我的也是这个题目 还没开始做呢 主要是对算法的介绍与比较,然后用其中某两种算法进行编程用软件处理出结果 在对结果进行分析 大概流程就是这样
但凡是要评职称或是投稿期刊的论文均要经过查重,自身所创作的论文是否要查重与本身的学历并无关联,现如今即使是学位位极博士或是院士的学者创作论文依旧少不了论文查重这一程序。若是硕士毕业论文创作查重率依旧在危险边缘,
国内外现状常用的经典边缘检测算法你的改进算法总结附注你的关键代码
会的,硕士毕业一年后是有可能再次查重论文的,不过不会全部查,主要是以抽查的方式,硕士论文抽5%左右,博士论文抽10%左右,会不会查到你,就看运气好不好了
《计算机视觉教程》笔记 编著:章毓晋(清华大学电子工程系) 出版社:人民邮电出版社 出版时间:2017.3 考虑一种特殊的情况。假设图像中分布有两类目标,小目标为较暗的矩形,而大目标为较亮的椭圆形。一种定位小目标的设计策略包括: 在这个问题中,利用距离变换结果来定位小目标的关键是忽略所有大于小目标半宽度的局部极大值。任何明显小于这个值的局部极大值也可忽略。这意味着图像中大部分的局部极大值会被除去,只有某些在大目标之内和大目标之间的孤立点以及沿小目标中心线的局部极大值有可能保留。进一步使用一个孤立点消除算法可仅保留小目标的极大值,然后对极大值位置扩展以恢复小目标的边界。检测到的边缘有可能被分裂成多个片段,不过边缘中的任何间断一般不会导致局部极大值轨迹的断裂,因为距离变换将会把它们比较连续地填充起来。尽管这会给出稍微小一些的距离变换值,但这并不会影响算法的其他部分。 所以,该方法对边缘检测的影响有一定的鲁棒性。
Canny边缘检测是一种使用多种边缘检测算法检测边缘的方法。由John F.Canny于1986年提出,并在论文中有详尽的描述。 1)去噪。噪声会影响边缘检测的准确度。通常采用高斯滤波去除图像中的噪声。滤波器的核越大,边缘信息对噪声的敏感度就越低。不过,核越大,边缘检测的定位错误也会随之增加。通常一个5 X 5的核能满足大多数情况。 2)计算梯度的幅度与方向。梯度的方向与边缘的方向是垂直的,通常就取近似值为·水平、垂直、对角线等八个不同的方向。 3)非极大值抑制,即适当地让边缘变瘦。在获得了梯度的幅度和方向后,遍历图像中的像素点,去除所有非边缘的点。具体实现上,判断当前像素点是否是周围像素点中具有相同梯度方向的最大值,如果是,则保留该点;如果不是则抑制(归零)。 4)确定边缘。用双阈值算法确定最终的边缘信息。完成之前三步骤后,图像的强边缘已经在当前获取的边缘图像内。但一些虚边缘可能也在边缘图像内,这些虚边缘可能是真实的图像产生的,也可能是由于噪声产生的(必须将其剔除)。 设置两个阈值,其中一个为高阈值maxVal,另一个为低阈值minVal。根据当前边缘像素的梯度值与这两个阈值之间的关系,判断边缘的属性。如果当前边缘像素的梯度值不小于maxVal,则将当前边缘像素标记为强边缘;如果介于maxVal与minVal之间,则标记为弱边缘(先保留);如果小于minVal,则抑制当前边缘像素。之后再判断虚边缘是否与强边缘有连接,有连接,则处理为边缘;无连接则抑制。 OpenCV提供了cv2.Canny()来实现边缘检测:dst : 为计算得到的边缘图像 image: 为8位输入图像 threshold1: 表示处理过程中的的第一个阈值 threshold2: 表示处理过程中的的第二个阈值 apertureSize: 表示Sobel算子的孔径大小。 L2gradient: 为计算图像梯度幅度的标识。其默认值是False。如果为True,则使用更精确的L2范数进行计算,否则使用L1范数。 例如:
边缘就是灰度突变的地方。边缘检测一般就是对图像做微分,得出变化的部分。例如一维图像 3 3 3 6 9 9 9 9 9 ,每三个相邻的像素中,用左右两个像素相减的差值作为该像素的值写入,去掉靠边的像素,变为 0 3 6 3 0 0 0 ,其中如果出现负数要自己处理下,例如赋值成0. 。这样,最大值6出就是灰度变化最剧烈的地方,可以认为是边缘。二维情况下原理相同。
边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题,边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。
