基于图像处理的弓网燃弧检测方法

为提高弓网燃弧检测准确率,针对识别燃弧弧光困难的缺点,提出了一种结合改进Canny算法与求取目标重心法的弧光识别方法.首先,对燃弧可见光图像灰度化处理,利用图像二值化法区分弧光与背景;其次,采用改进的Canny算子检测弧光边缘,记录边缘内像素点总数及各像素点相对位置坐标;最后,计算燃弧重心横坐标,根据燃弧重心横坐标值是否位于接触线在相机中的成像范围内来识别燃弧.仿真结果表明,该方法能够准确识别燃弧,有效提高弓网燃弧检测准确率.     

一种简单的灰度图像边缘检测算法

提出了一种新的基于平行方向上像素点灰度值平均值求差的边缘检测算法.根据像素点及其八邻域的灰度值,在尽量保证图像信息完整的基础上,选择合适的阈值提取出尽可能合适数量的边缘点,并利用边缘的连续性原理对结果中的噪声点进行筛选,以达到边缘提取的目的,提高图像边缘检测效果.实验表明:此算法对灰度图像是一种简单、有效的边缘检测算法.     

基于投影和质心运动特征的人体行为识别算法

介绍了一种基于投影和质心运动特征的人体行为识别算法。首先用带重叠的等长时间窗口将原始视频进行分割,用时间差分法检测图像运动部分;其次对二值化后的图像进行水平投影和垂直投影,每组投影特征用主成分分析提取主成分,然后对融合位置与速度向量进行识别;最后使用网上视频库进行试验。试验结果表明:该算法在识别率和计算量方面具有良好的效果。     

基于SOM的车牌号码倾斜校正

利用SOM神经网络的聚类特性,把图像字符坐标聚成2类拟合成一条直线,求得该直线斜率k,计算倾斜图像的旋转角α,把倾斜图像旋转α,进行水平倾斜校正;在垂直倾斜校正中,使用SOM神经网络聚类拟合直线,计算垂直倾斜角θ,并对水平倾斜校正后的图像进行错切变换,得到最终的校正图像.实验结果表明,该方法能准确地检测出图像的倾斜角,并具有较强的抗干扰性和应用适应性,为图像倾斜校正提供了一个新的有效方法.     

一种改进的InSAR干涉相位图估计方法

以联合子空间投影的干涉相位估计算法为基础,结合其应用稳健性问题,提出一种改进的In-SAR干涉相位图估计方法.该方法对联合自相关矩阵进行了加权处理.从幅度上抑制了干扰元素,提高了干涉相位图的精确性.仿真自然场景数据处理结果证明了改进算法的有效性和稳健性.     

一种简单高效的二值图像并行细化算法PABIT

提出一种简单易行的二值图像并行细化算法PABIT，该算法通过模板匹配的方式．层层剥离原始图像的边缘像素，使具有像素点宽度为偶数的笔划保留双像素的中心骨架．使像素点宽度为奇数的笔划只保留单像素的中心骨架线，最终在此准骨架的基础上通过进一步处理得到最后的笔划宽度为1的细化图案．由于该算法采用并行处理的模式．使得该算法较通常的串行算法效果更好．经该算法细化后的结果具有保形．连通，无扭曲变形的效果．     

用于人脸识别的图像预处理方法研究与实现

提出了一种人脸图像预处理改进算法:将图片转化为灰度图像后进行去噪滤波,根据灰度投影曲线确定人脸的边界,依据确定的眼、嘴以及脸的左右边界这些参数对图像进行剪裁,根据人脸特征的几何关系确定人脸图像的缩放系数,得到标准化图像.解决了传统方法无法适用于侧脸和双眼闭上的人脸的问题.     

基于两点三次样条插值算法的大尺寸LCD图像缩放引擎设计

本文针对LCD控制器的图像缩放引擎,提出了一种基于两点的三次样条插值算法。该算法实现简单,不仅节省硬件开销,而且可以取得比nearest、bilinear插值算法更好的图像处理效果。文中详细阐述了图像缩放引擎的硬件实现结构以及插值滤波器的实现原理。并利用Q值评价法对提出的算法进行了客观评价,评价结果表明该算法可以取得接近于bicubic的图像处理效果。最后对图像缩放引擎进行了FPGA验证,验证结果表明图像缩放引擎工作正确,图像显示效果良好。     

基于Radon变换的钢轨表面快速提取

针对已有的提取钢轨表面方法在提取钢轨表面时存在过提取和欠提取的缺点,提出了一种基于Radon变换的快速钢轨表面提取方法.首先,根据钢轨表面区域向非钢轨表面区域进行过渡时像素点的灰度值会产生突变,用Radon变换生成原图像的灰度投影曲线及其投影曲线的平均值;然后,以投影曲线与其平均值的交点来确定积分的初始位置和结束位置.由于钢轨表面的宽度是确定不变的,因此从初始位置开始且以钢轨表面的宽度为区间对投影曲线进行灰度积分,直到结束位置,在此区间所得到的最大积分区间为要提取的钢轨的表面区域.将仿真结果与其它方法相比较表明:该方法抗噪能力强,而且还能准确、快速的提取钢轨表面区域.     

