1 中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130021
3 中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所, 上海 201800
为满足高功率激光驱动器光束自动准直的高精度和实时性要求，提出了一种快速高精度的自动准直目标定位算法。首先利用变结构元广义数学形态学边缘检测算法在充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响，然后采用拉格朗日多项式插值算法对圆目标轮廓进行快速亚像素定位，最后利用最小二乘拟合以及几何形心拟合的方法实现图像中光斑目标中心的精确定位。该算法在神光Ⅱ升级装置的光路自动准直中得以验证，实验结果表明八路预放光路准直时间小于3 min，主放光路准直时间小于7 min，主放输出光束近场准直准确度优于0.2%，远场指向准确度优于0.2″(RMS)。
自动准直 图像处理 变结构元广义数学形态学算法 拉格朗日多项式插值 automatic alignment image processing multiple structuring elementsbased mathematical Lagrange polynomial interpolation
平顶山学院电气信息工程学院, 河南 平顶山 467000
针对复杂背景图像中弱小目标像素少、灰度低, 难于检测的问题, 本文提出了一种基于直方图调整和数学形态学击中击不中变换相结合的弱小目标检测方法。该方法根据弱小目标的灰度特征, 先对原始图像进行直方图调整, 提高弱小目标的邻域信杂比, 然后对二值化图像进行击中击不中变换, 检测出可疑目标集合。实验结果表明, 该方法能够有效地检测复杂背景下的弱小目标。
弱小目标检测 直方图调整 击中击不中变换 结构元 dim small target detection histogram adjustment hit-miss transform structuring element
针对医学超声图像上的斑点噪声,本文提出一种基于自适应形态滤波的降噪方法。首先构造一组检测图像中不同像素值突变的结构因子;再对每个结构因子构造相应的形态滤波结构元;最后对每个像素点邻域进行结构检测,找到该点处最可能存在的突变结构,以相应的结构元完成该点的形态滤波。对不同信噪比的仿真图像和实际图像分别采用本文方法和各向异性扩散滤波、不同尺度传统形态滤波进行了比较实验,结果表明:采用本方法可将超声图像的信噪比、对比度噪声比和图像优度分别平均提高15%、37%和69%,优于其它方法。
医学超声图像 斑点噪声 自适应形态滤波 结构因子 结构元 medical ultrasound image speckle noise adaptive morphological filter structuring factor structuring element
哈尔滨工业大学 超精密光电仪器工程研究所, 哈尔滨 150001
为满足高精度测量和瞄准跟踪系统中对激光CCD自准直仪的测量精度和实时性的要求, 提出一种快速高精度激光CCD自准直仪圆目标中心的定位方法。首先利用变结构元广义形态学边缘检测算法, 充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响, 然后采用多项式插值算法对圆目标轮廓进行快速亚像素定位, 最后利用最小二乘拟合方法实现了圆目标中心的精确定位。实验结果表明, 该定位方法稳定性好, 定位精度高且实时性强, 应用该方法改进后激光CCD自准直仪的测量精度由2″提高到±0.25″, 且单次测量时间小于0.23 s, 可满足激光CCD自准直仪在小角度测量和瞄准跟踪等领域的高精度实时测量需求。
激光CCD自准直仪 变结构元广义形态学 多项式插值 亚像素定位 最小二乘拟合
1 天津大学,精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072
2 河北科技大学,机械电子工程学院,河北,石家庄,050054
通过对传统形态学边缘提取方法的分析,提出了基于形态学多结构元边缘提取算子,该算子既有良好的边缘提取特性,又很好地解决了噪声抑制和保持图像边缘细节之间的矛盾,通过灰度加权平均值作为阈值进行二值化,更加突出了边缘效果.针对目标成像特点,在提取图像中边缘的像素数、复杂度和最小外接矩形长宽比等多个特征的基础上,通过计算图像中目标边缘的特征评价函数和隶属度函数,利用模糊综合评判技术进行了目标识别.模拟试验表明:基于形态学的多结构元算子具有较强的噪声抑制能力,可以很好地提取复杂背景下的目标边缘;模糊综合评判技术可准确提取目标,较好地解决了复杂背景下的目标识别的难题.
数学形态学 多结构元 复杂背景 边缘检测 目标识别
1 哈尔滨工业大学,超精密光电仪器工程研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
2 哈尔滨工业大学,超精密光电仪器工程研究所,黑龙江,哈尔滨,150001??br>
提出一种新的激光CCD二维自准直仪中圆目标中心精确定位算法.该算法采用变结构元多尺度广义数学形态学滤波算法滤除图像噪声,由Zernike矩定位算法得出目标轮廓的亚像素位置,用最小二乘拟合法精确获取圆目标的中心位置,并进行了实验.结果表明:该算法稳定性好,定位精度高,应用该算法后自准直仪的测量分辨力提高了10倍,在±2′测量范围内测量不确定度优于0.3″,有效地提高了自准直仪的测量分辨力和测量精度.
自准直仪 变结构元多尺度形态滤波 Zernike矩 亚像素定位
1 西安电子科技大学,理学院,陕西,西安,710071
2 北京环境特性研究所,北京,100854
提出了一种强噪声背景下弱小目标的快速检测方法,解决了在此背景下存在厚云层和大运动杂波的问题.在分析了强噪声背景图像之后,提出了采用矩形结构元的形态滤波算子进行背景抑制,对处理后的图像进行双门滤波,实验结果令人满意,易于硬件实现.
矩形结构元 形态滤波 双门滤波 自适应门限 Rectangle structure cell Morphological filter Double gated filter Recursive threshold
1 华中科技大学电子与信息工程系,湖北,武汉,430073
2 襄樊学院物理系,湖北,襄樊,441053
水是一种特殊的介质,在激光水下图像中总存在因水的后向散射引起的散斑噪声.充分利用形态学的不同结构元多方向形态滤波的多分辨率特性,以及形态学运算固有的能将大量的复杂图像处理运算转换为基本的逻辑与移位运算的组合来完成的特点,提出了一种多方向的形态滤波算法.不仅有效地抑制了因海水后向散射引起的散斑噪声,同时保留了激光水下目标图像的几何结构细节特征.实验表明这是一种有效的滤除水下激光图像散斑噪声的快速滤波算法.
激光水下图像 散斑噪声 形态滤波 多方向结构元 Underwater laser image Speckle noise Morphological filtering Multidirectional element
1 北京邮电大学应用科技系,北京 100876
2 天津大学现代光学仪器研究所,天津 300072
用光学实时并行图像处理与计算机的灵活特性相结合可实现数学形态学实时并行图像处理。提出了采用实时光学处理系统和复值核结构元光学频域滤波方法实现二值图像数学形态学实时并行处理
光学频域滤波 复值核结构元 数学形态学
报道了用光学频域滤波方法实现二值输入图像与复值核结构元之间的并行数学形态学操作。
光学频域滤波 复值核结构元 数学形态学
