基于形态特征滤波的钢结构焊缝表面缺陷识别

1

作者 袁鼎明 刘海彬 《绿色科技》 2025年第12期245-250,共6页

传统的焊缝缺陷检测方法通常难以应对复杂环境和低对比度的焊缝图像,从而导致缺陷识别准确性不高。提出了一种基于形态特征滤波的钢结构焊缝表面缺陷高精度识别方法。首先,通过引入形态学滤波技术对焊缝图像进行预处理,去除背景噪声并... 传统的焊缝缺陷检测方法通常难以应对复杂环境和低对比度的焊缝图像,从而导致缺陷识别准确性不高。提出了一种基于形态特征滤波的钢结构焊缝表面缺陷高精度识别方法。首先,通过引入形态学滤波技术对焊缝图像进行预处理,去除背景噪声并保留焊缝的边缘特征,增强缺陷检测系统的鲁棒性。其次,提出了一种多尺度特征提取方法,通过结合形态学滤波与多尺度分析,能够在不同尺度上提取焊缝缺陷的细节特征,提高了缺陷识别的精度和分类能力。最后,基于深度学习构建了自动化缺陷分类框架,减少人工干预,通过对大量焊缝图像数据的自动学习,显著提高了分类准确率和效率。通过形态特征滤波与多尺度特征提取的结合,结合深度学习模型的自动化分类框架,不仅提升了焊缝缺陷的识别精度,而且具有较强的适应性和实际应用价值。与传统的焊缝缺陷检测方法相比,本文提出的方法具有更高的鲁棒性和实时性,能够应对复杂环境中的焊缝缺陷识别任务,特别适用于工业自动化检测和结构健康监测。 展开更多

关键词 钢结构焊缝 表面缺陷 高精度识别 形态学滤波 多尺度

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一种形态学滤波结构元的选择方法 被引量：19

2

作者 肖启芝 许凯 +2 位作者 关泽群 周春 秦昆 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第21期49-51,共3页

形态学滤波作为一种非线性滤波方法在目标提取、抑制噪声等图像处理领域有着广泛的应用。针对形态学滤波中的一个关键问题—结构元的选择,通过对结构元分解和形态学滤波运算的研究,提出了一种自适应选择结构元尺度的二值形态学滤波方法... 形态学滤波作为一种非线性滤波方法在目标提取、抑制噪声等图像处理领域有着广泛的应用。针对形态学滤波中的一个关键问题—结构元的选择,通过对结构元分解和形态学滤波运算的研究,提出了一种自适应选择结构元尺度的二值形态学滤波方法。通过实验表明该方法可以快速、准确地确定滤波中结构元的尺度,具有较强的去噪性和抗干扰性。 展开更多

关键词 数学形态学 滤波 结构元

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多尺度多元素形态滤波自适应降噪研究 被引量：12

3

作者 卢志才 米东 +2 位作者 徐章遂 孙永谨 贾春宁 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期228-232,251,共6页

针对基本的数学形态滤波器存在的问题,提出了一种多尺度多元素形态滤波自适应降噪方法,首先利用不同尺度不同元素的基本形态滤波器对信号进行处理,得出各个误差。根据计算误差,设定权重系数级联基本的形态滤波器,对信号进行自适应降噪... 针对基本的数学形态滤波器存在的问题,提出了一种多尺度多元素形态滤波自适应降噪方法,首先利用不同尺度不同元素的基本形态滤波器对信号进行处理,得出各个误差。根据计算误差,设定权重系数级联基本的形态滤波器,对信号进行自适应降噪。针对正弦信号中复杂噪声干扰的特点,在信号中加入各种噪声,利用提出的方法对信号进行处理,并与多尺度滤波器进行了比较,证明了改进方法的有效性。通过将多尺度多元素形态滤波器应用于旋转检测地磁定向信号中分析与运算,有效降低了正弦信号中的噪声,提高了地磁定向精度,验证该方法降噪的有效性。 展开更多

关键词 形态滤波 地磁定向 多尺度形态滤波 结构元素 自适应滤波

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形态滤波器结构元的自适应优化算法 被引量：6

4

作者 赵春晖 孙锐 孙圣和 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期289-295,共7页

该文提出了一种实现形态滤波器结构元优化设计的自适应算法,自适应过程类似于经典的最小均方(LMS)算法。通过将腐蚀与膨胀运算用隐函数表示,推导出腐蚀与膨胀运算中结构元的优化公式,由此进一步可得到任意组合形态滤波器的自适应优化公... 该文提出了一种实现形态滤波器结构元优化设计的自适应算法,自适应过程类似于经典的最小均方(LMS)算法。通过将腐蚀与膨胀运算用隐函数表示,推导出腐蚀与膨胀运算中结构元的优化公式,由此进一步可得到任意组合形态滤波器的自适应优化公式。仿真实验表明该算法改善了形态滤波器的性能,具有设计简便、实用性强的特点。 展开更多

