亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于自適應結(jié)構(gòu)元網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法研究

        2015-12-09 11:33:19李元金岳座剛趙國柱
        湖北工程學院學報 2015年3期

        李元金,肖 剛,王 濤,王 楊,岳座剛,趙國柱,黃 寅

        (1.滁州學院 計算機與信息工程學院,安徽 滁州 239000;2.滁州廣播電視大學,安徽 滁州 239000)

        基于自適應結(jié)構(gòu)元網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法研究

        李元金1,肖剛1,王濤1,王楊1,岳座剛1,趙國柱1,黃寅2

        (1.滁州學院 計算機與信息工程學院,安徽 滁州 239000;2.滁州廣播電視大學,安徽 滁州 239000)

        摘要:提出了基于形態(tài)學自適應結(jié)構(gòu)元網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法。在全局結(jié)構(gòu)元算法基礎(chǔ)上,根據(jù)校正靶圖像中不同位置網(wǎng)格線扭曲變形程度不同建立自適應結(jié)構(gòu)元,并利用自適應結(jié)構(gòu)元構(gòu)建數(shù)學形態(tài)學算子對采集的XRII圖像進行驗證。驗證結(jié)果表明,本文提出的算法不僅能有效地識別并提取出校正靶圖像中網(wǎng)格線交叉點坐標值,而且視覺效果上優(yōu)于全局結(jié)構(gòu)元提取的結(jié)果。

        關(guān)鍵詞:自適應結(jié)構(gòu)元;膨脹與腐蝕;網(wǎng)格線交叉點坐標;坐標提取

        中圖分類號:TP391.41

        文獻標志碼:碼:A

        文章編號:號:2095-4824(2015)03-0045-03

        收稿日期:2015-02-25

        基金項目:國家973重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目(2010CB732503);安徽省科技廳項目(1308085MF96);安徽省教育廳重點項目(KJ2014A186);滁州學院科研啟動基金項目(2012qd06)

        作者簡介:李元金(1976-),男,安徽和縣人,滁州學院計算機與信息工程學院副教授,博士,東南大學博士后。

        肖剛(1986-),男,甘肅平?jīng)鋈?,滁州學院計算機與信息工程學院助教,碩士。

        王濤(1976-),男,安徽宿州人,滁州學院計算機與信息工程學院講師,碩士。

        眾所周知,在影像加強器[1](X-Ray Image Intensifier, XRII)采集X線投影數(shù)據(jù)后,為了后繼工作的正常開展,必須對采集投影數(shù)據(jù)進行扭曲校正[2]。然而,投影數(shù)據(jù)扭曲校正之前必須確定投影數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,為此必須識別和提取出XRII圖像中標志點的坐標值。因此,C臂X光機圖像中標志點的自動識別與數(shù)據(jù)提取便成為該類手術(shù)導航技術(shù)研究的第一要務[3]。

        針對XRII圖像中控制點坐標值識別和提取問題,研究人員提出了不同的方法。如文獻[4]在識別和提取XRII圖像中控制點坐標值時使用帶有人工干預的半自動式檢測方法;在文獻[5]中Chakraborty提出了帶有人工干預的基于光標移動XRII圖像中控制點坐標值識別和提?。焕钤鸬萚3]提出了基于校正靶自身特征的標志物投影識別與數(shù)據(jù)提取算法,其中操作算子所使用的結(jié)構(gòu)元是通過多次實驗設置的全局結(jié)構(gòu)元。

        本文在文獻[3]的基礎(chǔ)上,提出一種基于自適應結(jié)構(gòu)元網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法,該算法根據(jù)文獻[3]的方法去除校正靶投影圖像背景,并使用閾值對去除背景后圖像進行分割,根據(jù)圖像中“1”像素的個數(shù)自適應地構(gòu)建結(jié)構(gòu)元并使用該結(jié)構(gòu)元所生成的操作算子對圖像進行形態(tài)學膨脹與腐蝕運算。

        1 膨脹與腐蝕

        數(shù)學形態(tài)學已經(jīng)被廣泛應用于圖像處理,如車牌圖像提取[6]和邊緣檢測[7-8]等。在基于數(shù)學形態(tài)學的圖像處理過程中,膨脹和腐蝕操作是它的基礎(chǔ)。

        1.1 膨脹[9]

        膨脹是使圖像中的目標“生長”或“變粗”的操作,在這一過程中將與某物接觸的所有背景合并到該物體中去。這種特殊的方法和變粗的程度由結(jié)構(gòu)元素的形狀來控制。膨脹定義形式為:

        上式讀作A被B膨脹,其中Φ為空集,B為結(jié)構(gòu)元。結(jié)構(gòu)元B膨脹集合A后所產(chǎn)生的結(jié)果是由所有結(jié)構(gòu)元原點位置組成的集合,其中反射并平移后的結(jié)構(gòu)元B至少與A的一個元素重疊。

