1 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院, 吉林长春 130021
2 南昌工程学院电气工程学院, 江西南昌 330099
受拍摄环境及局部放电程度影响, 夜间型紫外相机拍摄电晕放电图像不清晰、放电区域的颜色不仅接近背景颜色且与背景交叉重叠等导致难以自动分割局部放电, 针对该问题提出一种新的电力线紫外图像局部放电区域精确分割方法。首先, 构建基于 Unet深度学习语义分割模型, 利用已训练 Unet网络对紫外图像语义分割获得电晕放电区域粗分割结果; 其次, 将放电区域紫外图像转换为灰度图像, 基于前景加权的 Otsu阈值分割法对粗分割结果进行精确分割。对 426个样本进行测试, 本文方法全部分割出了样本图像中的局部放电区域, 且分割出的放电区域与真值之间的误差接近 0, 所提出的电晕放电分割方法能为局部放电大小量化和评估提供准确的数据源。
电晕放电 紫外成像 语义分割 Otsu阈值 corona discharge, ultraviolet imaging, semantic se
1 重庆理工大学智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心, 重庆市光纤传感与光电检测重点实验室, 重庆 400054
2 电梯智能运维重庆市高校工程中心, 重庆 402260
电梯钢丝绳是承载轿厢重量的关键部件,针对钢丝绳断丝无法在线检测的问题,提出一种采用高光谱图像处理识别断丝的方法。选取样本与背景图像差异较大的特殊波段图像,将Otsu自适应阈值分割与Hough变换相结合,根据钢丝绳图像中直径所包含的像素数判断钢丝绳断丝程度是否达到报废要求。实验表明,此方法的均方误差、峰值信噪比和结构相似度分别达到650.9、19.9957和0.9404, Otsu阈值分割与Hough变换结合对于电梯钢丝绳图像处理是有效的,可以实现对电梯钢丝绳断丝的检测,为钢丝绳快速缺陷检测提供了新的解决方法。
光谱学 钢丝绳 高光谱图像 Otsu阈值分割 边缘检测 激光与光电子学进展
2021, 58(16): 1630006
在振动位移的机器视觉测量方法中, 振动处标记点图像的分割作为处理过程中的关键, 其分割结果直接影响最终的测量精度, 但由于标记点图像中目标像素数目过小的特点及测量干扰因素, 传统的Otsu阈值分割方法及相关改进算法的分割效果均不理想。为得到更优的分割算法, 首先探讨了相关改进算法分割脉冲噪声、强光及阴影干扰下标记点图像时存在的问题, 然后提出了一种基于阈值与目标波峰之间灰度分布信息的改进Otsu算法, 在相关改进算法的基础上, 将阈值与邻近目标波峰之间灰度值的差值及二者的像素数量之和在总体中的比例共同作为权重, 最后进行多幅复杂干扰情况下标记点图像的分割实验和振动位移测量实验, 实验结果表明, 改进的算法在干扰下依然能对标记点图像进行有效分割, 且目标的位置偏差值总体优于其他算法, 同时准确地实现了振动位移的测量。
图像分割 振动位移 机器视觉 Otsu阈值 标记点 image segmentation vibration displacement machine vision Otsu threshold marked point
1 长春理工大学空间光电技术研究所, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学空地激光通信技术国防重点学科实验室, 吉林 长春 130022
3 长春理工大学光电工程学院, 吉林长春 130022
随着科学技术的迅速发展,人们对信息量的需求不断增大。空间激光通信因其具有通信速率高、通信束散角小、 安全保密性高等众多优点,受到越来越广泛的应用。在空间激光通信系统中,天空背景辐射 是影响系统性能的主要背景噪声。强天空背景条件下,粗跟踪光斑的提取成为了影响粗跟踪精度的主要难点。 首先介绍了几种抑制天空背景光的方法,如采用原子滤光片、减小接收机口径等。在实验条件下,采 取Otsu阈值处理和质心算法对粗跟踪光斑进行处理,分析天空背景光对粗跟踪成像光斑的影响。实验结果表明, 在天空背景光影响下,这种Otsu阈值处理方法能够准确提取成像光斑,可以有效提高粗跟踪精度。
空间激光通信 粗跟踪 Otsu阈值法 光斑质心算法 space laser communication coarse tracking Otsu thresholding spot centroid algorithm 大气与环境光学学报
