基于超像素多特征融合的快速图像分割算法

为了提高高分辨率图像分割效率,解决复杂图案中待分割目标边缘附近前景与背景区分度小而造成的分割目标不完整问题,本文通过引入超像素HOG特征,提出了一种基于超像素多特征融合（superpixel multi-feature fusion,SMFF）的快速图像分割算法.首先采用目前最有效的超像素算法对待分割图像进行超像素预分割,然后提取基于超像素的HOG特征、Lab颜色特征和空间位置特征,设计基于超像素的多特征度量算法,最终采用图割理论实现了基于超像素多特征融合的快速图像分割.实验结果验证了本文算法的有效性,其算法性能接近于目前最经典图像分割算法,且本文算法的时间性能要明显优于其它对比算法.     

基于超像素和模糊聚类的医学超声图像分割算法

图像分割在医学超声图像的定量、定性分析中均扮演着十分重要的作用,并直接影响到后续的分析、处理工作.针对医学超声图像对比度低和噪声强的特点,提出了一种将超像素和模糊聚类技术相结合的图像分割方法.该方法利用简单线性迭代聚类算法产生多个超像素子区域,通过比较各个子区域间特征向量的相似性,利用模糊C均值(FCM)聚类技术对这些过分割区域进行合并,实现超声图像目标区域的有效分割.和传统的基于单像素的FCM聚类算法相比,该方法具有较强的鲁棒性,有效提高了目标区域的分割精度和分割效率,取得了较好的分割效果.     

多尺度超像素纹理特征保持与融合的高光谱图像分类

高光谱图像的低空间分辨率特性往往导致全局纹理提取技术难以获取地物要素的精准纹理信息,同时,单一尺度的局部纹理提取技术难以达到有效识别地物的目的。基于此,该文设计了一种多尺度超像素纹理保持与融合(MSuTPF)的高光谱图像分类方法,主要架构如下：首先,利用2D Gabor滤波器对高光谱图像进行多方向与尺度的全局纹理提取,并通过融合各尺度的纹理特征,增强纹理结构表征能力;其次,融合纹理与光谱主成分特征以形成光谱-纹理联合判别特征;再次,采用形状自适应的超分割方法,作用至光谱-纹理联合特征进行局部纹理信息保持与融合,尤其是,为克服超像素邻域像元的隐性不相关问题,该文定义了基于密度最近邻相似性评价准则,使超像素纹理进一步趋于一致性;最后,将各更新的光谱-纹理联合特征输入像素级分类器获取其对应的类标签,并采用多数表决的决策融合机制取得最终分类结果。Indian Pines和Pavia University真实数据集的实验表明,该方法在小样本条件下的分类精度优于基准分类器(SVM)、深度学习方法(GFDN)以及最新的空-谱分类方法(S3-PCA)等8个对比方法,充分证明了该文所提方法的实用性和有效性。     

一种快速的超像素分割方法

围绕图像分割算法介绍了一种快速的超像素分割算法,传统的分割算法在算法效率,计算成本,复杂度等方面均存在问题。围绕着以上问题,进而提出了一种改进型的算法:超像素分割算法SLIC,并通过实验测试数据性能参数比对,证明了该种算法的优越性,且获得了更好的品质和更高的计算效率。     

基于超像素分割的RGB与高光谱图像融合

本文提出了一种基于超像素分割的RGB与高光谱图像融合方法。首先,利用在线字典学习法由低空间分辨率的高光谱图像数据学习得到光谱字典。然后,通过光谱字典的线性变换,得到与高光谱图像同一场景的RGB图像字典。其次,对RGB图像进行超像素分割,并根据分割结果在每一个超像素块中进行稀疏编码,得到稀疏矩阵中的系数包含了RGB图像的空间信息。最后,将稀疏编码矩阵与高光谱图像谱字典相结合重建得到高空间分辨率高光谱图像。实验结果表明,该方法不管是在主观视觉上的图像恢复质量,还是在峰值信噪比等客观指标上均具有优势。     

一种谱聚类灰度纹理图像分割方法及其 在近红外成像仿真中的应用

针对近红外场景仿真中需要将不同材质分类的问题,提出一种谱聚类的灰度纹理图像分割方法.首先利用mean-shift算法,将原始图像预分割为多个具有准确边界的同质区域,并将这些区域描述为超像素;进而,将超像素构造的无向加权图作为谱聚类的输入,通过谱聚类的方法解决超像素的过分割问题.本文的方法在谱聚类过程中考虑了超像素的纹理特征,弥补了灰度图像在谱聚类过程中只顾及灰度和空间信息的不足.实验结果表明,利用本文分割方法不但减少了运算量,并且为精细的近红外场景仿真奠定了基础.     

