形态学滤波器结构元素选取原则研究与分析 被引量：53

1

作者 赵昭 刘利林 +2 位作者 张承学 李海涛 汪建敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第14期21-25,35,共6页

形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统... 形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统中的常见噪声,通过数值仿真,对几种常用结构元素的滤波效果及计算速度进行了详细的分析研究,进而给出了结构元素类型的一般选取原则。同时提出了关于结构元素宽度及幅值选取的一些规律,为形态学滤波器的设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 数学形态学 形态学滤波器 结构元素 去噪

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基于形态学滤波器的棘波提取技术 被引量：6

2

作者 王晶 徐光华 +1 位作者 张四聪 朱君明 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期69-73,共5页

本研究提出了一种基于形态学滤波器的脑电棘波检测方法。首先,选择三角形为结构元素,采用数学形态学中的级联开闭和闭开运算分别对脑电信号进行处理,去除癫痫样瞬态信号;然后对级联开闭和闭开运算采用平均加权的方法,消除统计偏倚现象,... 本研究提出了一种基于形态学滤波器的脑电棘波检测方法。首先,选择三角形为结构元素,采用数学形态学中的级联开闭和闭开运算分别对脑电信号进行处理,去除癫痫样瞬态信号;然后对级联开闭和闭开运算采用平均加权的方法,消除统计偏倚现象,得到背景脑电信号;最后将处理结果和原始脑电信号做差,提取出脑电信号中的棘波。通过仿真信号的对比分析和临床癫痫脑电信号的应用,表明该方法适用于双向棘波的提取,与以往的方法相比,背景脑电的抑制能力更强,提取出的信号特征成分更完整。 展开更多

关键词 形态学滤波器 脑电图 癫痫 棘波

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圆形结构形态学滤波器优化设计及应用 被引量：3

3

作者 车宏 孙隆和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期486-490,共5页

形态学滤波是红外弱小点目标检测研究中一个有效方法,其滤波器结构将直接影响检测性能。基于目标在实测红外图像上所呈现的凸包结构特点,首先设计了圆形形态学滤波器结构。在此基础上,引入神经网络进行圆形形态学滤波器结构元素优化设... 形态学滤波是红外弱小点目标检测研究中一个有效方法,其滤波器结构将直接影响检测性能。基于目标在实测红外图像上所呈现的凸包结构特点,首先设计了圆形形态学滤波器结构。在此基础上,引入神经网络进行圆形形态学滤波器结构元素优化设计。实测数据的处理结果表明:针对低信噪比图像(SNR≈2),在虚警概率小于等于1%情况下,优化的圆形形态学滤波器算子对的复杂红外弱小目标图像检测概率大于等于98%,优于固定结构元素的形态学滤波器和方形结构的优化形态学滤波器。 展开更多

关键词 形态学滤波器 圆形结构元素 神经网络

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双算子形态学滤波器 被引量：2

4

作者 雷涛 樊养余 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期449-463,共15页

传统的形态学滤波算子交替性差、耗时长且抑制噪声能力弱.基于中心互补结构元素与交替对偶算子,提出了双算子形态学滤波器.该滤波器继承了经典形态学滤波器的递增性、对偶性和幂等性,但不满足扩展性和非扩展性.双算子形态学滤波器具有... 传统的形态学滤波算子交替性差、耗时长且抑制噪声能力弱.基于中心互补结构元素与交替对偶算子,提出了双算子形态学滤波器.该滤波器继承了经典形态学滤波器的递增性、对偶性和幂等性,但不满足扩展性和非扩展性.双算子形态学滤波器具有离散的邻域运算特性,采用交替小结构元素能去除较结构元素大的噪声块,且在抑制噪声的同时有效保留了图像细节.实验结果表明,与基本的形态学滤波器及目前已改进的形态学滤波器相比,双算子形态学滤波器具有更强的噪声抑制性能,且在同等滤波效果下,其计算量更小,最终滤波后的图像具有较高的峰值信噪比和较小的均方根误差. 展开更多

关键词 形态学滤波器 交替对偶算子 噪声块 峰值信噪比

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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

5

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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动态电压恢复器基于模糊形态滤波器的检测方法研究 被引量：7

