基于WLLE和SVM的植物叶片图像识别方法

针对局部线性嵌入(LLE)算法易受噪声影响,以及最近邻分类器不能有效识别植物叶片图像,提出一种基于加权局部线性嵌入(WLLE)和支持向量机(SVM)的植物叶片图像识别方法.首先利用WLLE算法对预处理后的含有高斯噪声叶片图像进行特征提取,然后采用SVM分类机制对叶片图像进行训练和识别,最后在真实的植物叶片图像数据库中提取植物叶片图像进行分类实验.实验结果表明该方法能提高叶片图像的分类率.     

基于WLLE和SVM的植物叶片图像识别方法

针对局部线性嵌入(LLE)算法易受噪声影响,以及最近邻分类器不能有效识别植物叶片图像,提出一种基于加权局部线性嵌入(WLLE)和支持向量机(SVM)的植物叶片图像识别方法.首先利用WLLE算法对预处理后的含有高斯噪声叶片图像进行特征提取,然后采用SVM分类机制对叶片图像进行训练和识别,最后在真实的植物叶片图像数据库中提取植物叶片图像进行分类实验.实验结果表明该方法能提高叶片图像的分类率.     

基于改进GA算法优化RBF网络的航空发动机叶片损伤图像识别

通过对航空发动机叶片损伤图像进行识别,可以快速准确的发现叶片损伤状况,有利于对故障进行及时有效的预测。本文对损伤图像进行分割,提取损伤图像特征参数,采用改进GA算法优化RBF网络参数的方法建立航空发动机叶片损伤图像识别模型,对损伤图像特征参数样本进行仿真实验,识别正确率为93.33%,同时与单一RBF网络模型识别结果进行对比分析,结果表明该方法更加优越有效。     

一种对称极坐标图像模糊C均值聚类的电主轴失衡故障诊断方法

为解决电主轴转子不平衡故障的可视化智能识别问题,提出了一种对称极坐标图像和模糊C均值(FCM)聚类相结合的失衡故障诊断新方法。首先对转子时域振动信号进行经验模态分解降噪,按对称极坐标方法将其转化为二维雪花图像,通过灰度共生矩阵,提取雪花图像二维特征参数;然后对已知样本信号的特征参数组建故障特征向量,标准化后作为FCM输入,得到分类矩阵和聚类中心;最后计算待测样本和已知故障样本聚类中心贴进度,实现失衡故障识别和分类。在某电主轴系统平台上完成了1 800 r/min时转子3种不同失衡状态的诊断试验,在对45组小样本识别中该方法的分类准确率达到73%。     

空中侦查气球要害部位实时检测

针对算法同时兼顾准确性与实时性这一现有图像目标检测方法难以解决的问题,提出一种在极坐标系统下的基于曲率特征的气球要害部位检测算法.该算法首先对图像进行灰度投影及三阶向后差分计算;然后对气球进行极坐标转换,并提取气球边界;最后,根据气球边界的曲率特征确定要害部位的位置.该算法利用气球在极坐标系统下的曲率特征进行要害部位的快速识别.实验结果表明:该算法能够同时满足准确性和实时性的要求,在DSP(TMS320C6678)上可处理200帧/s的红外视频,且有较高的检测准确率,检测准确率高于94%.     

基于RGB模型的大豆叶片叶绿素含量预测

以大豆叶片叶绿素为对象,基于RGB色彩空间构建叶绿素SPAD估算模型,对大豆叶片叶绿素含量进行预测。首先,采集自然环境下的大豆叶片图像,运用中值滤波法去除图像噪声,并基于k-means算法将叶片从背景中分割;其次,提取叶片图像的红(R)、绿(G)、蓝(B)值,通过运算组合构建颜色特征参数,建立基于大豆叶片颜色特征参数的叶绿素含量估算模型,并对其精度进行评价和验证;最后,组合了R/G/B、R/(R+G-B)、B/(R+G-B)、G/(R+G-B)等4种颜色特征参数,利用这4种颜色特征参数和叶绿素实测值进行回归分析。结果表明,基于B/(R+G-B)的组合精确度最高,R2=0. 438,AARD=9. 58%,RMSE=2. 862。该方法可以快速、无损地预测大豆叶片叶绿素含量,为评估大豆的生理状况提供了参考。     

基于改进Hough变换的刀具磨损状态监测

针对传统Hough变换的参数空间所需存储量大、运算量大、不利于实现实时监测等缺点,提出了一种基于随机Hough变换的改进Hough变换算法,并将该方法用于工件表面纹理图像的处理,通过对工件表面的二值边缘图像进行改进Hough变换,提取直线段平均长度及直线段与切削速度方向的夹角作为特征参数,实现对刀具磨损状态的判断.算法分析和实验结果表明,该算法所需存储空间少,计算量小;提取的特征参数与刀具磨损状态之间存在密切联系,根据特征参数的变化规律可实现对刀具磨损状态的监测.     

