基于小波的路面裂缝识别研究

应用基于小波变换的图像分解和重构方案可以进行公路路面裂缝的检测与识别。首先对路面图像进行多分辨二维离散小波分解,根据在每个尺度2j上小波系数模最大值和相位(梯度方向)这两个分量的大小确定边缘的位置,进一步变换小波分解系数,达到去除噪音,加强裂缝边缘的效果。并通过实验分析和讨论了不同的小波基、不同分辨率水平、重构中使用的分解子图像对路面图像裂缝分割的影响,最后用简单的阈值技术生成二值图像,把裂缝从背景图像中分离出来。     

低照度边缘增强的语义分割模型研究

为提高对低照度图像的语义分割精度,提出了一种基于RPN的边缘增强语义分割模型(EESN)。在该模型中,首先利用深度残差网络提取图像的高阶语义特征,并通过RPN快速生成待分割目标候选区域;然后,利用设计的融合算法对候选区域进行融合,并剔除重复的候选区域;最后,对融合的目标候选区域做低照度边缘搜索,并利用失真代价较小的局部增强算法对低照度边缘进行特征增强。将EESN用于Pascal VOC12和Cityscapes两个数据集的语义分割中,分别获得了81.2%和67.6%的mIoU,该结果证明了EESN对具有低照度边缘的图像具有较好的分割性能。     

基于NSCT和Bilateral滤波器的含噪声图像融合

对于含噪声红外与可见光图像的融合,在滤除噪声的同时通常也会损失同为高频信息的边缘细节.为了解决这个问题,提出了一种基于Bilateral双边滤波器和非下采样Contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)的含噪声图像融合算法.首先采用NSCT方法对图像进行多尺度分解,调整参数使得到的红外图像和可见光图像的高频图像中包含了大部分的边缘信息和噪声,为了保留边缘信息和滤除噪声,采用Bilateral双边滤波器分别对两幅高频图像进行处理,并得到红外高频图像的细节图像.为了将原始图像的边缘细节信息尽可能多地提取到融合图像中,同时增强边缘信息,将红外细节图像与可见光高频图像叠加到一起,提升融合图像的视觉效果.然后,采用局部区域标准方差系数方法作为红外与可见光图像低频图像的融合规则进行融合.最后,将融合后的高频图像和低频图像根据NSCT反向变换进行重构,得到融合后的图像.实验结果表明,该算法在滤除噪声的同时能够很好地保持边缘细节,对于含噪声图像的融合具有很好的效果.     

一种基于小波多分辨率特征的彩色纹理图像检索

通过分析图像YCbCr空间的纹理与色彩特征,对色彩图像进行M带小波分解,提出了一种基于小波多分辨率特征和关系函数来计算图像相似度的彩色纹理图像检索方法.将小波分解后的16个子带系数作为图像的原始特征;运用模糊C均值算法对原始特征聚类分析,最后采用关系函数对查询图像和目标图像的模糊特征进行相似度计算,得到用户需求的图像.实验表明,该方法可以实现有效的图像特征提取,并能很好的检索出用户需求的图像.     

一种基于模糊增强的多尺度边缘检测算法

图像的边缘检测技术是图像处理中最重要的内容之一,且已在图像分析和识别领域得到了广泛的应用.本文提出一种基于模糊增强的多尺度边缘检测算法.该算法首先用模糊增强算子对原始图像进行预处理,加大边缘两侧灰度的差异,然后利用多尺度边缘检测算法提取图像的边缘.最后,将该算法与经典的Sobel算子和Canny算子进行比较.实验结果表明,这种方法较好地解决了图像边缘的提取精度与图像噪声的抑制能力之间的矛盾.     

基于小波分解的车辆视频检测算法

作为智能交通系统(ITS)的基础部分,车辆检测系统在ITS中占有很重要的地位,目前常用的基于视频的车辆检测方法主要有:灰度比较法、背景差法、帧差法、边缘检测法.本文在分析这几种方法的优缺点的基础上,提出了一种基于数学形态学滤波和小波分解的算法.该算法首先对视频图像进行形态学滤波,然后在虚拟检测区进行小波分解,通过分析小波系数来检测车辆,它计算量小,复杂度低,可正确判断有无车辆、完成车辆的计数,实现车流量计算.     

基于压缩感知的滚动轴承故障信号提取技术研究

针对目前奈奎斯特采样方式对信号进行采集所产生的数据量较大的问题,提出一种基于压缩感知并结合神经网络的滚动轴承故障信号检测方法,通过K-奇异值分解算法构造冗余字典,利用神经网络以映射后观测矩阵的前一部分值预测全部观测值,实现信号的二次压缩,最终利用子空间追踪算法基于预测出的观测矩阵对信号进行重构,通过重构信号频谱可获得轴承故障信息.经过对测量矩阵、算法参数及神经网络等内容的分析,可在较少的数据量下以较高精度实现对滚动轴承故障信息的提取,并通过仿真对比实验证明了方法的有效性,在总压缩比为0.72～0.92时,此方法能够保证信号匹配度约为0.83,明显优于传统方法,且对于轴承内圈、外圈和滚动体故障信号皆有较好的重构效果.     

