快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法

对灰度直方图呈现为双峰的图像,传统的二维直方图阈值分割方法虽然比较有效,但在灰度直方图呈现为无峰、单峰或多峰模式时,它们的分割结果较差。考虑到经过二维直方图映射得到的二维生存函数存在密度连续和形态统一等优点,本文基于图像二维生存函数提出一种快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法。该方法首先基于二维直方图构造二维生存函数,然后在二维生存函数的基础上定义计算分割阈值的二维累积剩余Tsallis熵目标函数。通过递推算法将计算目标函数的时间复杂度降为O (L²)。最后,基于递推形式的二维累积剩余Tsallis熵准则得到最优阈值向量以进行阈值分割。在26幅合成图像和76幅真实世界图像上将提出的方法与2种快速二维阈值分割方法、2种聚类分割方法以及1种活动轮廓分割方法分别在时间和误分类率(Misclassification Error,ME)2个指标下进行了比较。实验结果表明,在合成图像和真实世界图像中,相比于性能第2的方法,本文方法的时间平均缩短0.013 s,ME值平均降低0.051～0.089。提出的快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法不仅在计算效率方面优于...     

基于分解的二维指数交叉熵图像阈值分割

尽管用对数定义的Shannon熵是测度信息不确定性的有效方法,但存在无定义值和零值的问题,且现有的二维Shannon交叉熵法其运行速度仍有提升空间。为此,提出了一维和二维指数交叉熵阈值分割算法。首先给出了指数交叉熵的定义,并导出了一维指数交叉熵阈值选取方法;然后将其推广提出了基于分解的二维指数交叉熵阈值分割算法。通过分别求原像素灰度级图像和邻域平均灰度级图像的一维指数交叉熵最佳阈值,并将其组合求解二维指数交叉熵最佳阈值,从而将二维运算转换到两个一维空间上,大大缩小了搜索空间,使计算复杂度由O(L4)降为O(L)。实验结果表明,与最近提出的二维Shannon交叉熵法及二维Tsallis交叉熵法相比,所提出的方法能够得到更为优越的分割效果,且运行时间大幅减少。      

二维直方图θ-划分Tsallis熵阈值分割算法

鉴于常用二维直方图区域直分法存在错分,最近提出的斜分法不具普遍性,而Tsallis熵与传统的Shannon熵相比,具有普适性且更为有效,本文提出了适用面更广的基于二维直方图θ-划分和最大Tsallis熵的图像阈值分割算法。首先给出了二维直方图θ-划分方法,采用四条平行斜线及一条法线与灰度级轴成θ角的直线划分二维直方图区域,按灰度级和邻域平均灰度级的加权和进行阈值分割,斜分法可视为该方法中θ=45o的特例;然后导出了二维直方图θ-划分最大Tsallis熵阈值选取公式及其快速递推算法;最后给出了θ取不同值时的分割结果及运行时间,θ取较小值时,边界形状准确性较高,θ取较大值时,抗噪性较强,应用时可根据实际图像特点及需求合理选取θ的值。与常规二维直方图直分最大Tsallis熵法相比,本文提出的方法所得分割结果更为准确,抵抗噪声更为稳健,且所需运行时间及存储空间也大为减少。      

三维Otsu阈值分割方法的递推算法

一维和二维Otsu法是常用的阈值分割方法,二维Otsu法对含噪图像的分割效果要优于一维Otsu法,但它存在的问题是"对象区域和背景区域上的概率和近似为1"的假设的普适性不够,鉴于此景晓军等人提出了三维Otsu法及其递归算法,使得对低对比度、低信噪比的图像有较好的分割效果.本文指出了景晓军等人给出的递推公式的错误,并进行了修正.鉴于他们给出的递推公式并不是真正意义的递推公式,本文给出了新的递推公式.实验结果表明,本文提出的递推公式进一步减少了运算时间.另外,本文还指出三维Otsu法对于叠加了混合噪声的图像有较好的分割效果.     

快速二维直方图斜分最小误差的图像阈值分割

鉴于二维斜分法的优势,提出了一种快速二维直方图斜分最小误差的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到最小误差阈值法中使得分割更准确,然后对其阈值选取公式进行简化得到最简公式,并利用此公式导出其一般递推算法,最后将二维直方图概率分布特性与这种算法有机结合得到新型的递推算法来提高运行速度。实验结果表明,与二维直线型最小误差阈值分割法相比,算法效率更高,与其递推算法相比,所提出的新型递推算法的运行速度更快,约快4倍。     

基于积分图像的快速二维Otsu阈值法

传统的二维Otsu法采用灰度级-平均灰度级二维直方图,针对传统二维直方图区域划分存在的不足,基于灰度级-梯度二维直方图,提出了一种引入积分图像的快速二维Otsu法,利用积分图像降低搜索二维直方图最佳阈值的计算复杂度,从而减少了计算量。实验结果表明,该方法具有良好的分割效果,大大地提高了计算速度,是一种快速有效且实时性好的阈值分割算法。     

中值邻域二维最小交叉Tsallis熵的快速图像分割

鉴于邻域窗口影响二维阈值法的分割结果,提出了一种基于中值邻域二维最小交叉Tsallis熵的快速图像分割方法.首先利用中值滤波法构建中值邻城二维直方图;然后将最小交叉Tsallis熵运用在这种直方图上构建中值邻城二维最小交叉Tsallis熵分割法,由于中值滤波后的图像优于均值滤波后的图像,此法能获得更理想的阈值;最后将递...     

