基于分形维数的纹理特征的提取与应用

从图像纹理特征入手,研究如何有效地抽取图像纹理特征对图像进行描述,基于目前常用的图像分形维数的求取方法来抽取特征,设计了基于纹理特征进行图像检索的系统。实验结果表明,分形维数为纹理特征算法能更好的反映图像的纹理特征。     

致密砂岩储层微观孔隙结构的分形研究

针对鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层孔隙结构复杂、储层有效性评价困难的问题,基于分形理论,分别利用压汞曲线及CT图像对分形维数求解。通过计算的分形维数求解分形孔隙度,并与实验孔隙度对比。结果表明,两类分形维数的计算结果能反映其与孔隙结构间的关系,均表明该样品为中等非均质性。研究后认为,分形维数可以用于孔隙结构类型的表征。     

基于形态学理论的土体裂隙边缘分形维数计算

为了精确描述土体裂隙的形态特征，基于数学形态学理论，编制了计算机数字图像信息处理软件，对拍摄的土体裂隙图像进行处理，提取图像中的裂隙边缘曲线，并计算不同裂隙发育状态下的裂隙边缘分形维数。进行了土体开裂观测试验，结果表明，裂隙边缘分形维数与裂隙宽度有较好的负线性关系，分形维数随裂隙宽度增大而减小，这为土体裂隙发育形态的预测和数值仿真提供可靠依据。初步探讨了将裂隙边缘分形维数应用在立方定律修正问题上的合理性，并指出需进一步解决的问题。     

超塑性固相焊焊接面断口的分形探讨

以恒温超焊焊接面断口为研究对象，采用二次电子衬度曲线法表述焊接面断口的分形维数，探讨了用分形维数来描述焊接面断口各区焊合特征的可能性。试验结果表明，由于焊接面断口各区焊合状态的不同，对应的分形维数也不同。当测量尺码在1－4μm的范围内时，分形维数可以完全作为反映焊合微观状态的特征参量，因此用分形来描述超塑性固相焊焊接面断口各区的焊合特征是可行的。这也从分形理论的角度证明了在超塑性固相焊接头的形成过程中，焊接在各微区的焊合状态是非均匀性的。     

骨X射线图像纹理的分形特征分析

将骨X射线图像的投影功率谱视为分数布朗运动，由此提出一种新的分形维数的定义，即沿不同方向，对功率谱密度空间的投影功率谱运用线性递归方法计算方向分形维数，并将最大和最小方向分形维数的比值定义为一项各向异性特征，该比值反映了骨小梁模式各向异性的程度。实验结果表明，这项各向异性指数对两类骨质疏松X射线图像有较好的分辨力，可用于模式分类。结合骨小梁模式的谱特征，定义的方向分形维数以及由其得到的各向异性指数所形成的特征集应用于骨质疏松的定量分类，具有潜在的价值。     

用分段回归方法计算孔隙结构的分形维数

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征,孔隙结构的分形维数可以用来定量描述孔隙结构的复杂程度。应用分形几何的原理,推导了储层岩石不同孔隙分布和毛细管压力曲线的分形几何模型。根据毛管压力曲线资料,用分段回归的方法计算了不同孔隙结构的分形维数。计算结果表明,用分段回归方法计算孔隙结构的分形维数能更好地反映孔隙结构的实际情况。若孔隙大小相差不大,孔隙结构的分形维数相等或比较接近;若孔隙大小相差较大、非均质性较强,得到的孔隙结构分形维数不同。     

用分段回归方法计算孔隙结构的分形维数

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征,孔隙结构的分形维数可以用来定量描述孔隙结构的复杂程度。应用分形几何的原理,推导了储层岩石不同孔隙分布和毛细管压力曲线的分形几何模型。根据毛管压力曲线资料,用分段回归的方法计算了不同孔隙结构的分形维数。计算结果表明,用分段回归方法计算孔隙结构的分形维数能更好地反映孔隙结构的实际情况。若孔隙大小相差不大,孔隙结构的分形维数相等或比较接近;若孔隙大小相差较大、非均质性较强,得到的孔隙结构分形维数不同。     

