小波包分割技术在钢材计数系统中的研究_论文

维普资讯 http://www.cqvip.com 第 16年 9月3期  7 2 0卷 第   0 J OUR NALOF G广 西 工IUNI学RST     E HN OG       UANG   院VE 报  Y OFT C 0L Y X学 I V 11  N .  o. 7 o 3 Sp .0 6 e t2 0  文章 编 号 10 —4  ( 0 6 0— 0 90  0 46 1 2 0 ) 30 8— 3 0 小 波包 分 割技 术在 钢材 计 数 系统 中的研 究  徐 奕 奕h 。   (. 西 工 学 院 计 算 机 工 程 系 , 西 柳 州  5 5 0 ;.华 中 科 技 大 学 计 算 机 学 院 , 北 武 汉 1广 广 4062 湖 407) 30 4  摘 要: 分水岭算法在 图像 分割中能有效抑制大颗 粒噪声 , 且处理 速度较快 , 但不能对钢材粘 连 目标进行有效分割 ,   识 别 精 度不 能 满 足 实 际 需 要 。引 入 小 波 包 分 割 算 法 之 后 , 有效 克 服 了 分 水岭 算 法 的缺 点 , 图像 尺 寸 较 小 的情 况 下 , 在   分割精度显著提高 。   关 键 词 : 水 岭 算 法 ; 波 包 分 割 ; 别  分 小 识 文 献 标识 码 :   A 中 圈 分 类 号 : P 1  T 31 0 引言    钢 材 自动 识别 系统 分为七 个模 块 , 即灰 度化处 理 、 值化 模块 、 二 图像平 滑 、 图像增 强 、 体分 割 、 材数量  个 钢 统计 模块 及模 版 比对 。 每个 模块具 有 一定 的独立 性 , 以分 别编 写 , 可 最后 集 成 。 理解 和识别 图像 , 正确进 行个  体分 割 是其 中最重要 的步骤 。图像 分割 算法 一般 分为基 于边 缘 的分 割 和基 于 区域 的分 割 。前 者是应 用较 多  也 是最早 的分 割方 法 , 后者将 区域 一致性 作 为标 准 , 于形态 学范 畴 , 文献 [ ] 属 如 1 所提 到 的系统 所采用 的分 水  岭算 法 就是形 态学 分割 算法 之一 。 分水 岭算 法能从 噪声 较大 的 图像 中获 取 良好 的 目标物 体 , 也会 因量化误  但 差的影 响产 生许 多局部 最小 值 , 成过 分割 , 响最终识 别精 度 。 造 影   为 了能 在抗 噪声 和 识别精 度 之 间达 到平衡 , 已有 的研 究 基础 上 , 入正 交小 波 包 分割 , 在 引 与分 水 岭算 法  结合起 来 , 较好 地 实现 了噪声 抑 制和边 缘偏 差抑 制 。   1 小 波包 分 解  1 1 小 波 分 析  . 小 波分析  是 1 8 9 0年 以后发 展起 来 的应 用 数 学分支 。 它将 一 幅图像分 解 为大小 、 位置 和方 向都不 同的  分 量 。所谓小 波 就是小 的波纹 。“ ” 的是它 具有 衰减性 , 波” 它的波 动性 , 小 指 “ 指 即其振 幅呈 现正 负相 问的震  荡形 式 , 图像进 行 小波 分解 后不 同 分辨 率 的子 图像对 应 不 同的频 率 , 变其 变换 域 中某 些 系数 , 改 就能 有选 择  地 提 高增强 或分解 感 兴趣 的分量 。 小波 变换 的含义 是 : 把基本 小 波 ( 母小 波 )( 平 移b 后 ,   ) 之 在不 同尺度a下  与待 分析信 号 厂( 做 内积 :  )   厂   Wia6 一<,, 6 ( ,) 仇. >一I 厂 z 珏6 )z   ( ) .z d   ( 真正应 用 于图像 处 理时 , 波变 换必 然要从 一 维推广 N - 维 , 小 - 即基本小 波 变换 为 :   一   (   ,   )   假 定存在 可 分离 的 二维 尺度 函数  (  )= 2( j ( , ( 是 一个 一 维 的尺 度 函数 ,  )  , = j  )2  )   ) =『 『  ( 为相 应 的  小波 函 数 , 则可 以得 到 三个 二维基 本小 波变换 函数 :   ( ,)     =  (  (    )  ) 收 稿 日期 : 0 6 0 — 8 2 0 —60  作 者 简 介 : 奕 奕 ( 9 o) 女 , 南 邵 阳人 , 西 工学 院计 算 机 工 程 系 教 师 , 中科 技 大学 在 读 研 究 生 。 徐 18一, 湖 广 华   维普资讯 http://www.cqvip.com 9  O 广 西 工 学 院学 报  第 1 7卷  z, 一 z j (    )   ) 『 ) 2 j (  )   z   ) 2 z, 一 j )   1 2 小 波包分 解  . 小波 包分 析  是 19 91年 Wi eh ne 等 从小 波分 析延 伸 出来 的对 图形信 号进 行理 细致分 析与 重构 的  c rasr k 方 法 。其实 质 就是 对分解 后 的平 滑 系数 做递推 分解 , 分解 后 的小波 系数 也进行 递推 分解 , 对 或者 对低 通 高通  滤 波器 的输 出均值 进行 递归分 解 , 叫小 波包 变换 。 就   由多 分 辩率 分析 知道 , 度 函数  尺 ) 张成 的子 空 间 为 { )小 波 函    , U  : :   U  U  数 张 成 的 子 空 间 为 { ) 为 了 讨 论 方 便 , 入 符 号 U 一V , —W』   , 引   ,U  ,   ∈Z 根据 希 乐伯 特 空 间 的正交 分 解 V 一 . 』  示为 :   0 W』 , 以用 新 符 号表  + 可   【 一【 +0u +, J   , ,   3   ∈z 厂 厂 2 D   推广到 小波包

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