目标自适应图像分块与小目标提取

针对传统二维直方图方法的难点,提出了采用基于分水岭变换的图像自适应分块的解决方法,新方法能使得每个小目标都被分割在同一个图像区域内,克服了传统图像分块方法采用固定分块,易造成将同一目标分到多个区域的缺点。方法中首先采用了基于标记点的灰度图像重建方法对图像进行预处理,在自适应增强目标的同时也克服了分水岭变换易造成过度分割的影响,在此基础上进一步地对图像采取了基于分水岭变换的图像分块,接着在每一个分块区域中采用引入目标分布信息阈值选取方法,得到二值化的结果。实验表明该方法目标分割结果稳定,适合于小目标的分割提取。     

基于边缘流的煤电厂炉膛火焰图像分割方法

针对炉膛火焰灰度变化不明显采用传统的分割算法无法达到满意分割效果的问题,采用了基于边缘流的分割方法对电厂炉膛火焰图像进行分割;首先选用高精度的灰度边缘流对图像进行分割,得到边缘流的矢量方向和边缘能量,然后再对图像闭合处理得到初始分割图像;最后,再利用颜色相似度对相邻区域进行处理,得到最终分割图像,该方法不仅避免了单纯边缘流算法提取边界不连续无法检出较弱边界的问题,而且也可以避免过分割问题;通过实验表明,基于边缘流的方法是对炉膛火焰图像进行分割的有效方法。     

基于改进最大类间方差法的手势分割方法研究

针对手势图像中由于噪声和成像干扰造成的手势模糊和边界不清晰的问题,提出了一种基于改进最大类间方差法的手势分割方法.首先建立手势图像的二维灰度直方图,在二维灰度直方图上确定噪声点位置,在原图的相应区域滤除噪声.然后重建二维灰度直方图将内点区的点集投影到45度线,得到投影灰度直方图.接下来在灰度投影直方图上采用全局Otsu确定局部Otsu的左边界,用高斯函数拟合得到局部Otsu右边界,最后采用局部Otsu分割手势.该方法可以有效地对手势图像进行精确分割,实验结果验证了本文算法的有效性.     

基于多特征的指纹图像分割算法

介绍了一种基于指纹多特征的指纹图像分割方法。首先简述了三种基于单一特征的指纹图像分割方法:基于灰度方差的指纹图象分割、基于方向信息的指纹图象分割和基于角部灰度均值的指纹图像分割的适用情况及利弊,然后介绍了将方向图法和灰度法两种分割方法合理结合起来的基于多特征的指纹图像分割方法,该方法首先将图像划分成多个不重叠的块并计算各子块的灰度方差与均值,再根据各个图像块的灰度方差值与方差阅的关系确定各子块是采用方向图法还是采用灰度法继续进行图像分割。实践证明,基于多特征的指纹图像分割方法充分利用了指纹图像的特征,避免了单一特征的缺陷,从而能获取更加清晰质量更好的指纹图像,为指纹的进一步识别提供了更好的条件。     

唐卡褪色区域分割

采用数字化技术修复唐卡需先对唐卡破损区域进行分割,针对唐卡褪色区域的特点,提出一种分割算法.首先对破损图像的灰度图进行二值化和分块处理,并对处理后的2种图像进行与操作得到分割结果1;再对分割结果1中白色区域覆盖的灰度图利用最大类间分割法和基于数学形态学的分割法进行分割,得到分割结果2和分割结果3;合并分割结果2,3得到分割结果4;从分割结果1～4中选择分割效果最佳的图像,去除小面积破损区域和伪破损区域得到最终的分割结果.实验结果表明,该算法对唐卡褪色区域的分割效果较好,具有一定的鲁棒性.     