一种计算图像分形维数的有效方法

分形维数是一个很有价值的特征,可用来描述粗糙的、具有自相似特征的图像.这些特征已经被用在纹理分割、图像压缩、形状分析以及其他方面.文中提出了一种有效的局部盒维数的计算方法,并用它来提取图像的局部分形特征.用人造图像和自然纹理图像做实验,把它与其他5种计算分形维数的方法比较,结果显示该方法既精确又有效.     

南阳含蜡原油的分形特性

以南阳含蜡原油为研究埘象,通过偏光显微镜观察其析蜡过程,采用OLYMPUS图像分析软件分析蜡品图像,将蜡晶图像进行二值化处理,使蜡晶轮廓更分明,便丁颗粒统计,运用分形理论得出定量表征蜡晶图像的新方法,即利用计盒维数法算出反映蜡晶颗粒分布情况的分彤维数.针对不同的温度条件计箅蜡晶图像的分彤维数,并利用流变仪得到原油表观黏度与其对应条件下的图像分形维数的关系曲线.结果表明,蜡晶图像的分形维数随油温的降低呈线性增加,原油黏度随分形维数增大呈指数形式增加.     

基于动荷载作用花岗岩破碎碎块的分形特征与能量的相关性

利用直径50 mm的霍普金森试验装置,研究花岗岩试件冲击破碎碎块的分形特征和耗散能量的关系.结果表明破碎花岗岩每单位体积所需要的能量和岩块尺寸、特征尺寸、均匀性系数、块度分形维数等有较大的相关性,比耗散能量和块度分形维数的关系更接近于自相似的特征;扫描电镜图像和耗散能量与碎块表面的分形维数的关系,显示了较低的耗散能量使花岗岩内部微裂纹沿晶破坏成碎块,较高的耗散能使花岗岩内部的微裂纹既有沿晶破坏又有穿晶破坏,且碎块表面的分形维数反映了碎块表面的破坏程度.     

基于分维像的红外弱小目标检测方法

针对红外图像的特点及分形分维的特性,提出了基于分维像的红外弱小目标检测方法.用滑动窗口在红外图像上滑动,根据分形布朗运动计算出窗口分维作为该窗口中心像素的分维,这样就可以计算出图像每一像素的分形分维,并以此为元素构造成分维像.在分维像中,人造目标的分维值小于自然背景的分维值,适当地选取阈值就可以把目标检测出来.实验结果表明,用分维像的方法检测红外目标可以取得很好的效果.     

基于灰度信息的PCB板精确定位

利用模板匹配法在待测PCB图像中建立坐标系,采用基于边缘灰度幅度的轮辐法检测定位圆,由幅度排序相关搜索算法检测出最佳圆;提出PCB板角度定位的3种算法,比较了不同算法在检测精度、速度和稳定性上的差异,实证了轮辐法可实现PCB板的精确快速定位.     

图像分形维数计算及其边缘提取

为提高遥感影像中地物边缘信息的提取精度,以离散分形布朗随机场(DFBR:Discrete Fractal Brown Random field)模型为依据,尝试设计并利用Matlab编程实现一种基于遥感影像单个像元的分形维数计算算法.该算法将影像的灰度空间映射成分形维数空间,然后在该空间进行变换和边缘检测.地物空间分布...     

基于Matlab的图像曲线数据提取方法

对于文献中图的曲线数据的提取,提出一种通过采集像素点来识别曲线坐标的方法,并通过Matlab软件实现.首先用滤波器去除图片噪声,并确定用于灰度图转化为二值黑白图的阈值,然后通过搜索坐标框在灰度矩阵中的位置来确定真实坐标与灰度矩阵坐标的比例因子,最后获取曲线各像素点在灰度矩阵的坐标,并乘以比例因子得到曲线各点的坐标值.对曲线图像进行处理的结果表明,这种方法提取的数据准确,相对误差在-0.7%～+1.2%范围内,精度取决于原图像像素点的数目.     

