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基于DC-HED网络和骨架提取的岩心图像边缘检测
1
作者 潘少伟 杨怡婷 +2 位作者 尚娅敏 郭智 蔡文斌 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期97-107,共11页
整体嵌套边缘检测(holistically-nested edge detection,HED)网络是目前图像边缘检测领域内一种应用广泛且性能良好的深度网络模型,但存在图像检测边缘缺失、冗余和模糊不清等不足。针对此问题,提出一种扩张卷积(dilated convolution,DC... 整体嵌套边缘检测(holistically-nested edge detection,HED)网络是目前图像边缘检测领域内一种应用广泛且性能良好的深度网络模型,但存在图像检测边缘缺失、冗余和模糊不清等不足。针对此问题,提出一种扩张卷积(dilated convolution,DC)结合HED网络的深度网络模型DC-HED。首先,去除原HED网络最后两层的池化层以进一步保留图像边缘信息;再加入扩张卷积来扩大感受野,更好地还原图像边缘细节,重新设计DC-HED网络。之后利用Zhang-Suen算法对其图像边缘检测结果进行骨架提取。把DC-HED网络和骨架提取应用于中国陕北地区S油田不同岩心铸体薄片图像(简称岩心图像)的边缘检测中,获得较好的试验效果。结果表明:相比已有文献中方法、传统Canny算子、传统Sobel算子和原HED网络,DC-HED网络检测获得的图像边缘更完整,连通性更好;DC-HED网络测试得到的均方误差、结构相似性和峰值信噪比分别为0.1106、0.7997和9.5611,与前面几种方法相比,均有较大幅度的改善。最后将图像骨架提取方法应用于已获得的图像边缘中,剔除了杂乱的图像边缘信息,可得到清晰连续的图像边缘中心轮廓线条。 展开更多
关键词 岩心铸体薄片图像 边缘检测 岩心数字化 hed网络 扩张卷积 骨架提取
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改进HED网络在轴承自动测量中的应用研究 被引量：1
2
作者 陈世奇 侯明 李鹏程 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期142-149,共8页
针对在工业环境中传统接触式测量轴承尺寸操作复杂且检测成本高的问题,提出一种新的加入注意力机制和结合Canny算法的改进型HED网络边缘检测算法。该方法基于HED网络,将主干网络第4、5个阶段的卷积层替换成连续空洞卷积,并设置网络的第3... 针对在工业环境中传统接触式测量轴承尺寸操作复杂且检测成本高的问题,提出一种新的加入注意力机制和结合Canny算法的改进型HED网络边缘检测算法。该方法基于HED网络,将主干网络第4、5个阶段的卷积层替换成连续空洞卷积,并设置网络的第3、4层池化步长为1,增大模型的感受野,提高输出的边缘图像精度;加入高效通道注意力机制ECA模块,有效抑制无关纹理特征和非边缘像素等影响;使用Canny算法中的非极大值抑制和双阈值处理算法,对检测的粗边缘进行细化,得到更加精确的轴承边缘;使用最小二乘圆拟合算法,获取轴承的内外环尺寸参数。实验结果表明,改进后的HED网络在ODS和OIS指标上分别达到了0.811和0.835,该方法可以有效实现轴承边缘检测并保证轴承尺寸测量精度。 展开更多
关键词 hed网络 轴承边缘检测 尺寸测量 空洞卷积 注意力机制
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基于HSV+Canny模型、HED网络模型的衣物轮廓提取算法研究 被引量：2
3
作者 黄启华 杜玉晓 《自动化与信息工程》 2024年第4期1-9,17,共10页
针对边缘检测算法在衣物轮廓提取过程中易受噪声影响的问题,采用传统的图像处理方法和深度学习方法对衣物轮廓提取算法进行研究。传统的图像处理方法主要基于HSV模型和Canny算法,首先,通过HSV模型分割前景图像;然后,对二值化图像进行形... 针对边缘检测算法在衣物轮廓提取过程中易受噪声影响的问题,采用传统的图像处理方法和深度学习方法对衣物轮廓提取算法进行研究。传统的图像处理方法主要基于HSV模型和Canny算法,首先,通过HSV模型分割前景图像;然后,对二值化图像进行形态学处理;最后,利用Canny算法提取衣物轮廓,此方法能准确地提取大部分颜色的衣物轮廓。深度学习方法主要基于HED网络模型,针对HED网络模型输出边缘定位缺失和较为粗糙等问题,对HED网络模型进行改进,首先,去除第3、4阶段的池化层;然后,在特征融合阶段引入注意力机制;最后,融合Canny算法进行边缘细化。对比实验结果表明:HSV+Canny算法比Canny算法的ODS值和OIS值分别提升了13.16%和14.72%,检测速度有小幅提升;改进的HED网络模型比HED网络模型的ODS值和OIS值分别提升4.84%和3.97%的同时,检测速度持平。 展开更多
关键词 衣物轮廓提取 HSV模型 CANNY算法 hed网络模型 注意力机制
