飞机图像的轮廓提取与多边形拟合研究

本文讨论在简单背景下,对飞机图像进行轮廓提取,以及在此基础上的多边形拟合技术.首先根据掏空内部点的准则和"探测准则",经过边界跟踪,得到只有一个像素宽度的飞机图像边界曲线.然后采用一种基于弦高度的多边形拟合算法,对得到的边界曲线进行拟合,从而得到了轮廓多边形.实验证明,该拟合算法去除了大量的冗余像素点,保留了重要的特征点,拟合效果令人满意,为进一步几何特征向量的提取奠定了基础.     

基于形状先验与轮廓预定位的目标分割

针对单帧图像中特定目标的分割一直面临着由于背景复杂和光照变化等因素带来的分割精度偏低的问题,提出一种基于轮廓预定位的先验局部二值拟合(local binary fitting,LBF)算法,用于人体上肢图像的分割.首先,利用浅层卷积神经网络对上肢形状模板进行筛选和预定位,得到分割目标的粗轮廓曲线;然后,利用基于先验形状的LBF算法对粗轮廓曲线进行演化,得到分割目标的精确轮廓曲线.实验结果显示算法的成功率在90%以上,表明该方法对于背景复杂和光照变化情况下的特定目标分割具有良好的效果.     

基于小波变换的平面多边形变形算法

给出多边形的一种基于小波变换的变形算法。该算法利用小波变换分解多边形,得到多边形的轮廓和细节.对于轮廓部分采用可避免自交的变形方法进行变形;对于细节利用线性插值法变形,最后再重构出变形过程中的中间图形。该算法可以很好的消除多边形的稠密顶点,避免自交,得到很好的变形效果。     

用于图像分割的边界保持局部拟合模型

针对局部二值拟合变分水平集模型(LBF模型)的分割质量很大程度上取决于核带宽的选取,容易造成冗余轮廓、边界模糊等问题,提出一种基于边界保持局部拟合的变分水平集模型.该模型引入图像相依的测地时间定义核函数,结合空间距离和图像梯度,自适应地选取邻域采样点;同时,采用基于多波段的图像梯度,并相应地调整图像点的相异性测度,将模型的应用范围扩展至彩色及多光谱图像.实验结果表明：该模型能选取较大核带宽并有效保留潜在的边界信息,从而避免了核带宽的选取问题,较好地应用于灰度异质图像的精确分割;而且,该模型对彩色及多光谱图像的分割也同样有效.     

基于模型的乳腺X线图像胸肌分割算法研究

针对目前的乳腺X线图像胸肌分割算法自适应能力较弱的问题,提出了一种基于胸肌模型的新算法.该算法将一组不同尺寸的感兴趣区(ROI)作用到乳腺X线图像,在每个ROI中用迭代阈值法得到最优阈值组成一条曲线,并计算出与该最优阈值曲线对应的局部均方差曲线,根据提出的近似真实乳腺X线图像胸肌模型的特征,自动确定乳腺X线图像中胸肌区域的最佳分割阈值.最后使用两段直线粗拟合和多边形精拟合,提取阈值化后的胸肌边界.实验结果表明该算法可以显著地提高胸肌分割的精度,并且具有较好的鲁棒性.     

结合全局和局部灰度拟合活动轮廓模型的图像分割算法

针对局部图像拟合(Local image fitting,LIF)模型对初始轮廓敏感和容易陷入局部极小的缺点,本文提出了一种基于图像区域信息的活动轮廓模型。本模型同时利用图像全局和局部信息来分割图像,其能量泛函由局部项、面积项、长度项和惩罚项4项组成。局部项将图像局部信息融入到模型中,使该模型能够有效分割灰度不均图像。面积项通过引入一个全局指示函数,加快了模型的收敛速度,且能避免陷入局部极小。惩罚项约束水平集函数逼近符号距离函数,使模型无需重新初始化,减少了分割时间。此外,为了实现对图像中感兴趣区域的分割,本文给出了模型的窄带实现方法。实验结果表明:本文模型对初始轮廓的敏感性低,收敛速度快,能准确分割灰度不均的图像,且其窄带实现方法能够实现对图像中感兴趣区域的分割。     

基于ISAR图像的空间碎片群尺寸估计方法研究

为解决空间碎片群尺寸的估计问题,通过对空间碎片群逆合成孔径雷达(ISAR)成像机理分析,提出一种基于图像形态学处理的空间碎片群尺寸估计方法.针对ISAR图像中目标呈稀疏独立、分散分布的特点,首先对图像进行腐蚀、膨胀处理,使呈散射点分布的目标连在一起成为连续目标;接着采用自适应阈值操作将目标和背景进行分割;然后对分离出的目标区域进行几何形状识别;最后创建包围目标轮廓的多边形边界,通过求解多边形边界尺寸实现对空间碎片群尺寸的估计.仿真实验结果验证了本文方法的有效性.     