基于分水岭算法的医学图像分割

本文采用分水岭算法对医学图像进行分割,针对医学图像的特点以及该算法存在的过分割问题,首先将原图像转换为形态梯度图像,并对形态梯度图像定义一组形态开闭滤波器进行处理,以获得较好的参考图像;然后采用基于连接像素的分水岭算法进行分割。为了获得整体目标,还定义了一个基于分割区域边界平均灰度及其面积的检验准则,并将其作为区域合并的根据。该方法应用于医学图像分割的结果表明,形态滤波器组的引入很好地防止了过分割,基于分割区域边界平均灰度及其面积的准则对分割区域进行合并是行之有效的。     

边缘和区域多阶段结合的图像分割

基于局部灰度的边缘检测和基于全局灰度统计的阈值分割是两种最要的图像分割方法.针对这两种方法单独使用时得不到理想分割结果的问题,提出一种边缘和区域多阶段结合的策略,利用边缘像素的灰度确定子区域分割阈值,将边缘和区域边界距离评估作为子区域递归分割的终止条件,最后叠加边缘图修订区域分割结果.实验表明,本文方法对于目标灰度不均的细胞图像能获得理想的分割效果.     

基于多态蚁群算法的回转窑图像分割方法

为了解决回转窑图像背景噪声干扰较大且背景灰度变化较小,采用经典的算法不能有效分割出窑内黑把子区域的情况,提出了一种基于多态蚁群算法和小波变换相结合的图像分割方法。利用小波将图像变换,对低频系数进行分块,采取新的阈值选取方法并对每块进行分割,从而改善了黑把子区域的分割效果。实验结果表明,该算法提高了分割精度,缩短了程序运行的时间。     

融合颜色与纹理的复杂场景下的服装图像分割算法

针对复杂场景下拍摄到的服装图像的分割问题,提出一种基于先验知识的融合颜色和纹理特征的无监督分割算法。首先利用块截断编码思想将传统的三维颜色空间截断成为六维空间,得到更为精细的颜色特征,并结合改进的局部二值模式纹理特征实现对图像的特征描述;然后根据目标区域和背景区域在图像中出现的统计规律,提出了一种基于先验知识的两分法来对图像进行分割。由于对图像做了分块处理,因此在子图像块的基础上进行的图像分割将更加高效。实验表明,设计的算法能快速有效地将目标区域从各类不同的复杂场景中分割出来,且整个过程无须人工设定任何参数,对后续的图像理解和图像检索具有重要意义。     

基于图像区域的交互式文本图像阈值分割算法

针对现有局部阈值分割算法因参数过多带来的参数选择问题以及在分割结果中块与块之间不连续性问题,利用用户提供的先验知识或经验,提出了一种基于灰度图像区域的交互式文本图像阈值分割算法.该方法首先粗略地将图像进行分块;利用标准差作为衡量图像块含有信息量(背景信息与目标信息)多少这一度量,接着按标准差大小对所有图像块进行排序;然后由用户输入交互式信息将所有图像块分为3个集合:仅含背景或仅含目标的图像块、含有少量背景或者是含有少量目标的图像块以及背景和目标分布比较均衡的图像块;最后对各个集合中的图像块分别按相应准则进行分割.实验结果表明,对于均匀和非均匀光照条件下的文本图像,与全局分割算法、直接分块分割算法和Chou方法相比,该方法在分割效果上有显著提升,而且执行效率也较高.另外,对于部分非文本图像也同样有效.     

基于 2 个灭点和局部尺度的三维空间尺度估计

三维空间尺度估计是三维重建中的一个重要工作,现实世界中也存在一些基于单幅图像进行三维空间尺度估计的需求。通常情况下,尺度估计需先对相机进行标定。根据单目图像符合透视原理的特性,提出了一种基于 2 个灭点和局部尺度信息的方法对相机进行标定,从而得到单目图像物体中三维空间尺度信息的估计。首先,从单目图像中选择 2 组互相正交的平行线组,得到对应 2 个灭点的坐标;然后,利用灭点坐标和焦距信息得到世界坐标系和相机坐标系之间的旋转矩阵,再利用灭点的性质和已知局部尺度信息得到平移向量,完成单目相机的标定;最后,还原二维图像中像素点对应的三维世界坐标值,计算出图像中 2 个像素点在三维空间的尺度信息。实验结果表明,该方法能有效地对单幅图像中的建筑物体进行尺度估计。     