基于极坐标特征的改进模糊C-均值虹膜定位算法

针对非理想情况下虹膜图像定位失败的问题,提出一种新的虹膜定位算法.该算法先使用基于极坐标特征的改进模糊C-均值算法对虹膜外圆半径进行粗定位,再采用圆周差分法对外圆参数进行准确计算.该算法通过使用极坐标作为聚类特征及放宽模糊聚类的聚类条件,提高了虹膜定位算法的鲁棒性.实验结果表明,该方法有效提高了非理想情况下虹膜图像的定位精度.     

基于多种连通域特征的结构表面裂缝提取方法

针对传统裂缝图像信息提取方法的局限性,提出了一种基于多种连通域特征的工程结构表面裂缝提取方法.在采用最大类间方差(Otsu)法对原始图像进行初始分割的基础上,对裂缝图像的连通域面积、最小外接矩形长宽比和连通域内最远距离等连通域特征参数分别进行K-means聚类分析,得到了裂缝目标和噪声背景区域的连通域特征参数分布范围;进而建立了一种新的裂缝信息提取方法,并给出了具体算法流程.该方法与其他方法对比验证表明:该算法计算得到有效性评价系数平均值为0.039 3,比其他方法具有更强的抗噪性和适用性.     

基于极坐标Hough变换的焊点检测标定方法

针对探头在粗定位情况下对车身焊点检测效率和准确率方面存在的不足,提出了一种结合焊点形态结构特点,利用极坐标Hough变换算法和改进的边缘检测算子,以精确获取焊点坐标的方法.此方法通过形态结构决策降低参数存储,用极坐标构造二维参数极大地提高了运算速度,再结合滤波、最小二乘法、双阈值法等算法,能在高噪声的背景下对焊点进行检测标定,以提高机械臂末端探头检测焊点质量的效率和准确率,对于工业上车身焊点检测具有重要的实际意义.实验结果表明,该方法处理焊点图像的准确率达到99.2%,且快速性也有很大的提高.     

基于图像欧氏距离流形降维的端元提取算法

由于多重反射和散射,高光谱图像中的混合像元实际上是非线性光谱混合传统的端元提取算法是以线性光谱混合模型为基础,因此提取精度不高针对高光谱图像的非线性结构.本文提出了基于图像欧氏距离非线性降维的高光谱遥感图像端元提取方法该方法结合高光谱数据的物理特性,将图像欧氏距离引入局部切空间排列进行非线性降维以更好的去除高光谱数据集中冗余的空间信息和光谱维度信息,然后对降维后的数据利用寻找最大单形体体积的方法提取端元.真实高光谱数据实验表明,提出方法对高光谱图像端元提取具有良好的效果,性能优于线性降维的主成分分析算法和原始的局部切空间排列算法.     

脑信息处理动态特征研究

为提取脑信息处理过程中的动态特征参数,提出运用基于相空间重构思想的时间序列分维算法(G-P算法). 讨论了G-P算法的3个重要参数(即无标度域、嵌入维数和延时)的确定规则,记录大脑在不同状态下的EEG信号并计算其关联维数. 实验结果表明,EEG关联维数能够反映脑信息处理过程中的神经元群活动状态,可作为脑信息处理的非线性特征参数.     

基于蚁群算法的方向特征分割方法

针对翅脉特征的有效提取问题,根据蝶翅图像具有方向性的特点,提出了方向小波变换与蚁群算法相结合的分割方法.该方法首先采用Morlet方向小波变换对不同方向的翅脉边缘进行检测、提取.通过分析这些边缘点的特征参数,确定初始聚类中心.基于所设置的初始聚类中心,再利用蚁群算法对蝶类翅脉图像进行分割.仿真实验表明,该方法可以将各方向翅脉特征检测出来,是一种有效的方向特征分割方法.     

基于快速聚类索引的图像检索系统

为了提高基于内容的图像检索系统的检索速度,提出了一个基于快速聚类索引的图像检索算法,并将其应用于视频新闻检索系统中.该算法采用Fastmap算法实现图像高维特征向量降维,并用改进后的模糊C均值聚类算法对降维后的图像进行聚类,生成图像索引.该算法用于图像检索,检索时间不会随着图像数据库中图像数量、特征向量维数的增加而增加,极大地提高了系统的检索效率,有效地解决了聚类中心初试值的选取问题.同时利用该算法构成的系统还具有动态删除、分裂、合并、插入等功能.实验结果表明,与顺序扫描算法相比,该系统不仅大大提高了检索速度,而且在图像数目和特征向量空间维数增大的条件下,仍能够获得良好的检索性能.     