关键词 形态滤波器 结构元 自适应算法 图像处理

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全方向多角度结构元复合形态滤波器 被引量：1

5

作者 吴记群 李双科 《机电工程》 CAS 2007年第2期41-43,共3页

介绍了一种新的形态运算方法,并在此基础上构造了一类全方向、多角度结构元复合形态滤波器。理论分析和仿真试验表明,这类滤波器与现有的中值滤波器、全方位多结构元形态滤波器等非线性滤波器相比,具有更好的性能,在有效去除噪声的同时... 介绍了一种新的形态运算方法,并在此基础上构造了一类全方向、多角度结构元复合形态滤波器。理论分析和仿真试验表明,这类滤波器与现有的中值滤波器、全方位多结构元形态滤波器等非线性滤波器相比,具有更好的性能,在有效去除噪声的同时,能充分保留原图像的细节信息。 展开更多

关键词 数学形态学 图像处理 结构元 形态滤波器

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二值图象的多结构元数学形态滤波 被引量：1

6

作者 杨立瑞 周济 《信号处理》 CSCD 北大核心 1996年第2期147-153,共7页

与单结构元形态滤波相比，多结构元形态滤波能够保护或提取更多的图象几何特征．本文提出了二值图象的多结构元腐蚀、膨胀、开、闭四种多结构元形态滤波器，讨论了四种滤波器的基本性质和滤波性能，并将他们纳入完备网格空间一般形态变... 与单结构元形态滤波相比，多结构元形态滤波能够保护或提取更多的图象几何特征．本文提出了二值图象的多结构元腐蚀、膨胀、开、闭四种多结构元形态滤波器，讨论了四种滤波器的基本性质和滤波性能，并将他们纳入完备网格空间一般形态变换的框架，最后讨论了多结构元形态滤波器的设计． 展开更多

关键词 形态滤波 二值图象 多结构元 滤波器

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探测因子优化的多尺度形态滤波器去噪方法 被引量：6

7

作者 蒋立辉 李猛 +1 位作者 熊兴隆 冯帅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期654-658,共5页

采用形态滤波器对信号进行去噪,结构元素尺寸的确定是最重要的一环。然而绝大多数的确定方法都是凭借经验或者同理想波形对比来优化结构元素尺寸,前者缺乏精确性,后者则缺少实际意义。针对这些问题,提出了一种通过探测因子函数来确定结... 采用形态滤波器对信号进行去噪,结构元素尺寸的确定是最重要的一环。然而绝大多数的确定方法都是凭借经验或者同理想波形对比来优化结构元素尺寸,前者缺乏精确性,后者则缺少实际意义。针对这些问题,提出了一种通过探测因子函数来确定结构元素尺寸的新方法。首先,通过一个探测因子函数获得信号的尺寸信息。然后,对获得信息求导以找到合适的结构尺寸。最后采用多尺度金子塔形态滤波器来实现去噪。随机信号的仿真去噪以及激光脉冲雷达回波信号的去噪实验表明,该方法有着比较好的去噪效果,并且与其他常用形态滤波方法相比,既不依赖经验,也不引入理想波形。因此该方法有着非常好的前景。 展开更多

关键词 结构元素尺寸 探测因子 多尺度金子塔形态滤波器 去噪

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粒子群优化的多尺度形态滤波器消噪方法 被引量：8

8

作者 董绍江 汤宝平 陈法法 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期7-12,共6页

针对传统的形态学滤波器难以适应机械设备振动信号的冲击、非线性和背景噪声较大等特点,提出了基于粒子群优化的多尺度形态滤波器构造方法。根据形态学算法的特性,构造了多尺度形态学滤波器,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子... 针对传统的形态学滤波器难以适应机械设备振动信号的冲击、非线性和背景噪声较大等特点,提出了基于粒子群优化的多尺度形态滤波器构造方法。根据形态学算法的特性,构造了多尺度形态学滤波器,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子,采用具有全局优化性能的粒子群算法根据信号的特点自适应选取,实现了最优滤波器的构造;将噪声信号通过不同尺度的形态学滤波器进行滤波,将获得的多个滤波信号根据权值运算获得最终的去噪信号。通过仿真实验和轴承故障信号的分析表明,该形态学滤波器能够实现较好的滤波效果,可以有效地对机械设备的故障信号进行消噪。 展开更多

