多粒度颜色特征在图像检索中的应用

将商空间粒度计算理论引入到了图像检索领域,提出了一种新的图像检索方法.首先针对彩色图像在不同粒度下的表现得到不同粒度下的颜色特征,获得不同的商空间,然后根据商空间粒度合成原理对已得到的商空间进行合成,进而以合成后的属性函数来完成图像检索.与采用单一颜色特征的图像检索方法相比,采用多粒度颜色特征的图像检索方法能够在更大程度上利用图像自身所提供的信息,实验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

一种边缘增强的光谱响应曲线分形维计算方法

提出了一种用于高光谱影像边缘增强的光谱响应曲线差分步长分形维特征值计算方法. 该方法首先对高光谱响应曲线进行差分处理,并利用步长分形维算法计算差分光谱曲线分形维值,最后根据差分分形维值计算高光谱特征影像. 实验结果表明,本文提出的差分步长分形维算法较原始步长法更能保持光谱影像细节并增强边缘,同时减弱噪声影响,可用于高光谱影像特征提取、分析和解译.     

用散射系数提取粗糙面的分形特征

提出了一种利用远区散射场提取粗糙面分形特征即Hausdorff维数的方法.首先研究了确定分数维的"无标度区法",然后讨论了分形函数的分形插值概念和方法,最后以此为基础提出了粗糙面分形特征的提取方法,该方法充分利用了分形函数模拟粗糙面时的特征,使特征的提取工作简单明了.     

基于PLSA和BoW的高分遥感影像小型港口检测

高分辨率遥感影像可以为小型港口的监管提供有效途径.针对小型港口形态多样、特征难以描述等问题,研究了一种基于概率潜在语义分析(probabilistic latent semantic analysis, PLSA)模型和词袋(bag of words, BoW)模型的小型港口检测方法.该方法首先提取水岸线以缩小搜索范围;然后将灰度直方图、归一化差分水体指数、分形维数特征引入PLSA模型生成特征描述集,将加速鲁棒特征向量引入BoW模型生成视觉词典;根据以上特征描述集和构建的小型港口样本库训练SVM分类器,利用22幅影像进行小型港口检测实验.实验结果表明,相比于只使用常见单一特征或单一模型,该方法的检测结果更佳,耗时更少.     

GIS数据约束的海岸带SAR图像多尺度分割

针对海岸带区域地理信息系统(geographic information system, GIS)矢量数据和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像所表达信息的不同,探讨多尺度GIS矢量数据约束下的高分辨率SAR图像多尺度割. 在县级GIS矢量数据约束下,利用分形网络演化分割方法对高分辨率SAR图像进行分割,得到第1层分割结果. 然后在省级GIS矢量数据约束下,对第1层分割结果进行聚合,得到第2层分割结果. 该方法既能实现GIS矢量数据约束下的高分辨率SAR图像多尺度分割,获得满足GIS矢量数据约束和根据后向散射特征聚合的多尺度分割结果,又能消除瞬时SAR图像海岸线不确定的不足. 利用一幅天津地区的SAR图像进行实验,证实了该方法是一种有意义的图像多尺度分割方法,且得到的分割结果可用于有特定需求的图像分析和统计.     

连环湖小尚泡沉积物粒度分形特征研究

以位于松嫩平原西部连环湖的子湖泊小尚泡湖底沉积物为研究对象,对小尚泡沉积物粒度分形特征展开研究．研究结果显示：小尚泡的粒度指标具有分形特征,分形维数在2．365—2．529之间变动．小尚泡沉积物粒度分维值与中值粒径、峰态指标为负相关关系,而与分选系数为正相关关系．     

扎龙湿地景观格局多尺度粒度变化分析

以扎龙湿地2005年和2016年遥感影像为基础数据,利用GIS、RS技术,SPM软件对扎龙湿地景观进行分类,并利用地理信息技术对分类结果进行重采样,得到不同空间粒度的景观类型分布图;然后利用fragstats景观分析软件对不同粒度的景观格局进行统计分析;最后利用SPSS对景观指数和空间粒度做相关性分析.结果表明:景观格局特征对空间粒度有很好的响应.     