        1.2 腐蝕[9]

        腐蝕是數(shù)學形態(tài)學中的另外一種操作方法,用于消除物體外圍邊界點,其結(jié)果使剩下的物體沿其周邊比原物體小一個像素的面積。腐蝕操作定義為:

        E=B?S={x,y|Sxy?B}

        (2)

        由S對B腐蝕所產(chǎn)生的二值圖像E是這樣的點(x,y)的集合:如果S的原點平移到點(x,y),那么S將完全包含于B中。當使用基本的3×3結(jié)構(gòu)元時,一般意義的腐蝕簡化為簡單腐蝕。

        1.3 結(jié)構(gòu)元[10]

        結(jié)構(gòu)元是結(jié)構(gòu)元素的簡稱。結(jié)構(gòu)元又被稱為刷子,是數(shù)學形態(tài)學膨脹操作和腐蝕操作的最基本組成部分,通常比待處理的圖像要小得多。結(jié)構(gòu)元可以為任意的大小和形狀,且一般為二維。二維結(jié)構(gòu)元為數(shù)值0和1組成的矩陣。結(jié)構(gòu)元的原點指定了圖像中需要處理的像素范圍,結(jié)構(gòu)元中數(shù)值為1的點決定結(jié)構(gòu)元的鄰域像素在進行膨脹或腐蝕操作時是否需要參與計算。

        2 實驗結(jié)果

        2.1 數(shù)據(jù)采集

        為了驗證本文方法的有效性和可靠性,實驗過程中使用南京普愛射線影像設備有限公司生產(chǎn)的7200型號C臂CT機采集XRII圖像。表1是7200型號的C臂CT機主要機械參數(shù)[3]。

        表1 實驗用C臂X光機參數(shù)

        2.2 自適應結(jié)構(gòu)元的確定

        圖1(a)是采集的XRII圖像??梢钥闯?,該圖存在著一定的S型扭曲、針墊型扭曲和局部扭曲;相比而言,中間位置扭曲程度較低,網(wǎng)格線也較細,越向四周扭曲變形程度越明顯,網(wǎng)格線也較粗,這主要是由于X光線透視后投影到曲面屏影像增強器上所產(chǎn)生的[3]。為了使這些網(wǎng)格線與網(wǎng)格線交叉點位置斷開并提取網(wǎng)格線交叉點坐標,就必須針對不同位置網(wǎng)格線的粗細程度選擇不同的操作結(jié)構(gòu)元。實驗時,以網(wǎng)格線交叉點四周兩組網(wǎng)格線寬度平均值的四分之一值為作為膨脹時結(jié)構(gòu)元,以膨脹后網(wǎng)格線交叉點四周兩組網(wǎng)格線寬度平均值的二分之一值為作為腐蝕時結(jié)構(gòu)元。

        2.3 提取結(jié)果

        圖1(b)和1(c)顯示了使用全局結(jié)構(gòu)元提取的結(jié)果,其中1(b)膨脹時結(jié)構(gòu)元設置成半徑為4的扁平圓形結(jié)構(gòu)元,腐蝕時結(jié)構(gòu)元設置成半徑為8的扁平圓形結(jié)構(gòu)元;圖1(c)膨脹時結(jié)構(gòu)元設置成半徑為5的扁平圓形結(jié)構(gòu)元,腐蝕時結(jié)構(gòu)元設置成半徑為8的扁平圓形結(jié)構(gòu)元。圖1(d)是使用自適應結(jié)構(gòu)元處理的圖像。

        (a)采集圖像

        (b) 全局結(jié)構(gòu)元結(jié)果1[3]

        (c) 全局結(jié)構(gòu)元結(jié)果2[3]

        (d) 自適應局部結(jié)構(gòu)元結(jié)果

        2.4分析與討論

        對帶有S型扭曲、針墊型扭曲和局部扭曲的XRII圖像(如圖1(a)),使用兩種不同半徑的全局結(jié)構(gòu)元生成的操作算子進行膨脹和腐蝕處理后得到圖1(b)和圖1(c)的結(jié)果,采用自適應結(jié)構(gòu)元生成的操作算子進行膨脹和腐蝕處理后得到圖1(d)的結(jié)果。從圖1(b)和 1(c)可以看出,全局設置一個結(jié)構(gòu)元時,如果膨脹結(jié)構(gòu)元半徑設置過小,容易造成某些區(qū)域過度腐蝕,無法提取需要的交叉點(見圖1(b) ),主要原因在于在同等條件下中間位置變形程度不明顯,網(wǎng)格線交叉點所占像素最少,越向四周網(wǎng)格線交叉點所占像素數(shù)越多;相反,如果膨脹結(jié)構(gòu)元半徑設置過大,容易造成四周變形厲害的區(qū)域腐蝕后仍能看很多網(wǎng)格線。相比而言,基于自適應結(jié)構(gòu)元網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法克服全局結(jié)構(gòu)元方法的不足,能夠根據(jù)所在區(qū)域網(wǎng)格線所占像素多少來自適應地設置相應的結(jié)構(gòu)元對圖像進行膨脹和腐蝕操作,能有效保留網(wǎng)格線交叉點,有利于網(wǎng)格交叉點坐標的精確提取。