6

作者 师维 周卫平 吴正国 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期63-68,共6页

针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求... 针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求导的方法,分别得到三相虚拟电压。最后对虚拟电压进行dq变换并用新型滤波器替代传统巴特沃斯低通滤波器,可实时、准确地检测出电压暂降起始与结束时间、幅值以及相角变化。通过仿真证明该方法与传统dq检测方法相比具有抗干扰能力强,延时小,运算简单的优点。 展开更多

关键词 电压跌落 动态电压恢复器 dq变换 形态学滤波器 模糊控制

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基于多尺度形态学滤波的火电机组一次调频控制方法 被引量：16

7

作者 盛举 贾庆岩 +1 位作者 孙建军 查晓明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期194-200,共7页

高比例新能源并网给电力系统的频率稳定带来了严峻的挑战。相比风光储等并网新能源,火电机组惯量更大,一次调频可挖掘潜力更大。根据机组惯性作用、一次调频、二次调频的不同响应时间尺度,基于多尺度形态学滤波方法对火电机组一次调频... 高比例新能源并网给电力系统的频率稳定带来了严峻的挑战。相比风光储等并网新能源,火电机组惯量更大,一次调频可挖掘潜力更大。根据机组惯性作用、一次调频、二次调频的不同响应时间尺度,基于多尺度形态学滤波方法对火电机组一次调频负反馈通道的频率信号进行快速分解,通过对各频段信号设置合理的调差系数,实现分频段调频控制,并有效提高机组对全频段功率波动的频率调节能力。在MATLAB/Simulink中搭建含风、水、火电的电力系统调频模型,多场景下仿真结果表明该方法可以明显提高系统一次调频能力,改善系统频率概率分布,从而促进风电消纳。 展开更多

关键词 一次调频 火电机组 负荷波动 风电波动 多尺度形态学滤波器

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桥梁结构动力测试信号的自适应形态学滤波研究 被引量：1

8

作者 徐佳德 单德山 《铁道建筑》 北大核心 2018年第4期15-19,共5页

桥梁健康监测数据中不可避免地会掺杂系统噪声和测试噪声,噪声的存在将严重影响桥梁状态评估的准确性。为了抑制噪声对桥梁状态评估的影响,获得精确的桥梁状态评估结果,本文提出了一种自适应的形态学滤波器(Adaptive Morphological Filt... 桥梁健康监测数据中不可避免地会掺杂系统噪声和测试噪声,噪声的存在将严重影响桥梁状态评估的准确性。为了抑制噪声对桥梁状态评估的影响,获得精确的桥梁状态评估结果,本文提出了一种自适应的形态学滤波器(Adaptive Morphological Filter,AMF)。首先比选了AMF的各类结构元素类型,并依据AMF对信号傅里叶谱相对幅值的影响程度确定适宜的结构元素尺寸,据此构建滤波器。实现原始信号的自适应滤波后,用确定-随机子空间识别方法对原始数据和滤波后数据的模态参数进行识别,并使用稳定图法对滤波效果进行对比。以大比尺斜拉桥模型试验的测试数据为支撑对所提算法进行了验证。结果表明,AMF可显著提高桥梁模态参数识别结果的稳定性,并能挖掘出被噪声淹没的高阶桥梁模态参数。 展开更多

关键词 铁路桥梁 自适应形态学滤波器 试验研究 参数识别 确定-随机子空间识别

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基于形态滤波的变压器电流相关保护方案 被引量：23

9

作者 李肖博 肖仕武 +1 位作者 刘万顺 郑涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期8-13,共6页

将形态学数字滤波器作为变压器保护的前置滤波单元,在保留故障信号特征的前提下,最大限度地抑制各种干扰的影响。在此基础上,提出一种基于电流采样值相关度的变压器保护新判据,利用变压器两侧电流采样值波形的相关度来区分内部故障和外... 将形态学数字滤波器作为变压器保护的前置滤波单元,在保留故障信号特征的前提下,最大限度地抑制各种干扰的影响。在此基础上,提出一种基于电流采样值相关度的变压器保护新判据,利用变压器两侧电流采样值波形的相关度来区分内部故障和外部故障。在详细分析2种相关度计算公式对新判据影响的基础上,进行了大量的仿真实验。实验结果表明:该判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障。由于借鉴了传统比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据,对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,与其他励磁涌流识别判据相配合,可构成一种较理想的变压器主保护方案。 展开更多