关键词 多尺度形态学滤波器 粒子群优化 结构元素 消噪

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正弦变载荷工况下液压泵振动信号的形态学滤波方法 被引量：1

9

作者 刘思远 杨梦雪 +1 位作者 王闯 张文文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期2557-2563,共7页

液压泵的振动信号在受到大幅度变载荷作用时将引起振动特征的变化,特别是在正弦载荷变化的作用下,将会产生幅值调制现象。采用传统的单一尺度结构元素的形态学方法对该类信号进行滤波的效果不一定理想。因此,针对正弦载荷液压泵振动信... 液压泵的振动信号在受到大幅度变载荷作用时将引起振动特征的变化,特别是在正弦载荷变化的作用下,将会产生幅值调制现象。采用传统的单一尺度结构元素的形态学方法对该类信号进行滤波的效果不一定理想。因此,针对正弦载荷液压泵振动信号的特点,在单尺度形态滤波分析方法的基础上,提出了兼顾形态学结构元素长度和高度尺度的多尺度形态学滤波方法。首先,以冲击特征比值和二阶原点矩作为评价指标,提出综合考虑结构元素长度和高度尺度的寻优方法,确定最优长度和高度尺度算子组合。然后,用最优尺度组合对正弦载荷模拟仿真信号和变载荷液压泵故障振动信号进行滤波处理,分析结果证实其滤波效果优于单尺度滤波方法滤波效果。 展开更多

关键词 变载荷 液压泵 形态滤波 多尺度

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融合多结构滤波和多尺度重建的分水岭算法 被引量：2

10

作者 郭伟 李喜军 文添艺 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第14期151-157,共7页

为了解决传统分水岭算法中存在的过分割问题,提出一种结合多结构形态学开闭滤波和多尺度形态学开闭重建的新方法。该方法用12种不同结构的结构元对原始图像进行开闭滤波,接着对梯度图像应用多尺度开闭重建,通过加权融合不同的重建梯度... 为了解决传统分水岭算法中存在的过分割问题,提出一种结合多结构形态学开闭滤波和多尺度形态学开闭重建的新方法。该方法用12种不同结构的结构元对原始图像进行开闭滤波,接着对梯度图像应用多尺度开闭重建,通过加权融合不同的重建梯度为最终的梯度。在重建后的梯度上应用扩展最小变换技术(H-minima)以提取标记,用所得的标记修正原始梯度,在修改后的梯度上进行分水岭分割。实验结果表明:该方法不仅能有效抑制分水岭算法中的过分割,而且通过调节分割过程中的参数,还能防止欠分割的发生,对于不同的需求均可得到理想的分割效果。 展开更多

关键词 图像分割 分水岭算法 形态学滤波 形态学重建 多结构 多尺度

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基于数学形态学变形虫的自适应图像滤波

11

作者 王艳华 刘伟宁 陈爱华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1258-1261,共4页

针对形态学滤波中的一个关键问题——结构元的选择,提出了一种基于数学形态学的变形虫结构元,它是一种没有固定形状和大小的结构算子。按照导引图像建立的梯度准则,以像素为中心在其邻域内进行结构元的生长,然后在每个像素点利用所生成... 针对形态学滤波中的一个关键问题——结构元的选择,提出了一种基于数学形态学的变形虫结构元,它是一种没有固定形状和大小的结构算子。按照导引图像建立的梯度准则,以像素为中心在其邻域内进行结构元的生长,然后在每个像素点利用所生成的结构元进行灰度形态学中值或者均值滤波。实验结果表明:这种非线性滤波算法能够很好地去除噪声、增强边缘,克服了传统滤波的缺点,而且相对于经典保边滤波各向异性扩散法具有计算量小的特点。 展开更多

关键词 非线性滤波 自适应邻域形态学 结构元 扩散滤波

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旋转机械参数图形多尺度多结构元边缘检测

12

作者 张颖 刘占生 苏宪章 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期3176-3180,共5页

以旋转机械振动信号参数图形为研究对象,在600 MW模化汽轮机转子试验台上完成了转子正常、转子不对中和轴承松动故障的实验研究,得到了相应的振动参数三维图形。对不同故障的振动参数三维图形进行了二维灰度转化及图形预处理;依据多尺... 以旋转机械振动信号参数图形为研究对象,在600 MW模化汽轮机转子试验台上完成了转子正常、转子不对中和轴承松动故障的实验研究,得到了相应的振动参数三维图形。对不同故障的振动参数三维图形进行了二维灰度转化及图形预处理;依据多尺度滤波增强处理方法滤除了参数图形的噪声,增强了有用信息;利用多结构元边缘检测算子对参数图形进行了边缘检测。结果表明:多尺度多结构元边缘检测方法抗噪能力强,能够在滤除旋转机械振动信号参数图形中噪声的同时,有效地提取图形的边缘特征,适用于环境噪声较为复杂的旋转机械状态监测。 展开更多