一种改进SLIC分割的多尺度面向对象CVA遥感影像变化检测方法

依托无锡市江阴市地理国情普查项目,对江阴市示范区开展遥感影像变化检测方法研究,针对基于像元变化检测提取特征单一化以及面向对象方法严重依赖分割尺度的问题,融合多特征提出一种基于改进简单的线性迭代聚类(SLIC)分割的多尺度面向对象的变化矢量分析(CVA)变化检测方法。首先对预处理后的影像进行多尺度分割形成矢量层,然后用矢量层分割影像得到像斑,接着对2期像斑进行特征提取构成变化矢量,并对其进行分析得到变化强度,最后进行阈值分割和精度评定。实验结果证明,该方法综合利用各类型特征的优势,提高了算法的检测精度,为变化检测提供了新思路,可以作为地理国情监测的有效手段,同时也对城市遥感影像数据的快速更新具有一定参考价值。     

Alpha稳定分布噪声下的通信信号识别

Alpha稳定分布是一种能够保持自然噪声过程产生机制和传播条件的极限分布. 本文以特征指数介于1和2之间的Alpha稳定分布模型为背景噪声,研究Alpha稳定分布的分形盒维数特性,从理论上说明分形盒维数对特征指数介于1 和2 之间的Alpha稳定分布噪声不敏感. 提取所选信号族中信号相位的分形盒维数作为特征参量对信号进行识别,理论和仿真实验说明本方法在非高斯Alpha稳定分布噪声背景下有很好的韧性.     

霜层生长初期冰晶体结构实验研究及分形分析

通过自行研制的图像放大及采集系统,对霜层生长初期冰晶体的形态进行了显微观测,得到了不同生长条件下冰晶体的图像.随后采用数字图像处理的方法,将原图像转换为二值图,并使用计盒维数的方法对图像进行了分形分析.结果表明,充分发展的树枝状冰晶体在一定的尺度范围内具有分形特征,并求得其分形维数;而尚未充分生长的冰晶体则不具有分形特征.最后讨论了分形维数在研究霜层生长过程中的意义,为建立更加符合实际情况的霜层生长模型提供了基础.     

基于三维脉冲耦合神经网络模型的医学图像分割

该文将脉冲耦合神经网络模型从二维平面扩展到三维空间,同时提出一种新的乘积型互信息算法,将其作为脉冲耦合神经网络分割算法的最优分割准则,并将两者结合实现三维医学图像的整体自动分割. 利用该文提出的算法对三维CT肺部图像进行分割实验,结果表明,该算法在保证分割精度的基础上显著地减少了分割运行时间,提高了分割效率,具有应用于医学图像分割的潜在价值.     

一种基于2DPCA训练的形状先验提取方法

面向噪声图像分割问题提出了一种基于二维主成分分析(two-dimensional principal component analysis,2DPCA)训练的形状先验提取方法. 首先对无噪声形状进行训练,得到一组标准正交投影方向并张成2DPCA空间. 将噪声图像投影到该空间,并在张成的空间中应用最小二乘法找到跟该投影点距离最近的点. 该点的原象未必是原来的训练形状,而可能是它们的线性组合. 最后在原来的空间中找到该原象,重构出先验形状.实验结果表明利用所得形状先验对含噪声以及含遮挡和缺失内容的图像分割具有明显效果.     

一种改进的K means聚类彩色图像分割方法

图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤.图像分割的目的是将图像分割为多个互不重叠且又各具特性的区域,主要应用于图像压缩、目标提取、模式识别等.以往的图像分割技术主要应用于灰度图像,随着计算机技术的进步,彩色图像分割逐渐受到关注.该文在前人对彩色图像分割问题的大量研究成果基础上,提出了一种将K-means聚类、蚁群算法以及分水岭算法相结合的分割方法.本方法有效的克服了聚类数目必须依据先验知识提前设定、最初的聚类中心是随机选取的、聚类的效果好坏依赖于距离判定公式的缺陷.     

