为实现深井钻孔内壁形态的高质量全景可视化,克服传统图像拼接方法在自动化水平、拼接质量及处理效率方面的局限,提出了一种融合YOLOv11s(You Only Look Once)与结构相似性(Structural Similarity Index Method)的智能图像拼接方法。研...为实现深井钻孔内壁形态的高质量全景可视化,克服传统图像拼接方法在自动化水平、拼接质量及处理效率方面的局限,提出了一种融合YOLOv11s(You Only Look Once)与结构相似性(Structural Similarity Index Method)的智能图像拼接方法。研究旨在突破现有技术对人工干预依赖性强、易产生接缝、亮度不均及视觉伪影等瓶颈,提升钻孔内壁图像拼接的精度、连续性与整体效率,为后续钻孔质量评估与爆破设计参数优化提供高保真、高一致性的视觉数据支持。在技术方法上,引入轻量化YOLOv11s目标检测网络,充分利用其深层特征提取能力与多尺度检测优势,精准识别钻孔图像中的圆形边界,自动提取圆心坐标与半径参数,有效克服因镜头畸变、光照不均或局部遮挡引起的定位偏差;随后,基于精确的几何参数进行极坐标变换,将环形内壁区域逐帧展开为矩形图像,保留原始纹理信息的同时构建空间有序的展开图集。在此基础上,创新性地融合SSIM结构相似性度量与滑动窗口匹配策略,通过系统分析相邻展开图像在重叠区域内的亮度、对比度与结构一致性,自适应搜索最优配准位置,实现高效、无缝的图像拼接,最终生成完整内壁环状全景图。试验结果表明,该方法在处理240张图像时,拼接耗时仅为34.98 s,同样实验条件下,相较于传统SIFT特征点匹配方法所需的271.35 s,该方法耗时更短且拼接结果具有更高的视觉连贯性与几何保真度,抑制了接缝错位、亮度跳变和纹理重复等常见问题。创新在于提出了一种自动化拼接流程,融合YOLOv11s与SSIM算法,提升了拼接效率与视觉质量。展开更多
背景现有医学影像压缩技术基于均方误差优化,并不能完全反映人类对医学影像的主观质量感受,与临床诊断所需的结构特征保留度存在一定差距。目的提出一种面向医学影像细微特征的低损耗压缩编码算法,旨在不降低医学影像主观质量的同时降...背景现有医学影像压缩技术基于均方误差优化,并不能完全反映人类对医学影像的主观质量感受,与临床诊断所需的结构特征保留度存在一定差距。目的提出一种面向医学影像细微特征的低损耗压缩编码算法,旨在不降低医学影像主观质量的同时降低其传输带宽。方法本研究收集了解放军总医院14例骨科手术的CT图像序列,首先基于医学影像的亮度、对比度及细节纹理等关键视觉特征,重构结构相似性指数(structural similarity index measure,SSIM),其中亮度因子α=1.15,对比度/结构因子β=γ=0.95;进而基于线性失真模型和大数定律,建立结构相似性指数和均方误差的关系式;其次,将1/SSIM作为图像失真的度量指标,构建适用于率失真优化的SSIM失真测度;在此基础上,在目标速率约束条件下使失真指标最小化,建立基于SSIM的率失真优化框架;最后,依托x264平台,将所提方法与标准编码器进行比较,验证其在率失真性能上的优势。结果本团队的方法相较x264标准编码器取得了恒定量化参数下平均-5.2%和恒定质量因子下平均-4.8%的率失真收益;在主观质量上,编码前后图像的SSIM均>0.95,码率平均降低372 kbps,在计算效率上未增加编码时间复杂度。结论本研究提出的方法在保证医学影像高感官质量的同时兼顾了计算复杂度的控制,为医疗影像传输提供了更优秀的压缩编码方案。展开更多
In this paper, we study edge detection or segmentation, which is recognized as a rudiment innovation as it can evaluate sharpness and analyze object boundaries. That’s the reason it has been an influential figure in ...In this paper, we study edge detection or segmentation, which is recognized as a rudiment innovation as it can evaluate sharpness and analyze object boundaries. That’s the reason it has been an influential figure in the image-processing era. Because of this, it has a significant influence in the age of image processing. On the other hand, edge detection is the process of dividing an image into discontinuous regions. It specifies the intensity shift connected to the image’s edge. There are several methods for detecting edges. Four edge identification methods on satellite images and satellite images affected by Gaussian noise were examined. Known edge detection technologies such as Canny, Prewitt, Scharr, and Robert operators are included in this study. Additionally, the key feature of an image for evaluating its quality is the Image Quality Assessment (IQA) measure. We primarily take into account SSIM, MSE, PSNR, and RMSE when assessing image quality. Experimental validation has been obtained for the application of the Canny and Prewitt algorithms to the satellite dataset. However, when the Gaussian Noise effect is added to the same dataset, clever edge detection performs better.展开更多
