1 沈阳化工大学信息工程学院，辽宁 沈阳 110142
2 沈阳化工大学环境工程学院，辽宁 沈阳 110142
针对高倍镜下单张活性污泥显微图像视野范围小、表征污泥样品信息有限的问题，提出了一种基于Floyd算法的活性污泥显微图像的多图像拼接方法。首先通过尺度不变特征变换算法提取活性污泥显微图像点特征，使用余弦距离计算多图像特征匹配点的距离矩阵。然后采用Floyd算法确定多图像拼接基准图并优化拼接路径。最后通过仿射变换将待拼接图像根据拼接路径及基准图进行拼接。实验结果验证了所提方法的有效性，该方法能够解决显微图像视野受限、多图乱序情况下显微图像的拼接问题。
图像处理 Floyd算法 活性污泥显微图像 多图像拼接 分组拼接 激光与光电子学进展
2022, 59(22): 2210005
沈阳化工大学信息工程学院,辽宁 沈阳 110020
针对活性污泥相差显微图像存在伪影且现有图像分割方法对丝状菌的分割精度不高等问题,提出一种以U-Net网络为基础,结合残差网络、通道注意力机制、空洞空间金字塔模块的活性污泥显微图像分割模型。使用带有通道注意力机制的ResNet网络作为编码器,通道注意力机制显式地建立了特征通道间的依赖关系,分析了残差网络强化模型的特征提取能力。通过在编码器的最后加入空洞空间金字塔池化,可在不增加参数量的同时获得丝状菌与絮体的多尺度信息。通过在解码器中使用跳跃连接来补充特征信息,强化网络的重建能力。实验结果表明,与U-Net、DeepLabV3+等算法相比,所提模型具有更好的分割性能与效果。
图像处理 活性污泥 图像分割 空洞空间金字塔池化 注意力机制 ResNet 激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1210008
沈阳化工大学信息工程学院, 辽宁 沈阳 110142
为了构建清晰且大景深的活性污泥微生物显微图像,提出一种基于离散余弦变换(DCT)的多平面活性污泥显微图像融合算法。首先对相同位置、不同焦平面的显微图像进行边缘锐化预处理,分别计算分块图像的变换系数。然后选择系数方差大的子块作为融合图像的子块,采用DCT逆变换对子块进行图像融合。最后应用双边滤波器一致性验证对融合图像进行进一步修正。通过对某污水处理厂采集的活性污泥显微图像进行图像融合实验研究。实验结果表明,所提算法在图像融合清晰度和计算复杂度方面具有相对优势。
图像处理 离散余弦变换 活性污泥显微图像 图像融合 激光与光电子学进展
2020, 57(24): 241103