一种改进的SIFT-PCA算法在图像检索中的应用

针对SIFT算法(尺度不变特征)提取出的图像特征点向量维数较多造成计算量较大、检索效率低等问题,提出一种SIFT和改进的主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)相结合的SIFT-PCA算法。该算法首先采用SIFT算法提取图像特征点向量,然后利用改进的PCA算法把特征点向量变换到另一个空间,得到最具有代表性的特征参数,实现对特征点向量的降维。此算法在保证原SIFT算法鲁棒性的同时减少了计算量,增强了实时性。实验结果说明了该算法具有尺度、平移、旋转、光照不变性,在图像检索中应用切实可行且效果良好。     

基于图像处理的钢棒自动打包计数系统的研究

研究了一种基于图像处理的钢棒在线自动打包计数系统.为该系统设计了一种可从复杂背景图像中提取圆形目标的分割算法,并对如何在生产过程中获得复杂背景下钢棒的清晰图像,提取钢棒不同规格的特征参数进行了讨论.系统采用模块化硬件设计, 图像处理软件满足实时检测的要求, 可以有效地检测出打包的棒材数量.     

利用机器学习方法对神经肌肉罕见病DMD进行分类预测

为早期诊断和检测神经肌肉罕见病——杜兴氏肌营养不良(DMD),设计了一组分类预测试验.首先,利用小波变换对DMD患者组和健康对照组的磁共振图像(MRI)进行小波分解;其次,从所得的分解图像中提取出若干纹理特征参数并进行降维处理;最后,再基于这些纹理特征参数,利用支持向量机算法(SVM)对试验图像进行分类预测.试验结果显示,若选择适当的小波分解尺度、分类器核函数和相关参数组合,则MRI图像的分类灵敏度、特异度和准确率分别可达96.9%,97.3%和97.1%.该处理方法有望为临床提供客观有效的辅助诊断手段,可作为DMD罕见病无创检测的尝试探索.     

基于图像处理的茶树含氮量诊断方法初步研究

为快速获取茶树的氮营养素水平,基于图像处理技术研究茶树氮营养素诊断方法.采摘不同施氮地块同一生长部位的茶树叶片,在白色背景、自然光下用数码相机对叶片拍照,用化学法测得叶片含氮量.利用Open CV计算机视觉库编写图像处理程序,从原始图像中分割出叶片图像,提取叶片的R,G,B均值,并计算归一化的NRI,NGI,NBI及H,S,I均值,另选取R/G,B/G,B/R,R/(R+G-B),G/(R+G-B),B/(R+G-B)构成15个颜色特征参数,使用SPSS软件对颜色特征参数和含氮量进行回归分析,在误差分析基础上建立茶树氮营养素估算模型.将该模型运用于验证样本,得到含氮量估算值与实测值的平均相对误差为9. 28%,RMSE为0. 265.结果表明,该模型可用于茶树氮营养素水平的快速诊断.     

基于空频域纹理特征的高分辨率遥感图像居民地提取

为了解决高分辨率遥感图像中居民地信息因光谱和结构复杂度高造成的提取精度低,速度慢等问题。提出一种基于空频域纹理特征的高分辨率遥感图像居民地提取算法,该算法首先对高分辨率居民地图像分别进行特定方向Gabor滤波和分形维数的计算,然后依据得到的空频域纹理图像的局部纹理灰度特征对居民地信息进行提取,最后对提取初步结果进行形态学优化得到最终的提取结果。实验结果表明,该算法对乡村地区和山区居民地信息提取的总体精度达到97%以上,与传统的分形维数方法和Gabor滤波方法相比,误提率降低了45%以上。实现了全自动、有效的提取平原、山区两种地貌的居民地信息。     

三维NURBS图形数字水印的算法

给出了一种NURBS图形数字水印的算法,该算法不直接将水印数据嵌入NURBS的参数中,而是对原始NURBS模型进行修改,通过采样产生二维虚拟图像,然后将水印嵌入到图像中,再对图像进行提取产生新的NURBS水印模型.本算法可以使用现有的二维水印技术把数据嵌入到二维虚拟图像中.实验表明,该算法是强健的,能有效的防止对模型节点和控制顶点的操作而导致水印数据的的丢失.