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改进HED网络的金属零件二维条码分割方法 被引量：3
4
作者 李建伟 吕娜 +1 位作者 郭宏 刘成波 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第3期859-865,共7页
针对复杂环境金属件标刻的DM码因磨损、腐蚀等原因,导致传统图像分割算法难以精确定位的问题,提出一种基于改进HED网络的金属零件二维条码分割方法。在原HED网络上对主干特征提取网络改进,采用空洞卷积扩大感受野保留DM码全局信息;改变... 针对复杂环境金属件标刻的DM码因磨损、腐蚀等原因,导致传统图像分割算法难以精确定位的问题,提出一种基于改进HED网络的金属零件二维条码分割方法。在原HED网络上对主干特征提取网络改进,采用空洞卷积扩大感受野保留DM码全局信息;改变特征融合模块,增加两层卷积运算充分融合深监督模块输出的多尺度特征,提取区域轮廓完成DM码区域分割;使用LSD算法寻找区域分割图中的直线,经过直线聚类减少非感兴趣直线产生的干扰,实现二维条码区域精确分割定位。实验结果表明,该模型在全局最佳(ODS)和单图最佳(OIS)精度评定中F1值分别达到0.813和0.825,平均定位准确率达到97%。 展开更多
关键词 DataMatrix码 hed网络模型 空洞卷积 特征融合 多尺度特征提取 LSD算法 图像分割
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结合HED网络和双阈值分割的GMM目标检测算法 被引量：1
5
作者 李睿 王德忠 《计算机与现代化》 2020年第6期7-13,共7页
GMM在目标检测过程中容易受到灯光、目标颜色与背景颜色相似、目标阴影和拍摄高度等因素的干扰。针对以上问题,本文提出一种结合改进HED网络和OTSU双阈值分割的GMM算法。首先,改进模型针对视频帧的背景、噪声、前景目标进行双阈值分割,... GMM在目标检测过程中容易受到灯光、目标颜色与背景颜色相似、目标阴影和拍摄高度等因素的干扰。针对以上问题,本文提出一种结合改进HED网络和OTSU双阈值分割的GMM算法。首先,改进模型针对视频帧的背景、噪声、前景目标进行双阈值分割,合理选取高斯模型个数。其次,利用HED网络对输入图片进行边缘检测,将HED网络检测的边缘结果和双阈值分割的GMM检测结果进行“与”运算,得到最终目标检测结果。通过实验验证,改进算法的检测率更高,目标较小时检测轮廓更加完整,检测效果更好。 展开更多
关键词 OTSU双阈值 hed网络 边缘检测 与运算
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基于图像边缘检测的互感器安装校验方法研究
6
作者 赵国振 乔栋 +2 位作者 李银堂 朱斌 丁向前 《电子设计工程》 2025年第19期88-92,共5页
针对互感器安装验收过程中过度依赖人工核验的问题,文中融合图像边缘检测算法和深度神经网络,提出了一种互感器安装校验模型。算法由图像边缘检测、表面缺陷检测以及铭牌文字提取三部分组成。图像边缘检测模型以HED为基础,使用GAN网络... 针对互感器安装验收过程中过度依赖人工核验的问题,文中融合图像边缘检测算法和深度神经网络,提出了一种互感器安装校验模型。算法由图像边缘检测、表面缺陷检测以及铭牌文字提取三部分组成。图像边缘检测模型以HED为基础,使用GAN网络改进了图像模糊的问题。表面缺陷检测模型以Transformer算法为基础,将编码器替换为多头自注意力机制,进而提高分类准确率。铭牌文字提取算法结合DB模型和CRNN模型,在提升文字识别速度的同时提高了精度。实验测试结果表明,所提算法的表面缺陷识别以及文字识别准确率分别为90.25%和89.9%,在对比算法中均为最优。由此证明算法性能良好,能够满足工程应用的需要。 展开更多
关键词 互感器安装校验 hed模型 对抗神经网络 多头自注意力机制 文字识别模型
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基于改进HED网络的重叠葡萄果粒轮廓特征提取 被引量：3
7
作者 张舒 苗玉彬 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第9期157-164,共8页
针对复杂背景以及果粒重叠造成的葡萄果粒边界难以准确检测识别的问题,提出一种基于改进HED网络的图像边缘检测算法。算法改进HED神经网络模型,使网络中每个卷积层的输出均得到充分利用;引入骰子(Dice)系数改进原有加权交叉熵损失函数... 针对复杂背景以及果粒重叠造成的葡萄果粒边界难以准确检测识别的问题,提出一种基于改进HED网络的图像边缘检测算法。算法改进HED神经网络模型,使网络中每个卷积层的输出均得到充分利用;引入骰子(Dice)系数改进原有加权交叉熵损失函数。利用非极大值抑制方式对生成的边缘预测图进行边缘细化处理。实验结果表明,改进后的模型在验证集下的ODS(Optimal Dataset Scale)和OIS(Optimal Image Scale)分别达到0.801和0.817。通过比较改进HED与Canny、HED、DeepEdge三种算法对不同光照条件下的检测结果,表明改进的HED在不同条件下Dice系数高于其他算法约0.01,准确度高于其他算法约0.04。该研究结果为葡萄表型特征提取和葡萄生长规律研究提供了参考。 展开更多