关键词 电力系统 采样值差动保护 相关度 形态学滤波器 内部故障 外部故障

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数学形态学用于抑制MOA在线监测现场干扰 被引量：9

10

作者 丁国成 律方成 +1 位作者 刘云鹏 邢丽娜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期44-46,共3页

为提高MOA泄漏电流的测量精度以确保设备故障诊断的有效性和可靠性,采用数学形态学对具有较强干扰背景的MOA泄漏电流现场监测信号进行消噪处理,通过平滑MOA泄漏电流在线监测数据中的突变点,有效提取了真实信号,而且其运算相对简单,便于... 为提高MOA泄漏电流的测量精度以确保设备故障诊断的有效性和可靠性,采用数学形态学对具有较强干扰背景的MOA泄漏电流现场监测信号进行消噪处理,通过平滑MOA泄漏电流在线监测数据中的突变点,有效提取了真实信号,而且其运算相对简单,便于在单片机上实现,仿真和实例分析证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 金属氧化物避雷器 在线监测 泄漏电流 干扰 数学形态学滤波器

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数学形态学方法在海面船目标检测中的应用 被引量：4

11

作者 刘颖健 唐功友 赵驯洪 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期511-514,共4页

为进一步提高检测精度,提出1种将数学形态学方法应用到船目标检测数据后处理中的算法,根据该算法设计的数学形态学滤波器可以有效地消除SAR图像斑点噪声在船目标检测中造成的影响,减少船目标检测的误判,提高参数估计准确性。

关键词 SAR图像 船目标检测 数学形态学滤波器

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一种新颖的保持细节的图像滤波器 被引量：1

12

作者 亢洁 杨刚 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2006年第4期67-70,共4页

设计了一种新颖的保持图像细节的多刻度CB形态学滤波器,与经典形态学滤波器相比较,这种滤波器使用了结构元素的轮廓作为其主要算子,利用加噪图像进行了仿真实验,结果表明该滤波器具有良好的保护图像细节和滤除噪声的性能。

关键词 形态学滤波器 CB形态学 保持细节 图像处理

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基于数学形态学的多端柔性直流系统故障测距方案 被引量：13

13

作者 余修勇 肖立业 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期93-100,共8页

通过分析多端柔性直流系统直流线路故障后故障电压行波的传播特点,利用能够同时检测信号突变时刻和突变极性的数学形态学滤波器,设计采用双端信号进行故障测距的方案。通过对行波波头间隔取均值,提高了在线路端口附近故障时的测距精度... 通过分析多端柔性直流系统直流线路故障后故障电压行波的传播特点,利用能够同时检测信号突变时刻和突变极性的数学形态学滤波器,设计采用双端信号进行故障测距的方案。通过对行波波头间隔取均值,提高了在线路端口附近故障时的测距精度。利用估计的行波速度,确定行波波头的查找区间,提高了测距的抗干扰能力。该方法无需线路参数信息和两端数据同步,采样频率要求较低,抗噪声能力强。搭建了三端柔性直流系统进行仿真分析,仿真结果表明所提故障测距方案在各种情况下均可得到较高精度的测距结果。 展开更多

关键词 柔性直流系统 数学形态学滤波器 行波极性 故障检测 故障测距 过渡电阻

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基于形态-复小波暂态电能质量扰动检测及定位 被引量：10

14

作者 崔雪 刘会金 +1 位作者 张全明 廖清芬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期989-994,共6页