基于分水岭的超像素分割方法

超像素算法作为一种预处理工具已在计算机视觉中得到了广泛应用,尤其在实时视觉系统中,超像素算法的高效性尤为重要。文中是基于分水岭算法而提出的高效超像素分割算法,即空间约束的分水岭算法(SCoW),SCoW算法是通过一组均匀标集来进行分水岭分割。该算法通过引入边缘预处理来确保均匀性和紧凑性之间的平衡,从而对齐超像素的图像边缘,且无任何复杂计算。文中提出的算法比传统算法所产生的超像素图像质量好且运行效率高。     

SAR图像海岸线分割的超像素合并方法

由于SAR图像固有的相干斑噪声和海陆交界处复杂的地形影响,利用区域合并方法在进行SAR图像的海岸线提取过程中很容易出现误合并。为解决SAR图像海岸线分割中单一分割尺度造成的误分割问题,提出基于SLIC超像素的SAR图像海岸线分割算法,超像素分割后再利用改进的融合光谱和纹理信息的合并代价(CT-Model)进行合并,最后将海陆交界处的海岸线显示用来进行分割效果对比。实验结果表明,改进后的合并准则在SAR图像的海岸线分割上具有更好的精确度。     

融合层次聚类的高分辨率遥感影像超像素分割方法

为解决遥感影像分割尺度自动选取难的问题,提出了融合层次聚类的高分辨率遥感影像超像素分割方法。首先采用自适应形态重建的分水岭分割算法将影像分割成多个超像素;然后提取各超像素的灰度特征向量;最后利用层次聚类方法进行超像素合并,实现高分辨率遥感影像的精确分割。实验选用4组景遥感影像;采用定性和定量相结合的方法评价实验结果。实验结果表明,该方法有效提高了遥感影像分割精度,并取得了较好的分割视觉效果。     

融合改进FT显著性与Grabcut的图像目标分割算法

针对目前复杂度较大的图像中目标分割速度较慢、显著性边界分割不明确等问题,提出了一种融合改进的FT（Frequency-tuned）显著性检测与Grabcut的图像分割算法。该算法首先通过改进基于频率调谐的FT显著性检测方法得到图像中显著性较高的区域,并利用SLIC（Simple Linear Iterative Clustering）算法对显著图进行预处理得到超像素图,能够有效改善边界的分割效果,然后通过以图论GraphCut算法为基础改进的Grabcut算法建立高斯混合模型。为了提高算法效率,通过聚类以超像素代替原像素,并反复迭代高斯混合模型（Gaussian Mixed Model,GMM）参数,最后利用最大流最小割算法得到最优目标分割结果。实验结果表明所提算法能够更准确更高效率地分割图像中的显著性目标,对高分辨率图像也有很好的适用效果,相比于其他算法在分割精度上提高10%左右,并具有较高的分割效率。     

一种基于DFC聚类算法的图像分割方法

图像分割是一种重要的图像技术,在理论研究和实际应用中都得到了人们的广泛重视。图像分割的方法和种类很多,有些分割运算可直接应用于任何图像,而另一些只能适用于特殊类别的图像。目前,图像分割的方法层出不穷。其中,最具代表性的图像分割算法是基于FCM聚类算法的图像分割方法。然而FCM聚类算法从理论上来说存在着聚类数目无法自动确定及运算的开销太大的缺点,因而限制了这种方法的应用。针对其不足,本文将FCM聚类算法引入到图像分割方法中。数值实验结果显示：新方法分割图像的效果是良好的。     

融合改进人工蜂群和K均值聚类的图像分割

针对人工蜂群优化的K均值算法易陷入局部最优、搜索精度不够、分割图像不够细致等问题,本文融合自适应人工蜂群和K均值聚类,提出了一种新的图像分割算法。算法首先利用距离最大最小乘积对种群进行初始化;其次采用自适应搜索参数动态调整邻域搜索范围,使人工蜂群算法快速收敛于全局最优;然后将人工蜂群输出的所有蜜源进行K均值聚类,克服K均值聚类结果对初始聚类中心的依赖,再将聚类划分结果进行Powell局部搜索,加快算法收敛的速度,将得到的新聚类中心更新蜂群中蜜源位置。最后,将本文算法与其他两种同类分割算法进行试验对比。实验结果表明:与其他两种算法相比,本文提出的分割算法在保证运行时间的前提下,分割准确率比其他两种算法分别至少提高了3.5%和4.8%,表现出了较高的分割质量。     

Parallel spiral search algorithm applied to integer motion estimation

Thanks to its flexible coding structure, high-efficiency video coding (HEVC) can save more coding bit rates than the previous standard, H.264. However, it also increases the complexity of integer-pixel motion estimation (IME). To speed up the encoding process, we propose a parallel spiral search (PSS) algorithm, which features the following characteristics and advantages. First, the proposed algorithm is hardware-friendly. PSS has both a fix search order that cuts the correlation between search points and a high data reuse level that facilitates the pipeline application in hardware implementation. Second, the PSS algorithm processes all prediction units (PU) blocks in parallel, which speeds up the RD calculation. Finally, the early termination strategy is proposed to end the search for unnecessary search points and further reduce search time. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms other popular hardware-oriented IME algorithms in terms of coding speed, with the same loss of RD performance. Compared with the default full search algorithm (FSA) in the HEVC test model HM-16.7, the proposed algorithm achieves average time saving ratio of up to 92.55%, with BD-PSNR loss of 0.056 dB and an increase by 1.38% in terms of BD-BR.     