HED 论文: Holistically-Nested Edge Detection HED(Holistically-Nested Edge Detection)是一个端到端的边缘检测网络,特点是提取不同尺度的特征,和多输出的多监督及融合。 HED 在产业上应用比较广泛。 Holistic:指该方法的预测和训练都是端到端的;Neted:指通过多层级的输出,渐进地优化最终结果。作者的命名逻辑... 看这篇边缘检测的论文主要是想知道边缘检测的损失函数应该怎么设计。我本来的想法是直接像语义分割一样,用 IoU ,后来想想不对,如果一个边缘检测结果是 GT 平移了几个像素,那它仍可称得上好,但它的 IoU 却会骤降至和随机结果差不了多少。如果对边缘检测问题用 IoU 做优化对象,恐怕在优化时根本找不到可以下降的梯度方向。边缘检测的任务是提取图像内每个对象的边界,而排除对象的纹理。HED 被设计以解决两个问题:(1)对图像整体的训练和预测,End-to-end;(2)多尺度的特征提取。端到端很容易实现,因为边缘检测任务的输入和输出都是一张图片,只是通道数不同,很明显可以应用一个全卷积的网络来实现。HED 的骨干网络采用 VGG,并将 VGG 后面的全连接层结构全部移除,只保留卷积层。一些曾被应用过或正在被应用的多尺度特征提取方法。 (a) 多通路并行网络,通过不同的网络深度得到不同的感受野,输出聚合在一起; (b) 跳线连接,将来自不同卷积层的输出通过跳线连接在一起,作为特征提取结果(实际上跳线连接也可以在各个卷积层之间连接,而不仅限于到输出层,比如 U-Net 结构); (c) 同一个网络,采用不同尺寸的输入; (d) 不同深度的网络完全分立(这个方法感觉最拉跨,各个尺度上的特征没有相关性,也没听说过有人这么搞); (e) HED 提出的结构,在卷积网络的不同深度引出“侧输出”,将这些侧输出聚合成最终输出(和 (b) 的不同在于每个侧输出都能被监督并进行反向传播,这里应用了中继监督的思想,也是一个很泛用的做法)。这篇文章也用了中继监督,之前看的 Stacked Hourglass 也是。不过 Stacked Hourglass 的侧输出是还要被输入到下个特征提取网络里继续 refine 的,旨在迭代地优化输出结果。 HED 的侧输出和 GoogLnet 等一些常见的侧输出比较像,前面也说了,浅层的特征保留了更多的信息,但是相对而言感受野更小,那么 HED 就取多个不同深度的特征,分别在这些位点设置输出层。具体地,HED 在每个 VGG 内尺寸的特征图上引出一个卷积层作为侧输出层。HED 将边缘检测任务归纳为对每个像素点的二分类任务——“边缘”和“非边缘”。对于 HED 的单个输出而言,其损失函数为所有像素点的二分类损失函数的和,另外,由于边缘占的像素总数一般都会少于非边缘,所以实际是边缘的像素提供的二分类损失函数会乘以一个更大的权重,以进行正负样本平衡。HED 整体的损失函数就是它所有输出的损失函数的加权和。 转化成数学语言就是:其中 指特征提取网络(VGG)的权重, 指 HED 第 层输出的输出层权重, 为平衡每层输出为最终损失贡献的系数, 为平衡正负样本的系数, 和 分别指代边缘像素和非边缘像素, 为像素 输出的置信度。 上面的损失函数是针对每个侧输出进行优化,HED 的最终输出是每个侧输出按照一定的权重加总得到的融合输出,这些权重是通过训练学习到的,而非人为设定的。 融合输出的损失函数如下:其中融合输出 , 是每个侧输出在融合时的权重, 计算输出和 GT 之间的距离,这里采用交叉熵函数。 整个模型在训练时的优化目标权重为:可以看到,最终的损失函数中存在一定的冗余,由于融合输出是由侧输出得到的,侧输出似乎被不止一次地惩罚了。不过,先不论这种冗余是不是必要的,据作者言,只对融合输出进行惩罚得到的效果是不够好的,因为模型总会区域学习更大尺度上的特征。 HED 的损失函数是一种很直接的思路,不过任然有这样的问题:当一个被预测为“边缘”的像素点实际上是“非边缘”时,不管它和 GT 离得有多近,体现在损失函数上,都和一个差 GT 十万八千里的像素点没有区别。这种设计——就我个人的理解——会让损失函数的梯度出现大面积的平坦区域,梯度下降难以工作。但目前的工作似乎都是在用交叉熵作为损失函数,虽然今年也提出了 G-IoU、D-IoU 等将 IoU 调整后作为损失函数的方法,但是限于数学表达上的困难,目前只能应用于矩形边界框,而不能应用于像素集分割。