        3 結(jié)束語

        在文獻[3]的基礎(chǔ)上,本文提出了基于形態(tài)學自適應結(jié)構(gòu)元的網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法。該算法在使用數(shù)學形態(tài)學膨脹和腐蝕圖像時,根據(jù)XRII圖像變形情況自適應地設置膨脹和腐蝕圖像時所需結(jié)構(gòu)元。實驗結(jié)果表明,基于形態(tài)學自適應結(jié)構(gòu)元的網(wǎng)格線交叉點坐標提取算法不但能有效地識別并提取出校正靶網(wǎng)格線交叉點坐標值,而且能夠取得比全局結(jié)構(gòu)元更好的效果,為下一步XRII圖像扭曲失真校正奠定了良好基礎(chǔ)。

        [參考文獻]

        [1]Cerveri P, Forlani C, Borghese N A , et al. Distortion correction for X-ray image intensifiers:local unwarping polynomials and RBF neural networks[J].Med Phys,2002,29(8):1759-1771.

        [2]Gronenschild E.Correction for geometric image distortion in the X-ray imaging chain: local technique versus global technique[J].Med Phys,1999,26(12):2602-2616.

        [3]李元金,羅立民,張權(quán),等.校正靶標志物投影的識別與坐標數(shù)據(jù)提取算法[J].計算機應用與軟件,2012,29(5):50-52,63.

        [4]Reimann D, Flynn M J. Automated distortion correction of X-ray image intensifier images[C]//IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record, 1992:1339-1341.

        [5]Chakraborty D P. Image intensifier distortion correction[J].Med Phys,1987,14:249-252.

        [6]馬爽, 陳江寧,盧虎, 等.邊緣特性篩選與多判定機制下的車牌定位方法[J].計算機工程與應用, 2014,50(9):145-149.

        [7]景少玲,白靜,葉鴻瑾.改進的形態(tài)學肺部圖像邊緣檢測[J].數(shù)據(jù)采集與處理,2014,29(1):134-140.

        [8]張利紅, 梁英波, 吳定允, 等. 基于改進多尺度形態(tài)學的帶鋼缺陷圖像邊緣檢測[J].激光與紅外, 2014, 44(3):330-334.

        [9]Castleman K R. 數(shù)字圖像處理[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

        [10]Gonzalez R C , Woods R E, Eddins S L. 數(shù)字圖像處理的MATLAB實現(xiàn)[M].2版.阮秋琦,譯.北京:清華大學出版社,2014.

        (責任編輯:張凱兵)

        国产zzjjzzjj视频全免费| 亚洲另类丰满熟妇乱xxxx| 亚洲熟女综合色一区二区三区 | 日本视频一区二区三区在线| 国产亚洲精品第一综合另类| 久久久久99精品成人片试看| 中文无码日韩欧免费视频 | 一本大道在线一久道一区二区| 一区二区三区免费自拍偷拍视频| av在线免费观看蜜桃| 久久久日韩精品一区二区三区| 久久精品国产99精品九九| 91蜜桃精品一区二区三区毛片| 亚洲久悠悠色悠在线播放| 性大毛片视频| 精品国产免费久久久久久| 邻居少妇张开腿让我爽视频| 在线麻豆精东9制片厂av影现网| 日本亚洲色大成网站www久久| 在线观看精品国产福利片100| 国产精品丝袜美女久久| 色88久久久久高潮综合影院| 久久久久久久综合狠狠综合| 中文字幕人妻系列一区尤物视频| 91九色熟女潮喷露脸合集| 欧美精品videosex极品| 大香视频伊人精品75| 精品国产亚洲人成在线观看| 亚洲av网一区二区三区| 久久国产热这里只有精品 | 伊人狼人影院在线视频| 少妇无码av无码专线区大牛影院| 国产高清乱理伦片| 国产高清天干天天视频| 性生大片免费观看性少妇| av无码精品一区二区三区宅噜噜| 久久国产亚洲高清观看5388| 精品女人一区二区三区| 女人高潮内射99精品| 久久香蕉国产线看观看网| 少妇久久高潮不断免费视频|