奶牛图像的分割算法研究

为解决在实际生产环境中使用计算机自动识别奶牛的问题,提出了针对奶牛图像的分割算法,以提高识别率。该算法首先将奶牛图像从RGB空间转化为Luv空间,然后将图像作4×4大小的子块划分,对各子块进行块内颜色聚类并提取颜色和纹理特征,通过颜色内聚将子块中的颜色范围缩小到2~4种,并将其中所占数量最多的两种颜色作为子块的颜色特征;纹理特征则是基于对子块分别横向和纵向扫描并统计出来的,反映子块的颜色在横向和纵向的分布特征。在此基础上按奶牛的颜色和纹理特征进行基于子块的区域生长,最终达到清晰分割的目的。在对50个实地采集样本中按本文所述的方法进行分割,分割准确率达到80%以上。实验证明,本文提出算法能有效地将奶牛从背景中分离出来。     

基于色彩和纹理特征融合的模糊人脸识别方法

基于纹理特征的方法被广泛应用于人脸识别。然而纹理特征依赖于图像的高频细节信息,当图像出现模糊时,单纯利用纹理特征的识别方法的识别精度会急剧下降。为了克服纹理特征的在模糊人脸识别中的不足,提出了一种基于色彩特征和纹理特征融合的识别方法。首先参照人类的对立色感知机制提取人脸的色彩特征;然后,将该色彩特征和纹理特征分别用于识别分类;最后,将二者的识别相似度进行融合,得到最终的识别结果。该色彩特征描述了图像的低频信息,其对图像模糊不敏感,并且与描述图像高频信息的纹理特征具有良好的互补性。在FERET 和AR 人脸库上的实验表明,融合色彩特征和纹理特征有效地提高了模糊人脸的识别精度。     

动态背景下融合运动线索和颜色信息的视频目标分割算法

针对现有动态背景下目标分割算法存在的局限性,提出了一种融合运动线索和颜色信息的视频序列目标分割算法。首先,设计了一种新的运动轨迹分类方法,利用背景运动的低秩特性,结合累积确认的策略,可以获得准确的运动轨迹分类结果;然后,通过过分割算法获取视频序列的超像素集合,并计算超像素之间颜色信息的相似度;最后,以超像素为节点建立马尔可夫随机场模型,将运动轨迹分类信息以及超像素之间颜色信息统一建模在马尔可夫随机场的能量函数中,并通过能量函数最小化获得每个超像素的最优分类。在多组公开发布的视频序列中进行测试与对比,结果表明,本文方法可以准确分割出动态背景下的运动目标,并且较传统方法具有更高的分割准确率。     

基于三维纹理分割的高光谱图像异常检测

一幅复杂背景的高光谱图像可以看成是由不同纹理组合而成,纹理的统计特性可以近似用高斯分布来描述。采用纹理分割实现复杂背景的分解,从而突破异常大小和形状的限制。采用三维高斯马尔科夫场来描述高光谱图像背景的分布特性,利用最大似然估计得出模型参数,以此参数为特征进行纹理分割,在各纹理上计算像素的统计特性,进行异常检测。     

基于层次聚类的多颜色空间融合分割方法

针对自然图像分割中,由于单一的颜色空间难以表示复杂多变的场景信息以及目标与背景的低对比度等产生的过分割和误分割问题,提出了选择RGB、XYZ和LUV这3个颜色空间的增强图像进行基于层次聚类的融合分割的新方法.对Berkeley分割图像库中的多幅图像进行了多组分割实验,并与Mean-shift等多种经典分割方法进行了定性...     

利用灰度和纹理特征的SAR图像分类研究

多类别多特征量情况下的合成孔径雷达(SAR)图像的目标分类是一个难以解决的问题.从灰度和纹理模型出发,提出了综合利用灰度和纹理特征的目标分类方法.均值和方差是灰度模型中重要的特征统计量,而能量、熵、对比度、局部相似性和相关性是纹理模型中重要的特征统计量.灰度和纹理特征能确切地描述SAR图像中的目标.通过构造特征向量,定义向量之间的距离,并按照最小距离方法进行目标分类.以一定大小的窗口读入样本,提高了算法的运行速度和抗噪能力.理论上,窗口越大,特征向量值越接近真实值.窗口越小,边缘的分类精度越高.实验表明该方法较好地处理了多类别多特征量情况下的SAR图像分类问题,分类结果是有效的,这为SAR图像目标分类提供了一条简单可行的途径.