基于邻域相关的自适应中值滤波算法

为改善图像效果,在对现有的椒盐噪声自适应中值滤波算法分析的基础上,提出了基于邻域相关的自适应中值偏移滤波算法。算法对自适应中值滤波算法的处理过程进行改进。当滤波窗口大于设定的最大值时,根据像素点邻域内的像素点灰度值分布在不同的区间,将像素点灰度值的复原分为偏大或偏小两种情况。受污染像素点的滤波输出值为偏移的中值,偏移的距离根据改进的自适应中值滤波算法运行时滤波窗口的大小来决定。从仿真结果可见:该算法滤波后的图像具有较高的峰值信噪比,对图像细节的保留能力和抑制椒盐噪声的能力都有一定的提高。     

基于单目视觉的轨道固定桩基准点测量方法

为了提高铁路线路固定桩基准点绝对坐标测量的效率, 提出了一种新的测量方法; 建立了无合作目标的单点测量模型, 采用单目相机采集激光靶标图像, 利用光饱和点重心法提取激光光斑中心; 研究了平面直线成像规律, 构造了基于正交直线的单应性矩阵求解方法, 并对图像进行透视畸变校正; 根据校正后的图像与靶标的几何相似关系, 计算了激光光斑与靶标的横、纵向偏差; 在室内环境下, 进行了靶标图片拍摄的正交试验, 计算与比较了横、纵向偏差。试验结果表明: 在激光光斑和靶标固定的条件下, 保持相机与靶标的距离不变, 改变相机角度拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.082、0.254mm; 相机拍摄角度固定, 改变相机与靶标距离拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.126、0.014mm; 在相机的角度、相机与靶标的距离都改变的情况下, 拍摄的图片经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.329、0.064mm; 可见3组试验的横、纵向偏差与期望偏差的误差均小于0.5mm; 系统的水平距离测量误差范围为±1.52mm, 高程测量误差范围为±0.67mm, 根据轨道检查仪性能指标, 线路水平距离误差范围为±3.0mm, 高程误差范围为±2.5mm, 因此, 本文的测量方法精度满足轨道测量要求。水平距离测量误差完全由激光测距仪和倾角传感器决定, 而高程测量误差是由激光测距仪、倾角传感器与激光点和靶心的偏移量共同决定的。      

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针对现有交通路口车辆排队长度检测系统处理速度低、无法适用于实际复杂路口环境的缺陷,设计了一种基于FPGA的实时车辆排队长度图像检测系统.通过形态学边缘处理检测车辆的存在,对检测出的车队轮廓进行水平投影并采用一种基于信息量的车辆度量方法从投影结果中提取了排队的队尾,同时在确定排队长度时通过对算法参数的自适应调整有效消除图像逆透视效果的干扰;整个图像处理过程完全利用FPGA硬件逻辑实现,采用五级并行流水设计保证图像采集、高斯滤波、Sobel边缘检测、阈值分割和形态学腐蚀处理同步执行且同时完成,实现了对分辨率为720×576的图像25帧/s的处理速度.实验结果表明,系统性能良好,工作稳定,算法简单实用,具有较好的应用前景.     

热态重轨图像光照不均校正方法

为抑制重轨弧面强反射场引起的局部亮度过大,同时保留足够多的原始图像信息.研究了线像素灰度处理方法,计算列像素均值,去均值化处理实现纵向光照不均校正;选取上边缘的n个离散点,三次B样条边缘拟合,y方向像素对齐实现边缘矫直,然后对每一行的像素进行叠加,将灰度均值作为基准,根据每一行像素灰度和基准的比值进行线性拉伸,实现横向光照不均校正.引入信息熵、均方误差、峰值信噪比、通用图像质量指数量化比较不同方法的处理效果.对比实验表明,文中方法得到的图像总体灰度值分布最均匀,图像质量评价参数最高.该方法校正了图像亮度的不均匀性,同时能保留足够多的原始图像信息.     

