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
为了解决食品生产加工场所的卫生检查地点不固定、检测效果受环境因素影响大等问题，根据不同种类食品残留物在紫外光照射下产生不同波长荧光的特性，采用荧光成像技术和分块大津算法，开发了一种能够协助现场检测员进行视觉卫生检查的手持式荧光成像设备。利用3种常见材料表面(木制案板、不锈钢板、聚乙烯塑料板)对奶粉(体积分数为50%、33%、20%、10%、2%)和菠菜残渣(体积分数为50%、33%、25%、20%、10%)进行了实验验证。结果表明，该系统可以协助检测员进行卫生安全检查，不同体积分数菠菜残渣在3种材料表面检出率为100%，不同体积分数奶粉残留物在木制案板和不锈钢板表面检出率为100%，在聚乙烯塑料板表面，除体积分数为2%的奶粉残留物部分检出外，其余体积分数奶粉残留物均能有效检出。该研究为食品加工场所手持式卫生检测设备开发提供了参考。
成像系统 残留物检测 荧光成像技术 食品安全 现场可编程门阵列 分块大津算法 image systems detection of residues fluorescence imaging technique food safety field-programmable gate array block Otsu algorithm
1 安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001
2 中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏 徐州 221008
针对光照不均的叶部病害图像，提出一种非线性全局亮度校正的自适应增强算法。首先对原始图像进行高斯滤波和自适应均衡化预处理，将色彩空间转至HSV；使用多尺度Retinex算法估计出V分量的光照分量，结合最大类间方差分割法（OTSU）计算出的亮暗区域的最佳分割阈值和构造的非线性亮度校正函数，将亮暗区域的亮度分别自适应调整，再和原始V分量融合得到校正后的V分量；对HSV空间的S分量进行gamma校正，重组还原成RGB图像。实验结果表明，该算法能有效降低光照不均对图像的影响，在暗区域增强的同时保障了亮区域的自适应增强，提升了图像的清晰度和亮度的均匀性，相对于限制对比度自适应直方图均衡化算法（CLAHE）、非线性校正算法和彩色恢复多尺度Retinex算法（MSRCR），在平均梯度、信息熵、峰值信噪比和结构相似性方面性能更优。
图像处理 光照不均匀 OTSU Retinex 图像增强 非线性校正 激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1610002
重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065
针对交通标志识别中限重标志和限速标志相似程度大、容易造成误检等问题, 结合抗噪能力强的二维OTSU自动阈值分割法与寻优能力强的跳蛛优化算法, 提出了一种基于跳蛛优化的二维OTSU限重标志识别算法。该算法通过统计交通标志牌感兴趣区域的二维灰度直方图, 采用改进跳蛛算法求解二维OTSU分割阈值, 快速地实现交通标志图像的二值化, 再利用DBSCAN对二值化图像边缘点聚类, 最后根据聚类结果的相对位置正确识别限重标志。实验结果表明: 在不降低识别率的条件下, 运算时间降低了34.16%, 并能够正确区别限重标志和限速标志。
限重标志 二维直方图 二维OTSU 跳蛛优化算法 weight limit sign two-dimensional gray histogram two-dimensional OTSU JSOA DBSCAN DBSCAN
1 西安工业大学 机电工程学院，陕西 西安 710021
2 西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安 710021
3 内蒙古北方重工业集团有限公司，内蒙古 包头 014030
红外人脸图像的边缘轮廓特征对于红外人脸检测、识别等相关应用具有重要价值。针对红外人脸图像边缘轮廓提取时存在伪边缘的问题，提出了一种改进Canny算法的红外人脸图像边缘轮廓提取方法。首先通过对引导滤波算法引入“动态阈值约束因子”替换原始算法中的高斯滤波，解决了原始算法滤波处理不均匀和造成红外人脸图像弱边缘特征丢失的弊端；接着对原始算法的非极大值抑制进行了改进，在原始计算梯度方向的基础上又增加了4个梯度方向，使得非极大值抑制的插值较原始算法更加精细；最后改进OTSU（大津）算法，构造灰度-梯度映射函数确定最佳阈值，解决了原始算法人为经验确定阈值的局限性。实验结果表明：提出的改进Canny算法的红外人脸轮廓提取方法滤波后的图像，相较于原始Canny算法滤波处理，信噪比性能提升了34.40%，结构相似度性能提升了21.66%；最终的红外人脸边缘轮廓提取实验的优质系数值高于对比实验的其他方法，证明改进后的算法对于红外人脸图像边缘轮廓提取具有优越性。