基于差分进化的二维熵图像分割

二维熵图像分割方法利用图像的局部空间信息,分割结果优于一维熵分割法,但计算效率较低.遗传算法和粒子群算法等最优化算法能提高二维熵图像分割方法的效率,却不能保证获得全局最优阈值.为此,提出一种基于差分进化算法的二维熵图像阈值分割法,用局部搜索策略提高搜索最优阈值的精度.实验表明,所提出的方法有良好的鲁棒性,能保证获得最优阈值.与基本的二维熵图像分割法相比,分割速度有很大的提高.     

结合图论Normalized Cut方法的彩色图像分割研究

归一化彩色图像分割中高斯核函数的参数选择直接影响到分割效果.为了寻找无参数的权值计算方法,提出将彩色图像中的像素点视为RGB空间的三维向量,使用向量的方向和幅值差异来衡量像素点的相似性,再使用Normalized Cut方法进行分割.实验结果表明,该方法能有效区分不同的颜色信息,计算复杂度不大,兼顾了算法的运算时间及分割效果,对不同的彩色图像均能得到准确的分割结果.     

视觉机制模拟中的局部参数自组织映射方法

为模拟视觉系统对彩色场景进行初步处理的机制,提出一种局部参数自组织映射方法. 以局部颜色均值、局部颜色对比度以及位置作为特征,用自组织映射进行分类,实现图像分割、边缘检测和轮廓分离等功能. 对仿真及自然彩色图像的实验结果表明,该方法能并行实现上述功能,将具有不同类型特征的部分映射到输出空间的不同位置,符合视觉系统的特征映射和并行处理的特性. 该方法为研究和模拟视觉系统的机制提供了参考,也可用于图像处理中的多任务并行处理.     

应用Krawtchouk矩和支持向量机的图像纹理分割

提出一种基于Krawtchouk矩和支持向量机的图像纹理分割方法.对图像的每个像素,选择一个窗口,计算该窗口内的Krawtchouk矩,然后通过非线性变换将得到的矩值转换成纹理特征,对特征空间进行优化后,使用支持向量机进行纹理分割.和基于Zernike矩的纹理分割结果相比,本文的方法能得到更好的纹理分割结果.     

一种基于属性加权朴素贝叶斯算法的OTSU图像分割方法

为了增强图像分割技术的准确性并优化图像分割技术的细节分割效果，提出了一种基于属性加权朴素贝叶斯算法的OTSU图像分割方法。将OTSU算法中依据图像灰度特征选取的图像中的前景和背景通过属性加权朴素贝叶斯算法进行分类处理，计算图像中前景和背景的概率，训练该模型以获得最佳阈值进行图像分割处理，优化图像分割的效果。利用无人机航拍采集的图像数据进行实验，结果显示基于属性加权朴素贝叶斯算法的OTSU图像分割方法优化了图像的分割效果，较完整地展示了分割后的图像细节，具有较好的应用价值。     

基于级联可分离空洞残差U-Net的肝脏肿瘤分割

计算机辅助肝脏肿瘤分割可减少医生工作量,提高手术成功率,因而具有重要的临床诊疗价值。为获得精确的肝脏肿瘤自动分割结果,该文结合医学影像分割领域近年新兴的U-Net模块提出了基于级联可分离空洞残差U-Net（cascaded separable and dilated residualU-Net,CSDResU-Net）的肝脏肿瘤分割方法。CSDResU-Net采用了级联操作,解决了因肿瘤在整幅图像中占比小而造成的肿瘤分割数据不平衡问题;通过在分割网络中整合残差单元、深度可分离卷积和空洞卷积,能够增加卷积核感受野并快速提取更具判别性的肝脏肿瘤图像特征,从而提高肝脏肿瘤分割精度。在国际医学图像计算和计算机辅助干预协会肝脏肿瘤分割数据库上的实验结果表明,CSDResU-Net比基线方法的Dice系数指标提升了1.3%,同时发现空洞率对分割网络的性能表现影响较大。