作者单位
摘要
1 国网冀北电力有限公司,北京 100054
2 国网冀北电力有限公司超高压分公司,北京 102488
3 国网冀北电力有限公司电力科学研究院,北京 100045
4 北京深蓝空间遥感技术有限公司,北京 100101
滑坡实时自动识别技术研究对于保护人民生命财产和生态安全都具有极其重要的意义,可以解决现阶段缺乏对滑坡进行及时识别而导致滑坡风险的排查与防治时效性差的问题。考虑植被覆盖指数(NDVI)的变化可作为滑坡检测的重要依据之一,文章模型结合NDVI变化检测技术、自动阈值选取算法和形态学技术实现滑坡的实时、自动识别。与现阶段已有研究算法相比,增加了滑坡自动识别过程中一些重要参数(如:NDVI、山体阴影等)。自适应设置的自动阈值选取算法,减少了人工参与,在保证较高识别准确率的同时显著增强其时效性。文章基于两幅光学影像,以北京市门头沟区某块区域为研究区,对该地区2021年9月7日—2022年9月7日的滑坡进行实时、自动识别,以人工目视解译的结果作为正确标准,将文章的识别结果与其进行精度验证,滑坡检测率达到92.31%,证明了该方法用于检测滑坡的准确性和高效性。最后将该方法应用于都江堰市中部,进一步证明了该方法的有效性和泛化能力。
归一化植被指数 变化检测 自动阈值 形态学 滑坡实时自动识别 遥感应用 normalized vegetation index change detection automatic threshold morphology suspected landslide intelligent detection remote sensing application 
航天返回与遥感
2024, 45(1): 147
作者单位
摘要
1 浙江大学 工程师学院,浙江杭州3005
2 中航西安飞机工业集团股份有限公司,陕西西安710089
3 中国科学院 福建物质结构研究所 泉州装备制造研究中心,福建泉州62100
4 浙江大学 机械工程学院,浙江杭州310058
为了实现复杂环境下航空零件孔特征的高效高精度检测,提出了一种集成视觉显著性和群决策的检测方法。在经典FT显著性检测算法中引入图像增强步骤,并为每个像素赋予以最大显著区域中心为参考的权重,使用改进后的方法对图像进行孔区域分割。设计具有多尺度多结构元素的新型数学形态学边缘检测算法,结合轮廓细化算法对孔区域进行轮廓提取。最后,利用Meanshift算法寻找轮廓点的圆心位置,建立新的基于群决策的圆半径计算模型,获得孔特征的关键几何参数。结果表明:改进的视觉显著性特征检测算法能够生成更加突显孔特征的全分辨率显著图;新型数学形态学边缘检测算法能获得简化且可靠的轮廓点;该方法在不均匀光照、各类孔缺陷和孔内壁干扰等条件下均显示出较好的稳定性;即使在噪声密度高达30%时仍能成功完成孔检测,且圆心坐标和半径的误差均小于0.012 mm;平均检测时间仅为0.236 s。该方法能够在复杂环境下对航空零件孔特征进行准确、稳定的检测。
航空零件 孔特征检测 显著性检测 数学形态学 群决策 aircraft part hole feature detection saliency detection mathematical morphology group decision making 
光学 精密工程
2024, 32(1): 125
作者单位
摘要
1 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院, 北京 100038
2 郑州航空工业管理学院智能工程学院, 河南郑州 450015
针对无人机拍摄叶片红外图像背景冗余信息较多、拼接精度不高等问题, 本文提出一种基于形态学改进 Chan-Vese分割与局部特征匹配的红外风机叶片图像拼接算法, 首先, 对图像进行中值滤波降噪, 使用形态学运算改进基于 Chan-Vese模型的水平集算法, 生成表达主体的掩膜。基于掩膜去除冗余背景提取局部 Harris特征点; 对掩膜进行二次形态学腐蚀处理, 抑制边界锯齿像素上的伪特征点; 最后, 使用暴力匹配及随机抽样一致(Random Sample Consensus, RANSAC)算法筛选出有效匹配点对, 计算单应性矩阵实现匹配拼接。与传统图像分割下 Harris拼接算法相比, 本文改进后的算法拼接精度有明显提高, 在不同的测试场景下显示出较强鲁棒性。
风力发电机叶片 红外图像拼接 水平集 形态学运算 Harris特征点 wind turbine blades, infrared image stitching, lev 