针对暂态电能质量扰动的实际检测过程中,存在着较强的脉冲噪声和白噪声干扰,影响暂态信息准确提取的问题,设计了有效的滤波算法以在保留信号特征的前提下最大限度地抑制噪声干扰影响,该法是将基于数学形态学的广义形态滤波器作为复数小... 针对暂态电能质量扰动的实际检测过程中,存在着较强的脉冲噪声和白噪声干扰,影响暂态信息准确提取的问题,设计了有效的滤波算法以在保留信号特征的前提下最大限度地抑制噪声干扰影响,该法是将基于数学形态学的广义形态滤波器作为复数小波变换的前置滤波单元,形成的一种新型形态-复小波变换综合检测算法。仿真结果表明,基于该算法的滤波器不仅可很好地解决电能质量扰动分析中滤除随机噪声和脉冲噪声的困难,还可较好地保持扰动信号的形状和特征。另外用Daubechies实小波构造了相应的正交紧支对称复小波,由其提供的复合信息可准确地检测出扰动并进行时间定位。分别用电压暂降、暂态振荡、短时谐波畸变及微小扰动对所提方法进行了数字仿真验证,结果证实了基于形态-复小波变换综合检测方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 形态学滤波器 广义形态滤波 复数小波 暂态电能质量 扰动检测 定位

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基于滤波提升的SVG电力无功补偿研究 被引量：4

15

作者 南亚楠 卢向东 《电网与清洁能源》 2018年第5期31-35,共5页

针对地铁电力系统稳定性要求高的需求,提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由信号处理模块、处理采集单元、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电压信号从信号处理模块通过,信号处理模块中对应设置了... 针对地铁电力系统稳定性要求高的需求,提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由信号处理模块、处理采集单元、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电压信号从信号处理模块通过,信号处理模块中对应设置了自适应形态学滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,并获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了5种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%以下,从而使负载性能得到保障。 展开更多

关键词 无功补偿 地铁电力系统 静止无功发生器 自适应形态学滤波器 控制电路 变流器

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雾天降质图像的快速复原 被引量：16

16

作者 吴笑天 鲁剑锋 +2 位作者 贺柏根 吴川 朱明 《中国光学》 EI CAS 2013年第6期892-899,共8页

针对在雨雾霾天气条件下,大气介质的散射和吸收作用导致光电成像系统接收的图像对比度降低,细节模糊不清及颜色偏移,提出通过快速图像复原来解决此类图像退化问题。基于大气成像光学模型,在暗通道先验的理论基础上,提出了一种基于形态... 针对在雨雾霾天气条件下,大气介质的散射和吸收作用导致光电成像系统接收的图像对比度降低,细节模糊不清及颜色偏移,提出通过快速图像复原来解决此类图像退化问题。基于大气成像光学模型,在暗通道先验的理论基础上,提出了一种基于形态学滤波器的快速估算暗通道图像的方法,并采用参数自适应调整方法来抑制暗通道先验不满足时的大片天空/白墙区域的颜色失真现象。实验结果表明,该算法能够有效快速复原雨雾天气条件下的降质图像,对于600×400大小的图像,其Matlab复原仿真时间仅为0.4 s,复原后的图像主观视觉质量明显提升,其大片天空/白墙区域的颜色失真得到有效抑制。 展开更多

关键词 降质图像 图像复原 暗通道先验 形态学滤波器

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基于LabVIEW的全陶瓷电主轴振动信号预处理模块的研究 被引量：4

17

作者 吴玉厚 田峰 +2 位作者 邵萌 张丽秀 张珂 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第6期1177-1182,共6页

目的减少信号因振动信号混入噪声而造成的信号采集结果失真,提高振动信号信噪比,更准确地的对电主轴振动信号进行分析.方法在对噪声信号和有用信号进行详细分析的基础上,以LabVIEW为软件平台,采用数学形态学与传统滤波器相结合的算法,... 目的减少信号因振动信号混入噪声而造成的信号采集结果失真,提高振动信号信噪比,更准确地的对电主轴振动信号进行分析.方法在对噪声信号和有用信号进行详细分析的基础上,以LabVIEW为软件平台,采用数学形态学与传统滤波器相结合的算法,使传统滤波器和形态学滤波器相互配合.结果全陶瓷电主轴检测系统信号预处理模块.经定量的仿真结果表明,预处理模块能够使信号误差值降低约40%,并较之单一使用数学形态滤波器或传统滤波器有着更好的滤波效果,滤波误差最多降低了26.2%.结论经过实验验证,预处理模块对振动信号中的噪声信号能够起到良好的抑制作用,能够有效还原被噪声污染的振动信号,提高信噪比.既很好地滤除了混杂在多频振动信号中的噪声信号,又解决了形态学滤波器滤波时在低频信号区域容易造成滤波失真的问题. 展开更多