基于改进MRF的遥感影像建筑物精提取

随着遥感图像的快速发展与广泛应用,基于遥感影像的建筑物提取能够及时、准确地提取建筑物信息,在地图快速更新、城市管理等应用中具有重要的研究意义。目前经神经网络进行特征分析提取的建筑物灰度图存在图像模糊、错分建筑物等情况,并且需要经过二值化处理才能为后续工作所利用。为了提高分类精度,本文在神经网络初提取的基础上,首先采取大津法分割,形态学处理灰度图。并改进马尔可夫随机场方法,提出根据图像局部邻域特征动态估计先验参数β的新方法,且将原始图像特征引入马尔可夫随机场,对大津法分割的结果进行进一步的分割,并对建筑物边缘的锯齿边界进行修正,以提高分类精度。实验表明,所用方法能够有效减少神经网络提取出的灰度图中的错分建筑物。     

基于各向异性Markov随机场的遥感影像亚像元尺度建筑物提取

基于遥感影像的建筑物自动提取方法容易受混合像元影响,目标提取精度不高。亚像元定位可以提取亚像元尺度地物分布信息,减轻混合像元对目标提取结果造成的影响。传统亚像元定位模型采用各向同性邻域描述地物的空间相关性,并没有考虑地物特有的形状信息,难以满足建筑物提取的需要。在考虑建筑物光谱特征的基础上,建立了平行与垂直于目标建筑物主方向的各向异性邻域,并采用基于各向异性Markov随机场的亚像元定位模型进行了亚像元尺度的建筑物提取。基于QuickBird多光谱数据与AVIRIS高光谱数据的实验结果表明,该模型提取的建筑物不仅具有更高的空间分辨率,而且能够较好地保持建筑物边缘与角点的形状信息,是一种有效的亚像元尺度建筑物提取方法。     

Building Height Estimation from GF-2 Image based on Morphological Shadow Index

GF-2 is a high resolution earth observing satellite with sub\|meter resolution which is developed by our own technique.To estimate urban building height based on GF\|2 remote sensing image combined with the idea of mathematical morphology and object\|oriented classification.First of all,segment image based on multi\|scale segmentation.Then extract shadow and calculate its length based on object\|oriented classification combined with spectral,shape,Morphological Shadow Index (MSI) and other features.In the end,estimate building height based on the geometrical model of satellite,sun and building and then accuracy evaluation and error analysis are carried out by using the field measurement data.Experimental results showed that 90% of the buildings’ absolute error is less than 1 m.This experiment demonstrate that the method can extract the height of urban building from the GF\|2 image effectively and the immense potential of domestic high resolution remote sensing image in applications on urban building information extraction.     

全局区域相异度阈值构建稀疏尺度集模型

目的 尺度集模型是一种有效的影像多尺度分割模型,但数据结构复杂、构建效率低下且冗余尺度较多。针对这些问题,提出了一种由全局区域相异度阈值驱动构建稀疏尺度集模型的方法。方法 本文方法改变了尺度集模型构建的驱动方式,通过重复进行增大全局区域相异度阈值以及合并所有小于当前全局区域相异度阈值的邻接区域这2个步骤完成尺度集的构建。同时,将依次出现的全局区域相异度阈值与从小到大的抽象尺度对应,采用深度优先搜索在区域邻接图中快速搜索满足条件的邻接区域,采用三次指数平滑法预测下一尺度的全局区域相异度阈值,采用基于局部方差和莫兰指数的尺度属性分析消除冗余的欠分割尺度。结果 与传统尺度集相比,稀疏尺度集极大地简化了底层数据结构,通过调节模型核心参数可以有效消除冗余尺度。保守参数设置下,稀疏尺度集的构建速度提高至传统尺度集的3.11倍,且二者区域合并质量无明显差别。结论 本文提出的稀疏尺度集模型能够在不引起合并质量下降的前提下大幅度提高模型构建速度,将具有更加广泛与灵活的应用。     