不要紧张,首先发文章的实质你弄清楚了就好办了: 发文章和大便的区别 1.都是憋出来的 2.肚子里有货才爽,否则很痛苦 3.即便肚子里面有货,也得有paper才行 4.paper越多心里越踏实 5.paper上的都是屎 6.paper不能是别人用过的 7.paper虽然是别人用过的,但是看不出来就行 8.运气够好的话可以借到paper 9.没有paper的话,如果你很有钱也能解决问题 10.实在没有paper,直接拍拍屁股走人是很需要勇气的 11.出来之后都觉得很爽的
我的也是这个题目 还没开始做呢 主要是对算法的介绍与比较,然后用其中某两种算法进行编程用软件处理出结果 在对结果进行分析 大概流程就是这样
摘 要 针对基于PC实现的图像边缘检测普遍存在的执行速度慢、不能满足实时应用需求等缺点,本文借助于TI公司的TMS320DM642图像处理芯片作为数字图像处理硬件平台,DSP/BIOS为实时操作系统,利用CCS开发环境来构建应用程序;并通过摄像头提取视频序列,实现对边缘检测Sobel算子改进[1]。 关键词 DM642;Sobel算子;程序优化;图像边缘检测 1 引言 边缘是图像中重要的特征之一,是计算机视觉、模式识别等研究领域的重要基础。图像的大部分主要信息都存在于图像的边缘中,主要表现为图像局部特征的不连续性,是图像中灰度变化比较强烈的地方,也即通常所说的信号发生奇异变化的地方。经典的边缘检测算法是利用边缘处的一阶导数取极值、二阶导数在阶梯状边缘处呈零交叉或在屋顶状边缘处取极值的微分算法。图像边缘检测一直是图像处理中的热点和难点。 近年来,随着数学和人工智能技术的发展,各种类型的边缘检测算法不断涌现,如神经网络、遗传算法、数学形态学等理论运用到图像的边缘检测中。但由于边缘检测存在着检测精度、边缘定位精度和抗噪声等方面的矛盾及对于不同的算法边缘检测结果的精度却没有统一的衡量标准,所以至今都还不能取得令人满意的效果。另外随着网络和多媒体技术的发展,图像库逐渐变得非常庞大;而又由于实时图像的目标和背景间的变化都不尽相同,如何实现实时图像边缘的精确定位和提取成为人们必须面对的问题。随着DSP芯片处理技术的发展,尤其是在图像处理方面的提高如TMS320C6000系列,为实现高效的、实时的边缘检测提供了可能性[5]。在经典的边缘检测算法中,Sobel边缘检测算法因其计算量小、实现简单、处理速度快,并且所得的边缘光滑、连续等优点而得到广泛的应用。本文针对Sobel算法的性能,并借助于TMS320DM642处理芯片[3],对该边缘检测算法进行了改进和对程序的优化,满足实时性需求。2 Sobel边缘检测算法的改进 经典的Sobel图像边缘检测算法,是在图像空间利用两个方向模板与图像进行邻域卷积来完成的,这两个方向模板一个是检测垂直边缘,一个是检测水平边缘。算法的基本原理:由于图像边缘附近的亮度变化较大,所以可以把那些在邻域内,灰度变化超过某个适当阈值TH的像素点当作边缘点。Sobel算法的优点是计算简单,速度快。但由于只采用了两个方向模板,只能检测水平方向和垂直方向的边缘,因此,这种算法对于纹理较复杂的图像,其边缘检测效果欠佳;同时,经典Sobel算法认为,凡灰度新值大于或等于阈值的像素点都是边缘点。这种判定依据是欠合理的,会造成边缘点的误判,因为多噪声点的灰度新值也很大。2.1 图像加权中值滤波 由于图像中的边缘和噪声在频域中均表现为高频成分,所以在边缘检测之前有必要先对图像进行一次滤波处理,减少噪声对边缘检测的影响。中值滤波是一种非线性信号的处理方法[2],在图像处理中,常用来保护边缘信息;保证滤波的效果。加权中值滤波,首先对每个窗口进行排序,取适当的比例,进行曲线拟合,拟合后的曲线斜率表征了此窗口的图像特征,再根据图像各部分特性适当的选择权重进行加权。2.2 增加方向模板 除了水平和垂直两方向外,图像的边缘还有其它的方向,如135o和45o等,为了增加算子在某一像素点检测边缘的精度,可将方向模板由2个增加为8个即再在经典的方向模板的基础上增加6个方向模板,如图1所示。2.3 边缘的定位及噪声的去除 通常物体的边缘是连续而光滑的,且边缘具有方向和幅度两个特征,而噪声是随机的。沿任一边缘点走向总能找到另一个边缘点,且这两个边缘点之间的灰度差和方向差相近。而噪声却不同,在一般情况下,沿任一噪声点很难找到与其灰度值和方差相似的噪声点[4]。基于这一思想,可以将噪声点和边缘点区分开来。对于一幅数字图像f(x,y),利用上述的8个方向模板Sobel算子对图像中的每个像素计算,取得其中的最大值作为该点的新值,而该最大值对应的模板所表示的方向为该像素点的方向。