红外人脸图像 边缘轮廓提取 Canny算法 引导滤波 OTSU算法 infrared face images edge contour extraction Canny algorithm guided filtering OTSU algorithm
人体内不同白细胞的数值水平是疾病判断的重要依据之一。在白细胞计数中, 准确分割白细胞是后续分类计数的重要前提步骤, 决定了后续分类计数的准确与否。对于使用各种不同染色方法所得的血液涂片图像, 都可以通过颜色校准, 分别调整RGB图像的R、G、B分量, 改变图像的色彩信息, 接着通过图像HSI颜色空间中的H分量, 结合Otsu自动阈值法和面积阈值法对图像进行分割、处理, 最终准确定位、分割提取出整个白细胞, 用于后续的分类计数。实验结果表明, 该方法分割准确度高、实用性强、操作简单并且效率高。
白细胞分割 HSI颜色空间 颜色校准 Otsu法 面积阈值法 leukocyte segmentation HSI color space color calibration Otsu method area threshold method
1 重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074
2 上海宝冶集团有限公司, 上海 201908
3 杭州钱塘测绘有限公司, 杭州 310000
为了解决目前机载激光雷达点云滤波算法中特征单一、运算效率低、植被覆盖区效果较差等问题, 提出一种植被茂密地区的点云自适应双重滤波方法。首先利用回波分离方法, 分别提取点云的单次回波和末次回波进行粗滤波处理; 然后利用偏度平衡理论进行单次回波的强度阈值确定, 同时利用最大类间方差法对首次回波和末次回波的高程差进行高差运算, 实现末次回波高差阈值自动化, 并融合粗滤波后单次回波和末次回波的点云数据; 最后, 利用不规则三角网渐进加密滤波算法对融合后的点云数据进行精滤波处理, 并通过了实验验证。结果表明, 3组数据集的Ⅱ类误差都相对较低, 分别为1.06%,1.64%,1.34%。结合回波信息和高差信息的双重滤波方法不仅能较好地剔除植被, 而且能较好地保留地形细节。
激光技术 滤波 偏度平衡 点云 最大类间方差法 不规则三角网渐进加密滤波算法 laser technique filtering the balance of skewness point cloud Otsu method incremental encryption filtering algorithm of tria
河南理工大学计算机科学与技术学院, 河南 焦作 454003
直线截距直方图Otsu法具有良好的分割性能,但在处理图像的偏暗部分时通常只能将其划分为背景,使得图像大量的细节信息丢失。在分析直线截距直方图算法本质的基础上,提出了一种基于方向模糊导数的Otsu法来对图像的弱光部分进行分割。为了增强算法的普适性,将分割的结果与Otsu算法分割结果进行融合。首先,通过使用方向模糊导数的值来替代像素的邻域均值以更好地分割出图像弱光部分的细节信息并抑制噪声,然后将分割结果与Otsu法分割的结果融合,以得到更精确的阈值分割结果。实验结果表明,与其他多种分割算法相比,本文算法可以更精确地分割图像弱光部分,提供更好的降噪效果。
图像处理 图像分割 直线截距直方图 Otsu 模糊导数 融合 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2010016
针对轨道车辆外轮廓超限实时检测系统中图像噪声对超限实时检测可靠性、精度和检测速度的影响，对现场图像噪声进行了深入分析，优化了系统硬件设施与软件框架，对图像噪声处理软件算法进行了优化与改进。现场实测效果表明，系统检测稳定性、可靠性、精度与速度均得到很大的提高，满足了生产现场实时检测的需要。
轨道列车 激光三角法 膨胀腐蚀算法 Otsu滤波算法 去噪 rail train laser triangulation expansion corrosion algorithm Otsu filtering algorithm denoising