随着图像拼接技术在摄影、医疗影像及虚拟现实等领域的广泛应用,开发高效且精确的拼接算法具有重要实践意义。设计并实现了一种基于特征点匹配的图像拼接系统,利用Gamma校正方法对初始图像进行亮度预处理,以尺度不变特征变换(Scale-Inva...随着图像拼接技术在摄影、医疗影像及虚拟现实等领域的广泛应用,开发高效且精确的拼接算法具有重要实践意义。设计并实现了一种基于特征点匹配的图像拼接系统,利用Gamma校正方法对初始图像进行亮度预处理,以尺度不变特征变换(Scale-Invariont Feature Transfom,SIFT)算法为核心,通过OpenCV视觉库及Python编程语言完成图像特征点提取、匹配及图像拼接。设计了直观友好的用户界面(User Interface,UI)以支持用户操作并保存拼接结果。以结构相似性指数(Structural Similarity Index,SSIM)及峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)评价指标,在不同光照及环境条件下对系统进行实验验证。结果表明,系统可高效、精准完成不同环境的图像拼接,增强后的拼接图像在PSNR及SSIM值上均表现出提升,验证了系统的实用性及可靠性。展开更多
准确高效的奶牛发情检测技术能够提高其受胎率、缩短胎间距,是改善奶牛繁殖效率和提高经济效益的重要手段。规模化、集约化养殖环境下,众多学术与科学研究证实奶牛行为方式和活动量是判断其是否发情的重要指标。目前常用奶牛行为决策方...准确高效的奶牛发情检测技术能够提高其受胎率、缩短胎间距,是改善奶牛繁殖效率和提高经济效益的重要手段。规模化、集约化养殖环境下,众多学术与科学研究证实奶牛行为方式和活动量是判断其是否发情的重要指标。目前常用奶牛行为决策方法主要是针对单点数据进行行为分类,而奶牛运动传感数据是按照时间顺序采集的多元时间序列数据,因此该文提出基于结构相似度的子序列段快速聚类算法(SC-SS,subsequence clustering based on structural similarity),首先利用加速度一阶差分值将奶牛运动动态时间序列传感数据划分成若干子序列段,然后计算子序列段加速度值、能量、标准方差等特征结构相似度;最后根据各个子序列的结构相似度进行快速聚类。试验数据分析对比表明,SC-SS较常用K-means算法具有更高的运行效率,可更有效地完成奶牛行为分类,提高奶牛发情检测的准确率。展开更多
该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means,NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量,能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR...该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means,NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量,能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR图像上的实验表明,与GammaMAP滤波、CHMT算法、BLS-GSM算法、NL-means滤波相比,此方法在有效去除相干斑噪声的同时能更好地保持边缘结构信息。展开更多
文摘为实现深井钻孔内壁形态的高质量全景可视化,克服传统图像拼接方法在自动化水平、拼接质量及处理效率方面的局限,提出了一种融合YOLOv11s(You Only Look Once)与结构相似性(Structural Similarity Index Method)的智能图像拼接方法。研究旨在突破现有技术对人工干预依赖性强、易产生接缝、亮度不均及视觉伪影等瓶颈,提升钻孔内壁图像拼接的精度、连续性与整体效率,为后续钻孔质量评估与爆破设计参数优化提供高保真、高一致性的视觉数据支持。在技术方法上,引入轻量化YOLOv11s目标检测网络,充分利用其深层特征提取能力与多尺度检测优势,精准识别钻孔图像中的圆形边界,自动提取圆心坐标与半径参数,有效克服因镜头畸变、光照不均或局部遮挡引起的定位偏差;随后,基于精确的几何参数进行极坐标变换,将环形内壁区域逐帧展开为矩形图像,保留原始纹理信息的同时构建空间有序的展开图集。在此基础上,创新性地融合SSIM结构相似性度量与滑动窗口匹配策略,通过系统分析相邻展开图像在重叠区域内的亮度、对比度与结构一致性,自适应搜索最优配准位置,实现高效、无缝的图像拼接,最终生成完整内壁环状全景图。试验结果表明,该方法在处理240张图像时,拼接耗时仅为34.98 s,同样实验条件下,相较于传统SIFT特征点匹配方法所需的271.35 s,该方法耗时更短且拼接结果具有更高的视觉连贯性与几何保真度,抑制了接缝错位、亮度跳变和纹理重复等常见问题。创新在于提出了一种自动化拼接流程,融合YOLOv11s与SSIM算法,提升了拼接效率与视觉质量。