一种新的活动轮廓模型图像分割方法

局部二值拟合模型利用图像的局部邻域信息拟合能量函数,局部二值拟合模型相当于对活动轮廓内外进行局部均值滤波,因此该模型对高斯噪声有一定的抗噪性,但是该模型对椒盐噪声污染的图像不能取得令人满意的分割结果。为了提高活动轮廓模型对椒盐噪声的鲁棒性,结合局部二值拟合模型中的局部拟合项,提出一种能消除椒盐噪声影响的新的局部拟合项。提出的拟合项的能量函数极小值是局部区域的中值,新的拟合项相当于对活动轮廓内外进行局部中值滤波,中值滤波对椒盐噪声不敏感。原模型中边缘停止函数是基于图像梯度信息,难以区分图像不同区域间模糊的弱边缘和灰度渐进图像目标,并且容易受到各类噪声的影响,抗噪声能力弱。提出一种新的边缘检测算子,重新定义边缘停止函数,进一步提高模型的抗噪性,降低高斯噪声和椒盐噪声对分割结果的影响。为了保持活动轮廓在演化过程中的稳定性,在曲线演化迭代过程中必须周期地初始化以使水平集函数重新变成带符号的距离函数,但重新初始化的计算量大。引入一个惩罚能量,解决水平集函数在演化过程中的重新初始化难题。对不同噪声污染的图像进行试验的结果表明,提出的模型可以取得较好的图像分割结果,比CV模型、LBF模型和LIF模型更具有优势。     

基于可能性条件偏好网络的交互式遗传算法及其应用

根据用户实施的人机交互行为而隐式地获取用户偏好的交互式进化优化算法,可有效减轻用户疲劳,提高个性化搜索或推荐的效率.但是,已有研究没有考虑用户交互行为和偏好的不确定性,影响了对用户偏好的拟合精度以及基于该偏好表达的进化搜索.针对该问题,提出基于可能性条件偏好网络的交互式遗传算法,以刻画用户交互行为和偏好的不确定性,并提高算法的搜索性能.首先,采用交互时间表示交互行为,考虑交互行为的不确定性,给出交互时间可信度的定义,并基于该定义给出了用户不确定偏好的表达函数;其次,利用可信交互时间和偏好函数,定义了用户对评价对象的偏好权重,并利用该权重,设计(更新)可以定量表示用户不确定偏好的可能性条件偏好网络,以更好地拟合用户偏好;然后,结合评价不确定性和可能性条件偏好网络,提出了改进的个体适应值估计策略,以更好地引导搜索;最后,将所提算法应用于图书个性化搜索中,结果表明了算法搜索的可靠性和高效性.     

使用立体视觉信息的视线追踪系统设计

为提高视线方向计算精度,研制了一种基于立体视觉的视线追踪系统. 首先设计了一种可产生相邻2帧“亮暗瞳”图像的双摄像机红外光源,使用图像做差和椭圆拟合的方式计算瞳孔中心,结合在“暗瞳”图像中得到普洱钦斑中心,确定局部视线的盯视方向. 然后根据人类视线移动特点,提出使用神经网络结合卡尔曼滤波的方法进行瞳孔跟踪,用支持向量回归对人眼立体参数、局部视线盯视方向和盯视点之间的关系进行训练,得到视线映射模型. 实验结果表明,该系统能基本消除用户大范围头动的干扰.     

基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板(PCB)无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

基于双Snake模型的颅骨CT图像分割方法及应用

利用活体人颅骨CT图像,通过双snake模型边界分割算法确定CT图像中颅骨的内外边界,并利用多边形近似其边界,随后通过计算内外多边形中相对应的线段间的距离,实现前额骨、顶骨和枕骨在图像中的厚度信息的获取,从而为基于CT图像获取颅骨的厚度信息的应用提供了一种有效手段.在对前额骨、顶骨和枕骨的不同位置的厚度计算结果进行分析后,得出顶骨厚度的标准偏差和厚度变化率较大这一特征规律.本算法对颅骨边界的描述准确,该方法将为建立人体头颅数据库、头部的生物力学造型等领域的研究提供参考依据.     

混合跨域神经网络的草图检索算法

基于草图的跨域图像检索任务以手绘草图为输入,从彩色图像数据库中检索得到最相似的图像.为了在基于草图的图像检索任务中,更好地融合来自草图和彩色图像的特征,本文提出了用于草图检索任务的混合跨域神经网络,由草图特征提取分支与异构特征融合的彩色图像网络分支组成.该网络提取获得手绘草图、正负样本彩色图像及其边缘轮廓的特征表示,并...     