关键词 深度学习 hed网络 葡萄 果粒轮廓 特征提取
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一种煤矿井下输煤大块物检测方法 被引量：9
8
作者 杜京义 郝乐 +2 位作者 王悦阳 杨若楠 文静怡 《工矿自动化》 北大核心 2020年第5期63-68,共6页
针对现有煤矿井下输煤大块物检测方法存在无法检测大块物数量且检测精度不高的问题,提出了一种基于改进HED神经网络融合Canny算子的煤矿井下输煤大块物检测方法。采用提取反射分量结合边缘保留滤波方法对采集的图像进行预处理,增强图像... 针对现有煤矿井下输煤大块物检测方法存在无法检测大块物数量且检测精度不高的问题,提出了一种基于改进HED神经网络融合Canny算子的煤矿井下输煤大块物检测方法。采用提取反射分量结合边缘保留滤波方法对采集的图像进行预处理,增强图像亮度、对比度,加深图像边缘信息;将预处理的图像代入改进的HED神经网络与Canny算子的融合模型中,得到连续的大块物边缘图像,根据边缘图像做非运算得到二值化填充图像;对二值化填充图像中的大块物进行矩形标注,计算出大块物像素个数与面积;统计大块物数量并判断大块物面积是否高于设定阈值,若高于设定阈值,则报警。实验结果表明,基于改进HED神经网络融合Canny算子的煤矿井下输煤大块物检测方法具有较好的边缘检测效果,能够有效降低图像边缘检测误差,有效统计出大块物数量,并能计算出大块物的面积。 展开更多
关键词 胶带运输 输煤 大块物检测 反射分量 hed神经网络 边缘检测
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一种基于双目视觉的立方星位姿参数估计算法 被引量：1
9
作者 张杜祥 刘成 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第6期28-37,共10页
针对当前使用图像特征的空间非合作目标立方星位姿估计算法存在鲁棒性差的问题,提出一种利用立方星顶点进行位姿估计的设计方案.基于双目视觉获取的灰度图像,采用HED(holistically-nested edge detection)网络结合二值化形态学处理方法... 针对当前使用图像特征的空间非合作目标立方星位姿估计算法存在鲁棒性差的问题,提出一种利用立方星顶点进行位姿估计的设计方案.基于双目视觉获取的灰度图像,采用HED(holistically-nested edge detection)网络结合二值化形态学处理方法以提高边缘提取的鲁棒性.检测出边缘图像中的多边形特征后,滤除重复和干扰的多边形,设计共边双框关键顶点判别算法判别立方星的关键顶点,实现了对立方星结构参数和位姿的估计.采用立方星模型进行实验验证,整体方法相比ICP(iterative closest point)精配准方法在30~70 cm探测距离内实现了最大4.4°、1.2 cm的偏差;边缘提取方法对目标结构参数判别准确率提升10%~40%,为非合作目标立方星的结构参数和位姿估计提供新技术路线. 展开更多
关键词 非合作目标 立方星 hed网络 结构参数估计 位姿估计
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基于改进HED网络模型的破碎矿石图像分割方法 被引量：8
10
作者 顾清华 危发文 +2 位作者 郭梦利 江松 阮顺领 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期254-262,共9页
矿石的粒度大小是评判破碎机破碎效果的重要参考,而图像分割是矿石粒度检测的关键步骤。针对破碎矿石形状复杂、粘连和堆叠以及图像噪声严重而导致图像分割不准确的问题,提出一种基于改进HED(Holistically-Nested Edge Detection)网络... 矿石的粒度大小是评判破碎机破碎效果的重要参考,而图像分割是矿石粒度检测的关键步骤。针对破碎矿石形状复杂、粘连和堆叠以及图像噪声严重而导致图像分割不准确的问题,提出一种基于改进HED(Holistically-Nested Edge Detection)网络模型的破碎矿石图像分割方法。首先,对采集的矿石图像进行双边滤波预处理操作,减少噪声对分割的影响;其次,使用残差可变形卷积块替代普通卷积块以增强模型对不同大小形状矿石的特征提取能力,并利用空洞卷积替代原有的池化层以扩大感受野,保留矿石的全局信息;最后,使用具有底部短连接结构的HED网络框架对矿石进行特征提取,并将提取的特征与低级的细节信息相融合,减少对粘连和堆叠矿石颗粒的欠分割问题。 展开更多
关键词 图像处理 图像分割 矿石粒度 hed网络模型 可变形卷积 空洞卷积
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