关键词 LABVIEW 数学形态学滤波器 振动信号 预处理

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超(特)高压输电线路高速行波差动保护 被引量：16

18

作者 袁兆强 张承学 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期13-17,共5页

提出了一种行波电流差动保护的新算法,首先利用形态学交替混合滤波器去除行波信号中的噪声,并提取方向电流行波波头对应的时间,然后计算从方向电流行波起始时间开始数十微秒内方向电流行波波形的积分值,将输电线路两端的同向电流行波积... 提出了一种行波电流差动保护的新算法,首先利用形态学交替混合滤波器去除行波信号中的噪声,并提取方向电流行波波头对应的时间,然后计算从方向电流行波起始时间开始数十微秒内方向电流行波波形的积分值,将输电线路两端的同向电流行波积分值的差值作为行波电流差动保护的动作依据。当被保护线路外部短路故障时上述差值很小,而被保护线路内部短路故障时该差值很大,从而明显地区分出内部和外部故障。该算法由于只利用了行波起始部分数十微秒内的信号,其动作时间主要决定于线路两端的通信时间,因此一般动作时间只有几毫秒。分析和仿真表明该算法动作速度快、可靠性高,可以作为超(特)高压输电线路的主保护。 展开更多

关键词 特高压输电 超高压输电 输电线 继电保护 行波差动保护 形态学滤波器 数学形态学

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基于脑电棘波频次的癫痫发作预测算法 被引量：4

19

作者 李淑芳 周卫东 +1 位作者 袁琦 蔡冬梅 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期829-833,共5页

癫痫发作预测是近年来在神经科学领域中备受关注的课题。预测癫痫发作可以使医护人员或患者提前采取有效措施来预防和控制癫痫发作,在临床上具有重要意义。棘波是最基本的阵发性异常脑电活动,在分析和统计癫痫发作前期和发作期棘波频次... 癫痫发作预测是近年来在神经科学领域中备受关注的课题。预测癫痫发作可以使医护人员或患者提前采取有效措施来预防和控制癫痫发作,在临床上具有重要意义。棘波是最基本的阵发性异常脑电活动,在分析和统计癫痫发作前期和发作期棘波频次不同表现的基础上,首次提出一种基于脑电棘波频次的癫痫预测算法。对脑电进行滤波以去掉高频干扰后,采用形态学滤波器检测脑电棘波数目,并计算各段脑电中棘波出现的频次,最后根据棘波频次的变化预测癫痫的发作。采用本算法对21例癫痫患者长程颅内脑电进行癫痫预测,准确率达到74.7%,每小时错误预测次数仅为0.111次。结果表明,所提出算法能够有效地预测癫痫发作。 展开更多

关键词 癫痫预测 棘波检测 形态学滤波器 棘波频次

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MRI中的肿瘤边缘的自动检测 被引量：3

20

作者 袁华 吴效明 +1 位作者 岑人经 袁支润 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期6-8,共3页

MRI用于临床诊治时 ,肿瘤大小的自动检测一直是尚未圆满解决的问题 ,其中的关键技术是肿瘤边缘的自动检测 .边缘检测是计算机初级视觉中的一个难题 ,一直受到图像处理研究人员的关注 .虽然边缘检测的算子很多 ,但都是在噪声滤除与边缘... MRI用于临床诊治时 ,肿瘤大小的自动检测一直是尚未圆满解决的问题 ,其中的关键技术是肿瘤边缘的自动检测 .边缘检测是计算机初级视觉中的一个难题 ,一直受到图像处理研究人员的关注 .虽然边缘检测的算子很多 ,但都是在噪声滤除与边缘检出之间作权衡取舍 .本研究中提出了一种结合形态滤波器和广义模糊算子自动检测MRI中的肿瘤边缘的新方法 ,它能在保留边缘细节的同时最大程度地抑制噪声 .实验结果表明 ,在噪声抑制和边缘点检出的折衷中 。 展开更多

关键词 核磁共振成像 形态学滤波器 广义模糊算子 边缘检测 医学图像分析 肿瘤检测

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