带几何约束的彩色图像选择性分割

为了解决彩色图像分割任务中有选择性的定位感兴趣区域的具体需求,基于Lavdie-Chen的灰度图像单水平集选择性分割方法,提出带几何约束的彩色图像选择性分割方法。该试验方法将彩色图像作为一个整体,求其梯度及边缘检测函数,借助边缘检测函数、目标物体约束点确定的距离函数以及形成的多边形内外面积,共同决定曲线演化进程中的方向与速度。区域信息的加入克服了边缘函数依赖单一图像梯度的缺点;正则化优化算法的引入克服了凹陷处分割效果不理想的缺点;加法分裂算子算法可以快速求解模型的Euler-Lagrange方程。试验结果表明,本研究提出的彩色图像选择性分割方法具有有效性强和正确性高的特点。     

图像的同名点的匹配算法

分析了三维建模的方法和技术,重点描述了基于图像建模的方法和步骤,并针对图像建模中的同名点对应匹配的问题进行分析,提出了一种根据特征点建立特征多边形,根据特征多边形的相似性质来建立同名点对应的方法,并通过验证证明此算法的可行性。     

基于FreeType的嵌入式媒体广告终端中矢量字体的实现

介绍了一种使用FreeType矢量字库引擎来渲染TrueType矢量字体的方法.首先分析了TrueType矢量字体的构成、输出方法以及FreeType的移植方法.重点研究了如何使用FreeType得到矢量字符的轮廓信息,以及将轮廓信息转化为灰度图的方法,并且给出了主要的流程图和示例代码.最后将该方法应用到实际媒体广告终端中,结果表明:滚动字幕的字体更加平滑,放大和缩小时无失真现象.     

基于背景和前景交互传播的图像显著性检测

为了更精确地提取图像中的显著性区域,提出一种新的基于背景和前景交互传播的图像显著性检测计算模型。通过建立一个新的模型来寻找图像中的显著性元素,用一种交互式特征传播方法来扩散显著性特征。采用不同参数对图像进行分割,得到多个尺度下的超像素;在单一尺度下通过背景和前景交互传播获得超像素的显著值;对多个显著值进行加权平均融合,并采用平滑机制进行优化得到最终显著图。在公开图像数据库进行的试验结果表明,该模型提高了对图像显著目标大小的适应性,不仅较好地抑制了噪声,还使得显著目标更均匀地凸显出来,结果优于同类的算法。     

基于图像关键帧的Visual-Depth Map建立方法

对于室内视觉定位系统,需要在离线阶段建立Visual Map数据库用来存储图像信息,在线阶段用户通过与Visual Map数据库进行比对来完成用户位置的估计.离线阶段建立的数据库可以采用逐点采样或视频流采样的方式.但是无论何种方式,考虑到数据库中图像信息的相似性,传统方式建立的数据库中存储图像有较多冗余,导致增加了在线阶段的定位时间开销.因此,本文根据Visual Map中的相邻图像间的相似性,提出了一种基于图像关键帧的Visual-Depth Map建立方法,有效地减少了离线数据库的规模.在离线阶段,本文使用Kinect传感器同时获得图像信息和深度信息;然后,通过基于图像相似度的图像关键帧算法对原始图像序列进行筛选,得到关键帧序列,从而实现Visual-Depth Map的建立.在线阶段,用户可以直接输入查询图像与Visual-Depth Map中的图像序列进行检索匹配,找到相似度较高的匹配图像,再通过EPnP算法进行2D-3D的位姿估计,完成用户位置的计算.实验证明,本文所提方法可以在保证较高定位精度的前提下,有效减少离线数据库规模,降低在线阶段的定位时间开销.     

任意多边形填充新算法

提出一种扫描线与种子填充相融合的多边形填充算法。利用扫描线快速地标记多边形外围部分区域,通过扫描线上的末端点和多边形边缘点寻找种子点,将剩余部分标记,对未被标记的区域进行填充。实验结果表明,该方法虽然采用了多种不同的标记方式,但计算的冗余度小且不会产生误差,适用于任意多边形的填充。     

一种基于显著性活动轮廓模型的图像分割方法

为了有效地提取图像中物体的轮廓,结合视觉注意机制,提出一种改进的距离正则化水平集活动轮廓模型的分析方法。首先提取图像的初级特征,构成图像显著图;然后采用最大类间方差法获得显著区域的初始轮廓,以此作为活动轮廓模型中曲线演化的初始位置;最后利用距离正则化水平集演化,获得目标物体的边界,完成图像分割。这种结合视觉注意机制与改进的距离正则化水平集演化方法能够显著降低水平函数演化次数,提高图像分割效率。仿真结果表明,它能有效检测单个及多目标物体的边界,且定位准确。