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
本文基于海天背景目标提取技术的研究，给出一种实用的海天线提取算法。首先，采用空域滤波消除弱小船只目标和近域海浪杂碎波的干扰，对降噪后的红外图像进行形态学梯度运算，采用 Ostu阈值分割方法，获取海天线边缘轮廓，然后利用 Hough直线检测算法，获取海天线待拟合点数组，最后利用最小二乘法拟合海天线。实验结果表明，本算法能够准确、快速地提取海天线，为海上目标的快速探测跟踪奠定基础，对红外搜救设备进行海上目标探测跟踪具有重要意义。
红外图像 海天线 形态学梯度 Hough变换 infrared image, sea-sky-line, morphological gradie
1 光学信息与模式识别湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205；湖北省视频图像与高清投影研究中心，湖北 武汉 430205；武汉工程大学 电气信息学院，湖北 武汉 430205
2 武汉工程大学 电气信息学院，湖北 武汉 430205
先进的图像盲复原方法主要体现在模糊核估计的准确性和快速性两方面。针对目前图像复原方法存在信息冗余和有效信息利用不足所引起的模糊核估计耗时长和不精确等问题，我们提出了加权
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范数测度的模糊核区域估计及空可变复原方法。首先提取退化图像的多尺度形态学梯度，抑制噪声对图像有用信息的干扰；然后定义利于模糊核估计的梯度加权
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范数测度，解决小结构区域和细纹理区域导致的模糊核求解不精确问题，提取利于模糊核估计的区域；最后利用区域模糊核的相似性区分图像退化的空不变性和空变性，分别采用空不变和空变复原方法对退化图像进行复原。在反卷积阶段，采用FFTW进行傅里叶变换计算，较大地提升了复原速度。大量实验结果表明，提出的算法仅用单帧图像就能够快速有效地复原图像。
红外与激光工程
2020, 49(8): 20200001
为了提高零件二维尺寸测量精度和效率,提出一种基于图像处理的非接触式检测方法。对零件图像进行灰度化、采用自适应中值滤波算法来减小图像数据量以及除去噪声; 通过最大类间方差法自动确定阈值获得二值图像; 采用形态学梯度算子提取图像边缘,并用最小二乘法拟合像素尺寸; 通过标准件法对系统进行标定获得零件尺寸。以6204-Z型深沟球轴承作为实验对象,获得轴承内、外径的尺寸。与游标卡尺测量结果比较,所提出的图像处理方法获得的内、外径平均误差达到9.6μm和0.7μm。通过实验对比与分析,方法快速有效,具有较高的准确性和良好的鲁棒性。
图像处理 边缘检测 形态学梯度算子 最小二乘拟合 尺寸测量 image processing edge detection morphological gradient operator least square fitting dimensional measurement
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
往复式逐行扫描是一种提高激光共焦扫描显微成像帧速的有效方式,然而随着帧速的提高,这种扫描方式在图像重构时会带来更严重的图像错位。根据高速振镜运动特性,分析了激光共焦高速扫描显微成像系统逐行扫描下的重构图像错位原理,设计了基于形态学梯度的重构图像错位评价算法,并且结合搜索错位评价最小点的单目标约束粒子群算法实现了重构图像错位校正。经实验验证,该算法适用于成像帧速高达300 frame/s的重构图像错位校正;与未进行错位校正的图像相比,校正后的成像分辨率提高了68.83%,同时该算法能够适用于不同振镜搭配方式和不同扫描帧速的图像重构。
显微 激光共焦扫描显微镜 错位校正 形态学梯度 粒子群算法 自适应
图像的边缘检测在实际生活中广泛应用, 但其检测结果仍存在细节丢失问题。为此提出一种新的图像边缘检测算法。首先, 采用二维二进制小波变换, 对图像进行预处理；然后, 结合一种新的自适应双阈值算法, 检测出图像的边缘点；最后, 采用改进的数学形态学梯度检测算法, 对图像的边缘信息进行进一步检测。通过仿真实验得出, 新算法能够检测到更丰富的图像边缘信息, 使图像的边缘提取更清晰、细腻；与单一形态学算法相比, 新算法使图像的均方误差值大幅度降低、峰值信噪比提高了2.3 dB。
图像边缘检测 自适应双阙值 二级小波变换分解 形态学梯度 image edge detection adaptive dual-threshold two-level wavelet decomposition morphological gradient
南京工业大学 电子与信息工程学院, 江苏 南京 211816
由于脑部结构复杂,存在精密纹理并且由于成像技术的限制,传统分水岭算法分割脑肿瘤很容易产生过分割问题.本文提出一种改进的分水岭算法解决此过分割现象.在应用分水岭算法之前对图像进行一些预处理:首先,应用形态学开闭重建重构原图像,滤除噪声和复杂细小的纹理;其次,对重建后的图像做多尺度形态学梯度,并对修改了标识符的梯度图像进行分水岭算法分割.实验结果表明:结构元素半径大小取17~22,肿瘤能够完全地分割出来.与传统的分水岭分割算法相比,本文所采用的算法很好地抑制了过分割问题,可以很容易地分割出肿瘤.
分水岭 过分割 形态学开闭重建 多尺度形态学梯度 标记符 watershed over segmentation morphological opening and closing reconstruction multi-scale morphological gradient marker
国防科学技术大学 ATR国防重点实验室, 长沙 410073
对于红外跟踪系统中的低空非合作运动目标检测问题, 由于距离未知, 目标可能表现为小目标或者面目标, 另外, 红外图像中可能包含大量的地物背景。针对以上问题, 本文提出了一种基于形态学梯度的目标检测算法。此方法首先计算红外图像的形态学梯度, 进而根据各种地物背景的形态学梯度特征提取天空区域, 然后在此区域内进行目标检测, 最后进行目标边缘片段的合并。该方法基于形态学梯度对于灰度变化的敏感性, 使用形态学梯度来表征红外目标边缘强度, 通过检测目标边缘来达到检测目标的目的。实验证明, 本文方法能够有效的检测目标, 虚警较少, 且对小目标和面目标具有一定通用性。
红外目标检测 形态学梯度 天空区域提取 IR target detection morphological gradient sky area extraction
武汉科技大学 信息科学与工程学院，湖北 武汉430081
针对对称差分法检测目标时容易产生空洞以及当目标运动速度较慢或尺寸较小时易出现漏检等现象，提出了一种基于运动信息和标记多尺度分水岭的运动目标检测算法。首先将用高频强调滤波等处理的视频图像进行差分，再运用高阶统计运动检测算法检测出差分图像中运动目标的大概运动区域，经后处理得到运动目标的初始二值掩膜；并应用初始二值掩膜得到用于标记的前景与背景标识，用该标识修正当前帧的多尺度形态学梯度图像；最后进行分水岭分割，得到具有精确边界的运动目标。实验结果表明该方法能对运动目标进行准确检测，继承了变化检测和分水岭算法速度快的特点，克服了分水岭算法易产生过分割的缺点，且具有良好的鲁棒性。
高频强调滤波 高阶统计运动检测 多尺度形态学梯度 标记分水岭 high frequency emphasize filter higher order statistics motion detection multi-measure morphological gradient maker watershed