光线跟踪长方体求交高效算法

基于Ｃｙｒｕｓ－Ｂｅｃｋ算法及长方体面上点的约束条件,提出光线跟踪中射线与长方体求交测试与运算的高效算法,显改善光线跟踪条件下数控车削加工仿真图形生成速度。该算法具有通用性,适于射线与任意凸多面体的求交测试与运算。     

Unsupervised color-texture image segmentation

The measure J in J value segmentation （JSEG） fails to represent the discontinuity of color, which degrades the robustness and discrimination of JSEG. An improved approach for JSEG algorithm was proposed for unsupervised color-texture image segmentation. The texture and photometric invariant edge information were combined, which results in a discriminative measure for color-texture homogeneity. Based on the image whose pixel values are values of the new measure, region growing-merging algorithm used in JSEG was then employed to segment the image. Finally, experiments on a variety of real color images demonstrate performance improvement due to the proposed method.     

Binary Image Watermarking Algorithm Using Matrix of Complexity Index

A new watermarking algorithm of binary image is proposed.The complexity index of pixels is presented to reflect the change degree of pixels and to evaluate the modifiable degree of pixels.Firstly, in a small image block, the complexity index of"jumping-change"is calculated in vertical and horizontal direction.Secondly, the matrix of the complexity index is calculated by integrating the complexity index of pixels in two directions.Finally, the matrix of the complexity index is used to embed the watermark in binary images.Experimental results show that the proposed algorithm has a good performance.     

高速铁路平竖重合段三维高阶连续曲线线形设计

针对平竖重合曲线段存在几何连续性衰减并引起列车运动状态突变的现象, 以三维曲线的Frenet标架为基础, 结合曲率、挠率建立三维车体运动状态模型, 得到了曲率、挠率与车体加速度、急动度的关系, 并通过该模型从三维角度分析了三维曲线的几何连续性等级对车体运动的影响; 考虑几何连续性对曲率、挠率的要求, 提出以曲线曲率、挠率变化最小为目标的线形选择方法, 利用三维欧拉曲线创建平竖重合段高阶连续曲线。研究结果表明: 传统平竖重合段曲线连接点处几何连续性存在衰减, 仅为1阶几何连续, 曲率、挠率对列车加速度和急动度起主导作用, 几何连续性的衰减是竖向急动度突增的主要原因; 二维设计曲线在起点处的竖向急动度为1.206~1.264 m·s-3, 超过乘客舒适性运动学阈值0.240 m·s-3, 难以实现二维线形的高阶几何连续; 提出的曲线设计方法对连接点处的曲率和挠率都有明确定义, 容易在连接点处实现高阶几何连续, 且不存在几何连续性衰减, 曲线的曲率、挠率变化最小, 可有效降低线形参数变化给车体运动带来的不良影响; 所建曲线的加速度与急动度在全程均连续且满足运动学阈值, 实现了2阶几何连续, 最大竖向急动度为0.149 m·s-3, 为阈值的62.0%, 为二维设计的11.7%~12.3%, 有效地改善了行车稳定性与乘客舒适性; 所建曲线路径与二维设计相比变化小, 在2%~3%坡度差时, 水平、竖向坐标差分别为0.907~2.305、1.085~2.498m;所建曲线的设计参数同时也是车体运动状态的计算参数, 从而可根据列车运行条件直接优化线路的设计。      

DIRECT VOXEL-PROJECTION FOR VOLUMETRIC DATA RENDERING IN MEDICAL IMAGERY

IntroductionWith the development of medical imagingtechniques,many devices such as computed tomo-graphy,positron emission tomography,singlephoton emissioin computed tomography,magneticresonance imaging,and ultrasound scanners arewidely available for capturing the planar images ofhuman organs directly in machine- readable form.These medical imaging methods bring a lot of ad-vantages to clinical diagnosis and treatment.How-ever,due to these systems'2 - D imaging modali-ties,it is difficult to un…     

基于分步编码改进遗传算法的铁路智能选线

为实现铁路三维空间线形的智能优化,建立了综合考虑建设和运营费用、环境影响代价及线路约束的线形优化模型;针对平面、纵面控制点分别给出了分布方法,并构建了由平面交点偏移距、平曲线半径、变坡点标高3个基因片段组成的基因序列.在此基础上,提出了平面-纵面-完整基因的分布编码方法,设计了相应的多种交叉、变异算子实现线路方案的进化.实例分析表明:本方法克服了现有遗传算法产生的线路方案平、竖曲线重叠的缺陷;可生成满足线路约束条件且综合费用较省的线路方案群,最优的智能选线方案比人工定线方案综合费用节省了6.5%.      

基于Kittler最小误差分割算法的小视场星图分割

小视场星图易受光照不均和噪声影响,常用阈值分割算法存在处理效果不佳或效率较低的不足.针对星图灰度的高斯分布特征,基于贝叶斯最小误差理论,提出利用Kittler最小误差分割算法处理小视场星图.以视频测量机器人为测量平台,以"优度法"、区域一致性、区域对比度和时间复杂度为评价指标,对比了常用的阈值分割算法和一维最大熵法,验...