关键词 旋转机械 参数图形 多尺度 多结构元 数学形态学 边缘检测

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基于新一代GPS的多尺度形态学滤波技术研究 被引量：1

13

作者 刘俊峰 张琳娜 赵凤霞 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第7期266-268,共3页

基于新一代GPS的多尺度形态学滤波技术,采用一个结构元素尺度系列,对输入信号进行形态学滤波,将其在各个尺度值上进行分解。达到滤波效果的同时,能够清晰的表达出不同尺度段的信息细节。实验结果表明,此滤波方法与传统的高斯滤波相比,... 基于新一代GPS的多尺度形态学滤波技术,采用一个结构元素尺度系列,对输入信号进行形态学滤波,将其在各个尺度值上进行分解。达到滤波效果的同时,能够清晰的表达出不同尺度段的信息细节。实验结果表明,此滤波方法与传统的高斯滤波相比,不仅速度快,而且无边界效应,滤波效果较好。 展开更多

关键词 新一代GPS 多尺度形态学滤波 结构元素 形态学操作

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一种信号检测预处理的改进多尺度形态学滤波方法 被引量：5

14

作者 宁明峰 《电讯技术》 北大核心 2023年第4期499-504,共6页

通信信道冲击噪声干扰和宽带接收机非线性影响会导致接收的信号噪声基底不平坦,若不考虑噪声基底起伏而直接进行检测信号,可能会导致漏检。为提高信号检测精度,需估计信号噪声基底。为解决该问题,提出了一种信号检测预处理的改进多尺度... 通信信道冲击噪声干扰和宽带接收机非线性影响会导致接收的信号噪声基底不平坦,若不考虑噪声基底起伏而直接进行检测信号,可能会导致漏检。为提高信号检测精度,需估计信号噪声基底。为解决该问题,提出了一种信号检测预处理的改进多尺度形态学滤波方法。该方法采用多尺度开-闭组合运算对信号频谱进行形态学滤波,利用不同尺度的结构元素对不同带宽的信号进行局部滤波,并利用滤波后凸包的存在性作为滤波终止条件。仿真结果表明,该方法可以有效将不同带宽的信号滤除,有效提取噪声基底噪声,同时可消除频谱中低电平毛刺对噪声估计的影响。 展开更多

关键词 信号检测 多尺度形态学滤波 噪底估计 结构元素

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变分模态分解组合广义形态滤波器的MEMS陀螺仪去噪方法 被引量：2

15

作者 芦竹茂 白洋 +2 位作者 黄纯德 关少平 孟晓凯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期509-515,共7页

为了更加有效地消除MEMS陀螺仪输出信号存在大量不同类型噪声的同时保留有效信号特征,本文提出了一种变分模态分解(VMD)的多尺度自适应组合广义形态滤波器(CGMF)去噪方法.该方法首先采用VMD将MEMS陀螺仪原始输出信号分解为多个不同尺度... 为了更加有效地消除MEMS陀螺仪输出信号存在大量不同类型噪声的同时保留有效信号特征,本文提出了一种变分模态分解(VMD)的多尺度自适应组合广义形态滤波器(CGMF)去噪方法.该方法首先采用VMD将MEMS陀螺仪原始输出信号分解为多个不同尺度的具有特殊稀疏性的一高低频离散带限子信号内模函数(BLIMFs),然后通过选择CGMF中合适的结构元素(SEs)长度和几何结构对上述不同尺度BLIMFs进行自适应去噪处理,最后重建去噪后的BLIMFs获得去噪信号.通过实验验证并与现有的信号去噪方法相比,本方法的主要优点在于:1)解决了CGMF中SEs的长度和几何结构等关键参数的自适应选择问题;2)针对不同类型噪声均进行了有效的分离和去噪处理. 展开更多

关键词 变分模态分解 组合广义形态滤波 结构元素 MEMS陀螺仪 微机电系统 信号去噪

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用多尺度形态学方法实现成像测井电导率图像的缝洞参数表征 被引量：10

16

作者 李曦宁 沈金松 +5 位作者 李振苓 罗安银 马超 张伟伟 叶文军 朱忠民 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-77,共9页