融合式空间塔式算子和HIK-SVM的交通标志识别研究

在交通标志识别问题上,提出了一种基于融合式的空间塔式算子和直方图交叉核支持向量机(HIK-SVM)的分类方法.在该方法中,通过提取图像的灰度塔式词袋直方图(Gray-PHOW)特征、颜色塔式词袋直方图(Color-PHOW)特征和塔式边缘方向梯度直方图(PHOG)特征来对交通标志的外观、颜色和轮廓信息进行描述.通过提取空间塔式直方图特征,能很好地对图像各种特征的空间分布状况进行描述.提取到图像的外观、颜色、轮廓和特征的空间分布信息后,对其进行融合,最后得到的融合式的空间塔式特征具有很强的鲁棒性.将该融合式特征送入HIK-SVM进行训练和分类,取得了极其高的识别效果.     

基于数字图像的隧道表观病害识别方法研究

阐述了公路隧道结构快速检测车图像采集的原理,以隧道结构表观图像为研究目标,系统分析了隧道裂缝和渗漏水病害的图像特征;基于裂缝图像特征,通过CTA测度算法和边缘检测结合可准确地识别裂缝;根据渗漏水图像特征,采用改进的CTA算法,并结合形态学处理方法,可实现隧道结构渗漏水的识别与定位。研究表明:采用CTA测度及其改进算法可较好地实现表观病害识别,可有效地减弱线缆干扰、光照变化带来的影响。     

应用小波模历史图像的运动车辆视频检测

为提高车辆目标检测的稳定性和准确性,提出了基于背景减除和小波分解模历史图像的运动车辆检测算法.首先对原始图像进行小波分解,对低频分量用混合高斯模型和纹理特征相结合的方法,自适应更新背景并标记运动目标初始区域;然后,基于高频分量计算模值,并通过逐帧历史累积得到模历史图像;最后,利用车辆目标与阴影相比富含边缘细节的特点,对目标进行倾斜校正后,将目标边缘分别沿图像x和y方向投影,利用投影曲线将边缘信息与目标初始区域信息迭代融合,得到最终检测结果.实验结果表明,用本文方法检测车辆的捕获率达到99.0%,有效率为92.5%;与使用单一自适应背景提取方法相比,在实际交通场景中可有效处理阴影导致的多目标粘连问题,检测结果更准确.     

桥梁下部结构裂缝提取的改进C-V模型算法(英文)

应用改进C-V模型,进行桥梁下部结构裂缝图像分割,通过裂缝截取、图像填充和旋转变换精确提取裂缝宽度。对不同光照条件下拍摄的在役混凝土桥梁结构裂缝图像,分别利用改进C-V模型算法、自适应阈值法、形态学算法、C-V模型以及Canny算法进行试验对比。分析结果表明:改进C-V模型算法误分率和运算时间最小,分别为3.02%与89ms;1 000幅桥梁结构裂缝图像试验对比显示裂缝检测准确率大于90.8%,裂缝宽度平均误差小于0.03mm。可见,改进算法可有效提高检测准确率,减少运算时间。     

图像分块融合算法速度优化处理研究

相比于自然界现阶段人们所持有的取像设备有着较低的动态范围,在某种曝光强度下,自然界的所有细节很难被完全抓取,图像的部分细节还是模糊的.基于对此现象的认识,本文通过将不同曝光度图像合成的方法,获取到了质量较高的融合图像,并在保证图像效果的基础上,通过加窗运算的方式,提高了算法在图像分块融合处理上的执行速度,保证了算法效率.     

融合边缘检测与区域生长的交通图像分割方法

在交通监控中,如何从复杂的背景中分割运动物体是至关重要的一步,针对车辆的运动阴影对图像分割产生的不利影响,提出了一种新的融合边缘检测与区域生长的彩色图像分割算法,算法同时考虑了图像的彩色信息和空间信息.该算法首先对彩色图像边缘检测,并根据检测结果设置种子像素;再基于颜色相似性生长准则,结合边缘检测结果,对每个种子点进行区域生长;最后,利用区域合并算法对剩余的像素进行合并.实验结果表明该算法很大程度上克服了阴影给图像分割带来的不利影响.     