2017, 12(3): 236
1 昆明理工大学 信息工程与自动化学院, 昆明 650500
2 中国能源建设集团 云南省电力设计院有限公司, 昆明 650051
以压力表盘图像为对象, 通过一种改进的Otsu阈值分割算法, 在离差平方和约束条件基础上区分整体阈值,确定适应度函数,以选取最佳阈值, 可避免因单一法排除边缘和噪声区域而遗漏部分目标和背景像素; Hough变换通过直线提取法确定指针与圆提取法定圆取圆心相结合, 依据表盘指针经圆心原理较准确定位指针位置, 保证了表盘指针识别和数值读取精确度。实验结果表明该智能遥视系统能够实时监测SF6断路器表盘气压值, 给出的改进Otsu阈值分割算法能较准确分割目标区域, 基于角度识别指针数值方法读取误差保持在3%范围内。
SF6气压 智能遥视 Otsu阈值分割 Hough变换 SF6 circuit breaker intelligent remote viewing Otsu threshold segmentation Hough transform
1 南昌工程学院 江西省精密驱动与控制重点实验室, 江西 南昌 330099
2 南昌大学 机电工程学院, 江西 南昌 330031
由于钢轨图像灰度分布不均, 一般的图像分割法难以将目标从背景中分割出来, 故本文提出了目标方差加权的类间方差阈值分割法对钢轨图像进行阈值分割。分析了钢轨图像的特点, 总结了加权的目标方差(Otsu)方法及其它全局阈值分割法对钢轨图像分割存在的问题。然后, 对Otsu方法进行改进, 以目标出现的概率为权重, 对类间方差的目标方差加权, 使分割阈值靠近单模直方图的左边缘和双模直方图的谷底。最后, 计算图像的错误分类误差、钢轨图像的缺陷检测率和误检率来验证算法的有效性。实验结果表明, 改进的Otsu方法能有效地分割钢轨图像, 错误分类误差接近0。与其它阈值分割法如Otsu法、其它改进的Otsu法、最大熵阈值分割法相比, 本文方法对钢轨图像的分割效果更优, 缺陷检测率和误检率分别为93%和6.4%, 适合机器视觉缺陷检测的实时应用。
图像分割 Otsu阈值 表面缺陷 机器视觉 钢轨 image segmentation Otsu thresholding surface defects machine vision rail
1 上海工程技术大学机械工程学院, 中国 上海 201620
2 南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
3 江苏省中医院眼科中心, 江苏 南京 210029
为分割出眼底图像中的视盘, 构建基于眼底图像的计算机辅助诊断系统, 提出了一种基于视网膜主血管方向的视盘定位及提取方法。首先, 利用Otsu阈值分割眼底图像R通道获取视盘候选区域; 然后利用彩色眼底图像的HSV空间的H通道提取视网膜主血管并确定主血管方向; 在此基础上, 通过在方向图内寻找出对加权匹配滤波器响应值最高的点确定视盘中心位置; 最后, 利用该位置信息从视盘候选区域中“挑选”出真正的视盘。利用该方法对100幅不同颜色、不同亮度的眼底图像进行视盘分割, 得到准确率98%, 平均每幅图像处理时间1.3 s。结果表明: 该方法稳定可靠, 能快速、有效分割出眼底图像中的视盘。
眼底图像 视盘 图像分割 Otsu阈值分割 fundus images optic disc image segmentation Otsu threshold
1 中国科学院研究生院,北京,100039
2 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学重点实验室,辽宁,沈阳,110016
针对红外小目标区域灰度对比度很差的现象,以及红外小目标实时性检测的要求,在对Otsu阈值方法进行研究的基础上,结合红外小目标图像的自身特点,提出了一种新的Otsu阈值改进的红外小目标检测方法.该方法不仅继承了Otsu阈值方法比较简单,计算速度较快的优点,更重要的是很好地解决了照度不均匀的图像分割时候多个红外小目标粘连的问题,使红外小目标能够被清晰地检测出来.实验结果表明,新的Otsu阈值改进方法检测出红外小目标的准确率比Otsu阈值检测方法提高了20%.
目标检测 红外目标 Otsu阈值 图像分割