基于Tent映射CPSO的二维斜分指数熵阈值分割

现有的二维指数熵阈值分割快速算法的计算效率或收敛精度尚不够高,为此,本文提出了基于Tent映射混沌粒子群的二维直方图斜分指数熵阈值选取方法.首先引入了直方图区域斜分方法以改善分割结果的准确性和抗噪性,然后提出利用基于Tent映射混沌粒子群算法寻找最佳分割阈值,提高搜索过程的收敛精度和计算效率.实验结果表明:与基于灰度级-平均灰度级直方图直分的快速算法相比,该方法由于尽可能地考虑了所有目标点和背景点,分割效果更佳,同时以混沌粒子群优化搜索过程,运行时间更少;与基于灰度级-梯度直方图及Logistic混沌粒子群的方法相比,本文方法的抗噪性能更稳健、收敛精度更高.     

二维最大熵阈值分割的一种快速递推算法及应用

在二维最大熵阈值分割算法的基础上，提出了一种快速递推算法，并应用于面结构光投影法三维检测技术中，结果表明，该算法大大降低了计算的复杂性，运算时间快，图像处理效果好。     

二维直方图区域斜分阈值分割及快速递推算法

指出了二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了一种新的二维直方图区域斜分方法,即通过4条平行斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并采用与主对角线垂直的斜线进行阈值分割;然后导出了基于二维直方图区域斜分阈值选取的公式及其快速递推算法;最后给出了分割结果和运行时间,并与Otsu快速算法进行比较.结果表明二维直方图区域斜分方法可以运用于几乎所有的基于二维直方图的阈值分割,使分割后的图像内部均匀,边界准确,抗噪更稳健,同时其运行时间大幅减少.     

一种改进的最大熵阈值分割方法

阈值分割是一种重要的图像分割方法,是图像检测与识别的重要预处理步骤之一,在计算机视觉等研究领域中有着非常广泛的应用。对传统二维最大熵阈值分割算法的性能进行了分析,针对算法计算复杂度大和阈值判别存在误差这两个不足,提出了一种改进的最大熵阈值分割方法。改进方法通过引入新的阈值门限选取方案来消除误差,并将原本复杂的二维解空间的求解过程简化到了一维,大大减少了计算量。由于等效引入了一个平滑噪声的预处理过程,新方法还克服了噪声对阈值选取的影响。仿真结果表明:改进新方法不仅简单易行,对低对比度图像的分割效果也较好。     

基于2D时空熵门限的运动目标检测

该文给出一种基于二维(2D)时空熵门限进行运动目标检测的方法。研究了几种通用运动目标检测方法的特点,运用2D熵门限分割方法检测运动目标的结构区域,在2D熵门限的基础上,提出了一种快速熵门限求解算法。实验结果表明,这种方法可以很好地检测出运动目标,同时可大大提高运算速度。     

两种快速ESPRIT算法

在众多的高分辨谱估计算法中，ＥＳＰＲＩＴ算法由于不需进入谱搜索而具有小得多的运算量。本文提出两种ＥＳＰＲＩＴ算法的加速方法，空分法和时移法，可进一步减少运算量。同时还给出了两种改进算法的运算量和性能分析及模拟的实验结果。     

RSA快速算法研究

介绍了作者提出的多种新的快速RSA算法,将这些快速算法同其它快速算法进行了比较.理论分析表明,基于改进的乘同余对称特性和递归余数和的组合快速算法的计算速度是已有快速算法中计算速度最快的递归余数和算法速度的约1.8倍,是传统BR算法速度的3.5倍.     

一种改进的实信号快速卷积算法

本文以有限长单位脉冲响应滤波器处理实信号为例,对实信号快速卷积的算法进行了改进,传统的快速卷积算法在每一段卷积后得到N个点的输出结果。本文提出的改进的算法可在进行相同长度的段卷积后同时得到2N个点的输出结果,并保持了和传统算法相同的延时。     

几种快速BP算法的比较研究

对几种快速BP算法的特点及性能作了归纳和对比，并对一个非线性函数逼近实例进行了仿真研究。结果表明对于中等规模的前向神经网络来说，Levenberg-Marquardt算法收敛速度最快，而且学习性能最好。     

Combinatorial Algorithms for Fast Clock Mesh Optimization

Clock mesh has been widely used to distribute the clock signal across the chip. Clock mesh is driven by a top-level tree and a set of mesh buffers. We present fast and efficient combinatorial algorithms to simultaneously identify the candidate locations as well as sizes of the buffers driving the clock mesh. We show that such a sizing offers a better solution than inserting buffers of uniform size across the mesh. Due to the high redundancy, a mesh architecture offers high tolerance toward variations in clock skew. However, such a redundancy comes at the expense of mesh wire length and power dissipation. Based on survivable network theory, we formulate the problem to reduce the clock mesh by retaining only those edges that are critical to maintain redundancy. Such a formulation offers designer the option to tradeoff between power and tolerance to process variations. We present efficient postprocessing techniques to reduce the size of the mesh buffers after mesh reduction. Experimental results indicate that our techniques can result in power savings up to 28% with less than 3.3% delay penalty. We also present driver models that can help in simulating the clock mesh. Such models achieve near-HSPICE accuracy with significant speedup in run time.      

DCT快速算法及其VLSI实现

现在离散余弦变换（DCT）发展很快，本文概述了DCT的各种快速算法及其发展，将DCT算法进行了分类。文中详细地综述了适合于VLSI实现的各种DCT算法结构，并对这一领域的发展及应用前景进行了探讨。