若|f(x,y)-f(x+i,y+j)|>TH2,对于任意i=0,1,-1;j=0,1,-1均成立,则可判断点(x,y)为噪声点。图2给出了图像边缘检测系统改进算法的软件流程图。图1 边缘检测8个方向模板图2 系统结构图3 基于TMS320DM642的图像处理的设计及算法优化3.1 TMS320DM642功能模块及图像处理系统的硬件结构 DSP以高速数字信号处理为目标进行芯片设计,采用改进的哈佛结构(程序总线和数据总线分开)、内部具有硬件乘法器、应用流水线技术、具有良好的并行性和专门用于数字信号处理的指令及超长指令字结构(VLIW)等特点;能完成运算量大的实时数字图像处理工作。 TMS320DM642是TI公式最近推出的功能比较强大的TMS320C6x系列之一,是目前定点DSP领域里性能较高的一款[6]。其主频是600MHz,8个并行运算单元、专用硬件逻辑、片内存储器和片内外设电路等硬件,处理能力可达4800MIPS。DM642基于C64x内核,并在其基础上增加了很多外围设备和接口,因而在实际工程中的应用更为广泛和简便。本系统使用50 MHz晶体震荡器作为DSP的外部时钟输入,经过内部锁相环12倍频后产生600 MHz的工作频率。DM642采用了2级缓存结构(L1和L2),大幅度提高了程序的运行性能。片内64位的EMIF(External Memory Interface)接口可以与SDRAM、Flash等存储器件无缝连接,极大地方便了大量数据的搬移。更重要的是,作为一款专用视频处理芯片,DM642包括了3个专用的视频端口(VP0~VP2),用于接收和处理视频,提高了整个系统的性能。此外,DM642自带的EMAC口以及从EMIF 口扩展出来的ATA口,还为处理完成后产生的海量数据提供了存储通道。本系统是采用瑞泰公司开发的基于TI TMS320DM642 DSP芯片的评估开发板——ICETEK DM642 PCI。在ICETEK DM642 PCI评估板中将硬件平台分为五个部分,分别是视频采集、数据存储、图像处理、结果显示和电源管理。视频采集部分采用模拟PAL制摄像头,配合高精度视频A/D转换器得到数字图像。基于DSP的视频采集要求对视频信号具备采集,实时显示、对图像的处理和分析能力。视频A/D采样电路—SAA7115与视频端口0或1相连,实现视频的实时采集功能。视频D/A电路—SAA7105与视频口2相连,视频输出信号支持RGB、HD合成视频、PAL/NTSC复合视频和S端子视频信号。通过I2C总线对SAA7105的内部寄存器编程实现不同输出。 整个系统过程由三个部分组成:图像采集—边缘处理—输出显示,如图2所示。摄像头采集的视频信号经视频编码器SAA7115数字化,DM642通过I2C总线对SAA7115进行参数配置。在SAA7115内部进行一系列的处理和变换后形成的数字视频数据流,输入到核心处理单元DM642。经过DSP处理后的数字视频再经过SAA7105视频编码器进行D/A转换后在显示器上显示最终处理结果。3.2 图像处理的软件设计和算法优化的实现 由于在改进Sobel边缘检测算子性能的同时,也相对增加了计算量,尤其是方向模板的增加,每个像素点均由原来的2次卷积运算增加为8次卷积运算,其实时性大大减弱。为了改进上述的不足,在深入研究处理系统和算法后,针对TMS320DM642的硬件结构特点,研究适合在TMS320DM642中高效运行的Sobel改进算法,满足实时处理的要求。整个程序的编写和调试按照C6000软件开发流程进行,流程分为:产生C代码、优化C代码和编写线性汇编程序3个阶段。使用的工具是TI的集成开发环境CCS。在CCS下,可对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试等工作。在使用C6000编译器开发和优化C代码时[7-8],对C代码中低效率和需要反复调用的函数需用线性汇编重新编写,再用汇编优化器优化。整个系统的控制以及数字图像处理是用C程序实现,大部分软件设计采用C程序实现,这无疑提高了程序的可读性和可移植性,而汇编程序主要是实现DM642的各部分初始化。其边缘检测优化算法在DM642中的实现步骤具体如下: S1:根据DM642的硬件结构要求和控制寄存器设置,初始化系统并编写实现边缘检测算法的C程序。 S2:借助CCS开发环境的优化工具如Profiler等产生.OUT文件。 S3:根据产生的附件文件如.MAP文件,分析优化结果及源程序结构,进一步改进源程序和优化方法。 