红外技术
2023, 45(11): 1161
作者单位
摘要
河南理工大学 测绘与国土信息工程学院,河南焦作454000
机载激光数据(Light Detection And Ranging,LiDAR)难以区分地面和草地范围,可见光植被指数无法分离灌木和乔木层,针对上述问题,构建一种融合LiDAR点云与RGB植被指数的多波段信息图像。以激光点云生成精细冠层高度模型(Canopy Height Model,CHM),利用无人机影像数据生成高清数字正射影像,在比较不同植被指数精度后选择差异增强植被指数(Differential Enhanced Vegetation Index,DEVI),与CHM进行融合。形态学重建CHM+DEVI融合图像,去除不合理值;构建训练样本,采用分类回归树算法,分割地面范围并自适应提取植被为乔木、灌木和草地,乔木区域采用局部最大值算法探测树顶点,作为前景标记,非乔木区域赋为后景标记,进行分水岭变换得到分割结果。将该方法提取的植被信息与实测数据进行精度分析,结果表明:改进方法在4个样方中,总体查全率提高3.2%,查准率提高3.9%,准确度F1得分提高3.5%,树高精度分别提高1.7%,6.4%,1.8%和0.3%。验证了改进方法的有效性,同时区域内植被混杂程度越高改进算法的提取效果越好。
激光雷达 无人机影像 差异增强植被指数 形态学重建 标记分水岭算法 light detection and ranging UAV imagery differential enhanced vegetation index morphological reconstruction mark-controlled watered segmentation 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3331
姜超 1,2狄世超 3刘超 1,2寻静怡 1,2李俊 1,2
作者单位
摘要
1 北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室, 北京100192
2 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室, 北京100192
3 北京航天发射技术研究所, 北京100076
激光光斑中心的准确定位对共焦显微系统有着重要作用。为了提高光斑中心定位的准确性, 设计了一种基于OpenCV的高精度光斑中心定位检测方法。首先对采集到的光斑图像进行降噪滤波, 再通过聚类分析, 筛选连通域排除粗大误差, 然后对目标连通域边缘进行形态学处理, 最后将边缘数据拟合成椭圆定位光斑中心。仿真与实验结果表明:该方法与其他传统光斑中心定位方法相比, 具有小于0.1 pixel的亚像素级定位精度, 检测结果更稳定, 是一种高精度的光斑中心定位方法。
共焦显微系统 光斑中心定位 滤波降噪 聚类分析 形态学 confocal microscope system spot center positioning filtering and noise reduction cluster analysis morphology 
光学与光电技术
2023, 21(5): 67
作者单位
摘要
江西理工大学信息工程学院, 江西 赣州 341000
为进一步完善量子计算机图像边缘检测算法,结合IBM Q平台上的量子计算操作,提出了量子图像二值形态学边缘检测算法。在NEQR量子二值图像表示和量子二值腐蚀和膨胀操作的基础上,设计并实现了相应的二值形态学去噪处理量子电路和边缘提取量子电路。通过Qiskit扩展在虚拟本地量子模拟器上实现了8×8128×128大小的量子图像二值形态学边缘检测,同时在IBM Q平台的真实云端量子模拟器上实现了8×8大小的量子图像对比仿真实验,实验结果证明了量子图像二值形态学边缘检测算法的可行性与有效性。
量子图像处理 边缘检测 二值形态学 NEQR模型 IBM Q平台 quantum image processing edge detection binary morphology NEQR model IBM Q platform 
量子电子学报
2023, 40(5): 654
袁明 1,1,2,">*宋延嵩 2,**张梓祺 2,2赵馨 1,1赵博 2,2
作者单位
摘要
1 长春理工大学电子信息工程学院,吉林 长春 130022