用颜色特征进行基于形状的检索

现有的多媒体数据库系统中对图片的检索基本上是基于描述关键字的,近几年开始研究基于内容的检索。基于内容的图像检索技术大多采用颜色特征。对于以形状为主的图片来说,基于颜色的检索就没有任何意义。但对真彩色图像提取形状特征是比较困难,且大部分用形状特征来匹配图形的算法,对图形的旋转、伸缩等不具有鲁棒性。该文采用颜色特征来获取图像中物体的形状特征,并基于此进行图像形状匹配算法。同时通过对算法的改进,使图像的大小变化和旋转以及轻微的光照变化不影响检索结果。实验结果表明这种方法改善了检索效果。     

Extracting buildings from and regularizing boundaries in airborne lidar data using connected operators

The location of building boundary is a crucial prerequisite for geographical condition monitoring, urban management, and building reconstruction. This paper presents a framework that employs a series of algorithms to automatically extract building footprints from airborne (light detection and ranging (lidar)) data and image. Connected operators are utilized to extract building regions from lidar data, which would not produce new contours nor change their position and have very good contour-preservation properties. First, the building candidate regions are separated from lidar-derived digital surface model (DSM) based on a new method proposed within this paper using connected operators, and trees are removed based on the normalized difference vegetation index (NDVI) value of image. Then, building boundaries are identified and building boundary lines are traced by ‘sleeve’ line simplification method. Finally, the principal directions of buildings are used to regularize the directions of building boundary lines. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) data sets in Vaihingen whose point spacing is about 0.4 m from urbanized areas were employed to test the proposed framework, and three test areas were selected. A quantitative analysis showed that the method proposed within this paper was effective and the average offset values of simple and complex building boundaries were 0.2–0.4 m and 0.3–0.6 m, respectively.     

全极化SAR影像城区建筑密度分析

针对全极化SAR影像的建筑区特性,提出了一种基于极化特征共生矩阵的城区建筑密度分析方法。首先将极化特征与共生矩阵结合,在考虑建筑区极化散射机理和建筑朝向作用的同时,兼顾了建筑区的空间排列信息,在此基础上为了增强建筑密度的局部区域特性,将共生矩阵特征进行K-means聚类,结合图像分块形成标号直方图统计矢量,进而对该直方图统计矢量进行矢量量化实现SAR影像城区的建筑密度分级。RadarSat-2全极化SAR影像城区建筑密度分析的实验表明,该方法既适用于建筑朝向复杂城区也适用于建筑排列整齐城区的密度信息提取。     

一种强噪声背景下图像标定符号的定位方法

图像中标定符号的定位与识别是进一步计算数字图像对应的空间距离的依据。本文应用Hough变换对图像标定符号进行定位,克服了强噪声背景下单独采用灰度特征定位的缺陷。定位后对图像进行分割,并与传统方法比较。实验证明,本方法对在图像中所占比例较小的标定符号有较好的定位效果,并结合标定符号的灰度特征对强噪声背景下的标定符号进行准确分割。     

折反射全向图像与遥感图像配准的建筑物高度提取算法

提出一种折反射全向图像与遥感图像配准的建筑物高度提取算法,可应用于大范围三维城市重建。首先,利用全向Hough变换方法提取折反射全向图像中建筑物的顶部边界线;然后基于提取的边界线,根据空间水平直线全向成像的角度不变性对折反射全向图像与遥感图像进行配准;最后利用配准结果,依据折反射全向图成像模型计算建筑物高度。实验结果证明该方法简捷易行且计算结果准确,误差较小。