Detecting shifted double JPEG compression tampering utilizing both intra-block and inter-block correlations

Copy-paste forgery is a very common type of forgery in JPEG images.The tampered patch has always suffered from JPEG compression twice with inconsistent block segmentation.This phenomenon in JPEG image forgeries is called the shifted double JPEG(SDJPEG) compression.Detection of SDJPEG compressed image patches can make crucial contribution to detect and locate the tampered region.However,the existing SDJPEG compression tampering detection methods cannot achieve satisfactory results especially when the tampered region is small.In this paper,an effective SDJPEG compression tampering detection method utilizing both intra-block and inter-block correlations is proposed.Statistical artifacts are left by the SDJPEG compression among the magnitudes of JPEG quantized discrete cosine transform(DCT) coefficients.Firstly,difference 2D arrays,which describe the differences between the magnitudes of neighboring JPEG quantized DCT coefficients on the intrablock and inter-block,are used to enhance the SDJPEG compression artifacts.Then,the thresholding technique is used to deal with these difference 2D arrays for reducing computational cost.After that,co-occurrence matrix is used to model these difference 2D arrays so as to take advantage of second-order statistics.All elements of these co-occurrence matrices are served as features for SDJPEG compression tampering detection.Finally,support vector machine(SVM) classifier is employed to distinguish the SDJPEG compressed image patches from the single JPEG compressed image patches using the developed feature set.Experimental results demonstrate the efficiency of the proposed method.     

基于图像内容和混沌系统的图像认证算法

提出了一种利用离散余弦变换（Discrete Cosine Transform,DCT）系数和混沌系统的可用于检测图像篡改定位的脆弱性数字水印算法.首先将图像进行不重叠的分块,分块后的图像经过DCT变化后,利用中频系数产生水印.同时利用混沌系统构成图像块间信息嵌入和提取的对应关系,并将水印嵌入到相关块的最低有效位.图像篡改检测过程为：将提取的水印和生成的水印进行比较,通过差异的位置对其进行定位.实验结果显示,该算法具有良好的定位精度,混沌系统的采用,使算法具有较高的安全性.     

Image series segmentation and improved MC algorithm

A semiautomatic segmentation method based on active contour is proposed for computed tomography （CT） image series. First, to get initial contour, one image slice was segmented exactly by C-V method based on Mumford-Shah model. Next, the computer will segment the nearby slice automatically using the snake model one by one. During segmenting of image slices, former slice boundary, as next slice initial contour, may cross over next slice real boundary and never return to right position. To avoid contour skipping over, the distance variance between two slices is evaluated by an threshold, which decides whether to initiate again. Moreover, a new improved marching cubes （MC） algorithm based on 2D images series segmentation boundary is given for 3D image reconstruction. Compared with the standard method, the proposed algorithm reduces detecting time and needs less storing memory. The effectiveness and capabilities of the algorithm were illustrated by ,experimental results.     

单幅图像融合参考模型的三维人脸重建

基于单幅图像的三维人脸重建以其数据获取简易而具有广阔的应用前景.本文提出了一种融合参考模型的方法实现基于单幅图像的三维人脸重建,其主要思想是以球面调和函数表示图像的光照模型,从而建立图像的光照信息与深度信息之间的解析关系;进而可基于参考模型的深度信息获得输入图像的近似光照系数,再根据近似所得的光照系数恢复其深度信息.该法不仅可完全自动化地实现,而且因不需要多个人脸模型的信息而优于基于统计模型的三维重建;由实验中对不同库中人脸图像及真实采集的人脸图像进行重建的结果发现,本文提出的重建方法是切实可行的.     

用灭点－边缘线性内插算法提取立体图象物体的中心线

本文提出了提取立体图象物体中心线的灭点一边缘线性内插算法。以光带图象为实例,阐明了它的实现原理。它与灰色加权线性内插算法相比,不仅具有计算速度快的优点,而且具有相同的精度。      

Infrared and visible image fusion based on region of interest detection and nonsubsampled contourlet transform

In order to enhance the contrast of the fused image and reduce the loss of fine details in the process of image fusion,a novel fusion algorithm of infrared and visible images is proposed.First of all,regions of interest(RoIs)are detected in two original images by using saliency map.Then,nonsubsampled contourlet transform(NSCT)on both the infrared image and the visible image is performed to get a low-frequency sub-band and a certain amount of high-frequency sub-bands.Subsequently,the coefcients of all sub-bands are classified into four categories based on the result of RoI detection:the region of interest in the low-frequency sub-band(LSRoI),the region of interest in the high-frequency sub-band(HSRoI),the region of non-interest in the low-frequency sub-band(LSNRoI)and the region of non-interest in the high-frequency sub-band(HSNRoI).Fusion rules are customized for each kind of coefcients and fused image is achieved by performing the inverse NSCT to the fused coefcients.Experimental results show that the fusion scheme proposed in this paper achieves better efect than the other fusion algorithms both in visual efect and quantitative metrics.     

流域分割算法在细胞图像分割中的应用

为克服细胞涂片检测癌症过程中细胞交叠造成图像分析的困难，需将实际细胞图像中交叠在一起的细胞群分离为单个细胞。为此，提出一种基于流域分割算法的二值细胞图像分析方法。首先，用迭代腐蚀方法产生距离图，以从交叠的细胞图像中检测出种子数。然后，将极限腐蚀的集合作为分离交叠细胞图象的种子。最后，以种子区域为基础生长图像，直到除凸集的边界外，原图的像素都被重新吸收。叙述了该算法的设计思想和实现，并给出了实验结果。