像设备采集图像退化严重的问题,提出一种雾气图像的去雾算法。通过对雾气天气成像物理模型的简化,找到图像复原函数中的透射率和大气光值2个关键未知量;分析影响透射率的因素,通过对大量雾气图像进行灰度分布概率统计,提出一种透射率快速估计算法;通过引导滤波估计大气光值,利用简化的修复函数完成对雾气图像的去雾处理。与HE算法(HE Kaiming, SUN Jian, TANG Xiaoou. Single image haze removal using dark channel prior. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI), 2011, 33:2341)相比较,经本算法去雾复原后的图像信息熵值最少可提高0.060 4比特/像素、平均梯度值最少可提高0.009 55。实验结果表明,经本算法复原的有雾图像清晰度较高,细节复原较好,去雾效果明显。     

基于灰度共生的多线索目标联合优化跟踪

为了提高跟踪算法对多种目标表观变化场景的自适应能力与跟踪精度,提出一种基于灰度共生的多线索目标联合优化跟踪算法。该算法首先提取目标灰度信息,通过灰度共生的高区分度特征对目标进行二元超分描述,结合三阶张量理论融合目标区域的多视图信息,建立起目标的三维在线表观模型,然后利用线性空间理论对表观模型进行双线性展开,通过双线性空间的增量学习更新,降低模型更新时的运算量。通过二级联合跟踪机制对跟踪估计进行动态调整,以避免误差累积出现跟踪漂移。与典型算法进行多场景试验对比,表明该算法能有效地应对多种复杂场景下的运动目标跟踪。     

基于数学形态学和改进Otsu的单板缺陷检测

在经典检测算子中,针对单板灰度图像的缺陷检测存在缺陷边缘检测不清晰甚至出现伪边缘的问题,提出了一种Otsu改进算法与数学形态学相结合的单板缺陷检测算法.在HSI彩色空间中,对利用数学形态学滤波后的H、S、I分量采用本文算法进行分别处理,并将三分量的检测结果进行叠加.结果表明,该算法能够准确检测出单板的一个或多个缺陷边缘.与经典边缘检测算子的检测结果对比可知,该算法无论对于缺陷的定位还是边缘的提取均优于其他方法.     

自适应压缩双边滤波算法

为了提高压缩双边滤波算法的滤波效果,对其灰度方差参数值的设置加以改进,即使用自适应的参数值代替原有固定的参数值。对加噪图像进行小波分解,将分解得到的高频部分,分成相同大小的子图像,根据拉普拉斯快速估计算法估计各子块的噪声方差,并计算其平均值,然后利用灰度方差与噪声方差的线性关系计算灰度方差参数值。随机选取4幅灰度图像,添加噪声,测试改进算法。结果显示,改进后的算法比改进前的算法的图像的峰值信噪比更高,滤波效果更好。     

基于统计纹理特征的打印文档认证

为了解决计算机打印文档的自动鉴别,提出了一种基于中文汉字显微放大图像灰度共生矩阵统计纹理特征的打印文档鉴别算法.首先,从理论模型上分析了激光打印机传动系统对打印字符潜影的影响;接着对字符图像的22维灰度共生矩阵统计纹理特征进行计算,并利用ReliefF特征选择算法进行特征选择;最后提取显微字符图像激光扫描方向和纸张行进方向的灰度共生矩阵纹理特征并进行融合,利用最近邻和支持向量机2种分类器进行分类鉴别.在两种样本集上的实验结果表明:特征融合后的鉴别性能有所提高;支持向量机的分类鉴别性能优于最近邻分类器,在相同字无重复样本集上的分类准确率和平均召回率分别为96.5%和96.64%,在相同字有重复样本集上分类准确率和平均召回率分别为98%和98.18%;激光打印机品牌分类准确率为98%.上述的实验结果显示该方法具有良好的打印文档分类鉴别性能.     

基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割

针对传统自适应阈值法在水下图像分割过程中存在目标与背景粘连等问题,提出一种基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割方法。区别于传统阈值分割方法中灰度化权值固定且研究如何确定合适阈值的思路,研究灰度化权值调整方法。本文方法利用统计得到的图像灰度信息来确定不同通道内目标与背景间灰度级差异性的大小,提高差异性较大通道的比例,以增强灰度化后图像中目标与背景的对比度,同时减小差异性较小通道的比例,以降低其对灰度化结果的干扰,对灰度化后的图像进行阈值分割得到最终分割结果。针对水下作业的时序列图像,设计了两步序列图像处理方式来降低耗时。通过4组水下对比实验以及耗时实验对方法的有效性进行了验证。