裂缝和溶蚀孔洞为缝洞型储层提供了主要的储集空间和渗流通道,其分布的随机性和复杂性严重影响了对缝洞储层的定量评价。基于高覆盖率和高分辨率的电成像测井数据,采用多尺度数学形态学方法提取电导率图像中的缝洞孔隙度谱。选择不同尺... 裂缝和溶蚀孔洞为缝洞型储层提供了主要的储集空间和渗流通道,其分布的随机性和复杂性严重影响了对缝洞储层的定量评价。基于高覆盖率和高分辨率的电成像测井数据,采用多尺度数学形态学方法提取电导率图像中的缝洞孔隙度谱。选择不同尺度和形状的结构元素,构造不同种类的形态学滤波算子,实现井壁裂缝和溶蚀孔洞的电导率异常边缘检测。针对缝洞异常的边缘检测结果,用椭圆形函数拟合溶蚀孔洞,用多项式插值函数拟合裂缝边缘,继而提取缝洞参数并获得缝洞孔隙度谱。实验结果表明,用多尺度数学形态学方法对电导率图像的边缘检测有效地实现了缝洞的自动识别,验证了该方法计算缝洞孔隙度谱的准确性。 展开更多

关键词 微电扫描成像测井 多尺度形态学滤波 结构元素 缝洞异常边缘检测 缝洞孔隙度谱

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一种全方位多角度自适应形态滤波器及其算法 被引量：4

17

作者 马义德 杨淼 李廉 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期86-92,共7页

根据形态滤波器的结构元特性,结合形态开—闭(闭—开)组合运算及自适应算法,建立了一种能有效去除复杂纹理图像中的各种噪声,并较好的保持图像细节的方法。实验证明,这种全方位多角度自适应形态滤波器与现有的中值滤波器、全方位结构元... 根据形态滤波器的结构元特性,结合形态开—闭(闭—开)组合运算及自适应算法,建立了一种能有效去除复杂纹理图像中的各种噪声,并较好的保持图像细节的方法。实验证明,这种全方位多角度自适应形态滤波器与现有的中值滤波器、全方位结构元形态闭—开最小、开—闭最大滤波器等非线性滤波器相比较有更好的降噪性能及细节保护能力,扩展了形态滤波器在滤除高斯噪声方面的应用,提高了形态滤波器的适应性。 展开更多

关键词 数学形态学 形态滤波器 结构元 自适应算法

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基于自适应形态滤波的医学超声图像降噪 被引量：4

18

作者 邓寅晖 汪源源 王威琪 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期115-121,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 医学超声图像 斑点噪声 自适应形态滤波 结构因子 结构元

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全方位加权自适应形态滤波的井下电视套损图像去噪算法 被引量：3

19

作者 爨莹 邵文欣 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期93-95,共3页

在传统的数学形态学滤波基础上,引入全方位形态学结构元素,通过自适应形态学运算的加权组合,提出了一种全方位加权自适应组合形态滤波,对低光照条件下获取的井下电视套损图像进行滤波处理.实验表明,针对噪声主要为高斯白噪声的井下电视... 在传统的数学形态学滤波基础上,引入全方位形态学结构元素,通过自适应形态学运算的加权组合,提出了一种全方位加权自适应组合形态滤波,对低光照条件下获取的井下电视套损图像进行滤波处理.实验表明,针对噪声主要为高斯白噪声的井下电视套损图像,通过与传统开闭和闭开形态学滤波以及中值滤波对比分析,该方法有效地去除了井下电视套损检测图像的噪声,改善了图像的视觉效果,从而提高了后期图像数字化定量解释的精确度. 展开更多

关键词 图像去噪 全方位结构元 形态滤波 井下电视 套管检测

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多尺度形态重构的微弱弹道轨迹检测 被引量：1

20

作者 周宁 李在铭 周蓉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第2期26-30,共5页

本文提出了一种多尺度形态重构的微弱弹道轨迹检测方法。该方法先用形态学灰值重构算法对序列图像进行背景估计并作二值化处理,提取出序列图像中的可疑目标。然后根据炮弹的凝聚特性对二值图像进行多尺度形态二值重构,消除二值图像中的... 本文提出了一种多尺度形态重构的微弱弹道轨迹检测方法。该方法先用形态学灰值重构算法对序列图像进行背景估计并作二值化处理,提取出序列图像中的可疑目标。然后根据炮弹的凝聚特性对二值图像进行多尺度形态二值重构,消除二值图像中的大量虚警目标,最后根据炮弹的运动特性进行多帧数据融合检测弹道轨迹。仿真实验表明该方法能稳定检测出序列图像中的微弱弹道轨迹。 展开更多

关键词 多尺度形态重构 弹道轨迹 微弱目标检测 结构元

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