S4:使用CCS中调试、链接、运行等工具,再生成.OUT可执行文件。 S5:运行程序,如果满足要求则停止;否则重复步骤S2~S4直至满足使用要求。4 实验结果 本文以Lena图像为例根据上述的硬件环境和算法实现的原理和方法,图4~图6分别给出了在该系统下采集的视频Lena图像及使用边缘检测算子和改进后处理的结果。由实验结果可以看出,在该系统下能实时完成视频图像的处理,并且给出的边缘检测算子能较好的消除噪声的影响,边缘轮廓清晰。该算法不仅能抑制图像中大部分噪声和虚假边缘,还保证了较高的边缘点位精度。图4 Lena原始图像 图5 传统Sobel算子 图6 改进Sobel算子5 总结 本文实现了在TMS320DM642评估板上用改进的Sobel算子对实时图像进行边缘检测,无延迟地得到边缘图像。边缘检测效果较好,既提高了图像检测的精度又满足了实时性的要求。从检测结果看,利用该改进后的算子在边缘精确定位、边缘提取都达到了很好的效果,且抗噪声能力强,并为目标跟踪、无接触式检测、自动驾驶、视频监控等领域的应用提供了坚实的基础。参考文献[1] 王磊等. 基于Sobel理论的边缘提取改善方法[J].中国图像图形学报,2005.10[2] 陈宏席. 基于保持平滑滤波的Sobel算子边缘检测.兰州交通大学学报,2006,25(1):86—90[3] 熊伟. 基于TMS320DM642的多路视频采集处理板卡硬件设计与实现[ M]. 国外电子元器件,2006[4] 朱立.一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究[J].电子技术应用.2004,25(1)[5] 刘松涛,周晓东.基于TMS320C6201的实时图像处理系统[J].计算机工程,2005(7):17—23[6] TI TMS320DM642 video/imaging fixed-point digital signal processor data manual,2003[7] TMS320C6x Optimizing C Compiler User’s Guide’ TEXAS INSTRUMENTS”,2002[8] TMS320C32x Optimizing C/C++ Compiler User's Guide,Texas Instruments Incorporated,2001
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提取二进制图像的轮廓。语法:BW2 = bwmorph(BW1,operation)BW1 = imread('circles.png');subplot(2,2,1); subimage(BW1);BW2 = bwmorph(BW1,'remove');subplot(2,2,2); subimage(BW2)检测灰度图像的边缘格式: BW = edge(I,method,thresh,direction)I = imread('rice.png');imshow(I);BW1 = edge(I,'prewitt');figure; imshow(BW1); BW2 = edge(I,'canny');figure;imshow(BW2);
国内外现状常用的经典边缘检测算法你的改进算法总结附注你的关键代码
Canny operator based on edge detection algorithm Abstract: This paper describes the Canny edge detection operator of the basic tenets of the theory, gives the operator the course of the specific algorithm. On this basis, the use of JAVA language to achieve its edge detection. The results show that the real face: Canny operator has a good edge detection performance, the effect of extraction on the image better. Key words: image processing; Canny operator; edge detection; Java