基于Wold纹理模型和分形理论的织物疵点检测

应用基于Wold纹理模型,从织物纹理中提取非确定性随机结构.通过正常纹理和疵点纹理中随机结构的表面维分形特征曲线比较,以距离为判别标准定位疵点.几种典型织物疵点的分析表明,基于Wold纹理模型和分形理论的分析方法能准确地检测出织物表面的多种疵点.     

腐蚀砂浆锚固体形貌特征及分形维数

在砂浆锚固体腐蚀物理实验过程中所获得扫描电子显微镜(SEM)图像的基础上,通过图像处理技术提取了砂浆锚固体微观形貌特征,利用分形理论对形貌特征进行了定量描述,并建立了分形维数和砂浆锚固体的宏观粘结强度之间的关系,最后进行压汞试验,并与SEM图像处理的结果作对比分析。结果表明:随着腐蚀时间的增加,受力工况和未受力工况下锚固体的孔隙率均成线性增大,孔隙数量逐渐减少,孔隙的分形维数逐渐降低,分形维数和孔隙率成负线性关系;随着分形维数的减小,砂浆锚固体的粘结强度先增大后减小。压汞试验的测试结果与图像处理的结果对比,发现误差在5%~7%范围内。     

An Approach to Extracting Fractal in Remote Sensing Image

In order to apply the spatial structure information to remote sensing interpretation through fractal theory, an algorithm is introduced to compute the single pixd fraetal dimension in remote sensing images. After a computer program was written according to the algorithm, the ETM＋ images were calculated to obtain their fractal data through the program. The algorithm has following characteristics： The obtained fractal values indicate the complexity of image, and have positive correlation with the complexity of images and ground objects. Moreover, the algorithm is simple and reliable, and easy to be implemented.     

具有伪装图像像素不扩展的(2,2)视觉密码方案

针对视觉密码具有扩展度大, 分享为毫无意义的随机二值图像的问题, 提出了一种具有伪装图像的像素不扩展的（2,2）视觉密码方案。该方案对秘密图像分享时, 等概率随机抽取基本矩阵的一列, 然后将所得向量的每个元素分配给相应的分享图像。该方法用白色像素在恢复图像的黑色区域和白色区域出现频率的不同区分黑色和白色, 白像素在白色区域出现的频率比在黑色区域出现的频率高。解密后的秘密图像具有很好的视觉效果和安全性, 实验结果证实了该方案的有效性。     

基于分形理论的北京城市形态结构遥感分析

 城市形态结构分析对北京市的长远规划具有重要意义,运用分形思想规划城市对人居环境的改良和人地关系的协调也有着重要意义。本研究基于分形理论,运用GIS空间分析等方法,对北京城市形态结构和变化进行了定量的分析与评价,预测了北京市未来城市发展范围。利用TM遥感影像监督分类,提取1992、1999和2006年北京市建筑用地面积,以城市中心为圆心,取几十个半径递增的同心圆进行剪裁,得出各个同心圆内的城市建筑用地面积。通过反复试验确定双标度区并得到城市建筑用地面积折线图,并对面积进行基于乘幂关系的函数拟合,拟合优度R2≥0.995。并得到分维数D以及北京市范围及其变化。在得到这些数据后,进行了深入的分析以解释这些现象,同时对北京市与其他大城市的城市形态进行对比。最后,对北京市的城市建筑用地的未来发展以及可能出现的情况做出预测。     

一种基于盒子维的图像复制-粘贴篡改检测算法

提出了一种基于盒子维的图像复制-粘贴检测算法。对图像分块后,提取各分块的盒子维与几何矩相结合做为各块的特征量,而后通过对图像块特征向量进行相似性检测来定位篡改区域。实验表明：该算法有较强检测能力,能抵抗高斯白噪声等后处理操作。