文摘背景现有医学影像压缩技术基于均方误差优化,并不能完全反映人类对医学影像的主观质量感受,与临床诊断所需的结构特征保留度存在一定差距。目的提出一种面向医学影像细微特征的低损耗压缩编码算法,旨在不降低医学影像主观质量的同时降低其传输带宽。方法本研究收集了解放军总医院14例骨科手术的CT图像序列,首先基于医学影像的亮度、对比度及细节纹理等关键视觉特征,重构结构相似性指数(structural similarity index measure,SSIM),其中亮度因子α=1.15,对比度/结构因子β=γ=0.95;进而基于线性失真模型和大数定律,建立结构相似性指数和均方误差的关系式;其次,将1/SSIM作为图像失真的度量指标,构建适用于率失真优化的SSIM失真测度;在此基础上,在目标速率约束条件下使失真指标最小化,建立基于SSIM的率失真优化框架;最后,依托x264平台,将所提方法与标准编码器进行比较,验证其在率失真性能上的优势。结果本团队的方法相较x264标准编码器取得了恒定量化参数下平均-5.2%和恒定质量因子下平均-4.8%的率失真收益;在主观质量上,编码前后图像的SSIM均>0.95,码率平均降低372 kbps,在计算效率上未增加编码时间复杂度。结论本研究提出的方法在保证医学影像高感官质量的同时兼顾了计算复杂度的控制,为医疗影像传输提供了更优秀的压缩编码方案。
文摘In this paper, we study edge detection or segmentation, which is recognized as a rudiment innovation as it can evaluate sharpness and analyze object boundaries. That’s the reason it has been an influential figure in the image-processing era. Because of this, it has a significant influence in the age of image processing. On the other hand, edge detection is the process of dividing an image into discontinuous regions. It specifies the intensity shift connected to the image’s edge. There are several methods for detecting edges. Four edge identification methods on satellite images and satellite images affected by Gaussian noise were examined. Known edge detection technologies such as Canny, Prewitt, Scharr, and Robert operators are included in this study. Additionally, the key feature of an image for evaluating its quality is the Image Quality Assessment (IQA) measure. We primarily take into account SSIM, MSE, PSNR, and RMSE when assessing image quality. Experimental validation has been obtained for the application of the Canny and Prewitt algorithms to the satellite dataset. However, when the Gaussian Noise effect is added to the same dataset, clever edge detection performs better.
文摘随着图像拼接技术在摄影、医疗影像及虚拟现实等领域的广泛应用,开发高效且精确的拼接算法具有重要实践意义。设计并实现了一种基于特征点匹配的图像拼接系统,利用Gamma校正方法对初始图像进行亮度预处理,以尺度不变特征变换(Scale-Invariont Feature Transfom,SIFT)算法为核心,通过OpenCV视觉库及Python编程语言完成图像特征点提取、匹配及图像拼接。设计了直观友好的用户界面(User Interface,UI)以支持用户操作并保存拼接结果。以结构相似性指数(Structural Similarity Index,SSIM)及峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)评价指标,在不同光照及环境条件下对系统进行实验验证。结果表明,系统可高效、精准完成不同环境的图像拼接,增强后的拼接图像在PSNR及SSIM值上均表现出提升,验证了系统的实用性及可靠性。
文摘准确高效的奶牛发情检测技术能够提高其受胎率、缩短胎间距,是改善奶牛繁殖效率和提高经济效益的重要手段。规模化、集约化养殖环境下,众多学术与科学研究证实奶牛行为方式和活动量是判断其是否发情的重要指标。目前常用奶牛行为决策方法主要是针对单点数据进行行为分类,而奶牛运动传感数据是按照时间顺序采集的多元时间序列数据,因此该文提出基于结构相似度的子序列段快速聚类算法(SC-SS,subsequence clustering based on structural similarity),首先利用加速度一阶差分值将奶牛运动动态时间序列传感数据划分成若干子序列段,然后计算子序列段加速度值、能量、标准方差等特征结构相似度;最后根据各个子序列的结构相似度进行快速聚类。试验数据分析对比表明,SC-SS较常用K-means算法具有更高的运行效率,可更有效地完成奶牛行为分类,提高奶牛发情检测的准确率。
文摘该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means,NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量,能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR图像上的实验表明,与GammaMAP滤波、CHMT算法、BLS-GSM算法、NL-means滤波相比,此方法在有效去除相干斑噪声的同时能更好地保持边缘结构信息。