2 长春理工大学空间光电技术研究所,吉林 长春 130022
针对局部对比度方法对红外目标进行检测时难以提升目标的显著性及抑制背景困难的问题,提出一种基于特殊预处理的增强局部对比度方法来检测目标。通过快速中值滤波去除高频噪声,通过改进的形态学梯度来抑制背景,通过增强的局部对比度来提高目标的显著性,最后通过自适应阈值来获取需要检测的真实目标。结果表明,同经典人类视觉系统的检测方法相比,所提方法在检测红外弱小目标时具有优越性,在高亮度背景情况下效果更为显著。
红外弱小目标 目标检测 人类视觉系统 局部对比度 快速中值滤波 形态学梯度 
激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0410001
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学(威海)船海光电装备研究所,山东 威海 264209
为了剔除闪光式激光雷达白天工作时太阳光对目标的光污染,采用基于形态学开运算的强度图像预处理方法,对闪光式激光雷达在白天接收到的原始强度图像预处理,随后采用相邻帧差法对预处理后的强度图像进行三维重建,可以有效地将目标从太阳光污染中提取出来。为了验证该方法的可行性,用闪光式激光成像雷达在白天对距离500 m外的目标建筑物进行了成像实验,并与高斯滤波预处理、中值滤波预处理和阈值分割预处理进行对比,随后采用相邻帧差法并根据四种方法预处理后的强度图像来获取目标的距离信息。经过计算,形态学开运算预处理与高斯滤波预处理、中值滤波预处理和阈值分割预处理的结构相似度分别为0.78、0.83和0.85,他们之间的结构相似图分析结果充分说明采用形态学开运算的预处理方法在去除由太阳光引起的干扰的同时,可以完整获取目标的距离信息。
激光雷达 成像系统 图像重构 形态学开运算 三维图像采集 Lidar Imaging system Image reconstruction Morphological opening operation Three-dimensional image acquisition 
光子学报
2022, 51(11): 1111002
作者单位
摘要
兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃 兰州 730070
为减小植被区域遥感图像分割误差,解决植被区域中待分割目标因覆盖度和噪声等因素造成的过分割和欠分割问题,提出了一种自适应形态学与多尺度结合的植被区域遥感图像分割方法。首先,通过general adaptive neighborhood(GAN)结构元素构造膨胀和腐蚀运算,推导出GAN形态学开、闭运算;然后,构造一种GAN形态学复合型滤波器,填充植被覆盖度不足的孔洞,减小噪声对图像的干扰;最后,通过多尺度分割算法,对遥感图像植被区域进行分割。实验结果表明:所提方法能够有效避免欠分割和过分割现象且能对遥感图像植被区域进行准确分割;与传统多尺度分割和传统形态学与多尺度结合方法相比,所提方法的分割误差较小。
图像分割 遥感 植被 形态学滤波 多尺度 
激光与光电子学进展
2022, 59(24): 2428001
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
紫外拉曼光谱技术相较于传统拉曼光谱技术,具有灵敏度高、日盲性、人眼安全性高等优点,被应用于多个领域。采用266 nm紫外激光器作为光源,拉曼和荧光光谱可能存在部分重叠,进而影响拉曼光谱特征的准确获取。针对此问题,联合形态学和多项式拟合算法对紫外拉曼的荧光背景进行扣除,该方法融合形态学较好地保留光谱特征、多项式拟合方法简单有效的优点,实现对紫外拉曼光谱中荧光背景的准确扣除。为了验证方法的有效性,采用该方法对4种不同类型背景的仿真光谱进行基线校正,并与传统方法进行对比。结果表明:相较于现有基线校正算法,该方法在准确率方面优势明显,获得更好的基线校正效果。进一步地,采用该算法对紫外拉曼光谱装置获得的不同衬底硝酸钾样品的实测光谱进行基线校正,结果表明该方法对于不同类型的衬底背景均可获得纯净的拉曼光谱,这为下一步的样品分析提供了更准确的光谱信息。
光谱学 拉曼光谱技术 紫外拉曼 背景扣除 形态学 多项式拟合 
光学学报
2022, 42(22): 2230001

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