分形维数在原棉异纤图像处理中的应用

图像的分形维数是图像的重要定量特征, 可广泛用于图像分析当中.本文采用计盒法计算出图像的分形维数, 根据分形维数的差异判断原棉中是否有异纤, 结合分形维数的 Ostu 改进算法对有异纤原棉图像进行分割.     

分形图像分析及其在纳米ZnO中的应用

研究了分形图像的分析过程,利用MATLAB软件完成了分形维数计算程序的设计.并提取了纳米ZnO透射电镜像的分形图像,利用分形维数计算程序计算其分形维数,证明这种图像数字化方法能对纳米ZnO的形态进行评判,从而实现了定量描述纳米ZnO的形态.     

基于局部特征尺度分解和形态学分形维数的滚动轴承故障诊断方法

提出了一种基于局部特征尺度分解与形态学分形维数的滚动轴承故障诊断方法。首先采用局部特征尺度分解方法将机械故障信号分解为若干个内禀尺度分量,然后利用形态学分形维数计算包含故障特征分量的分形维数,将得到的分形维数作为特征量判别信号故障的状态,实验结果表明基于局部特征尺度分解与形态学分形维数的故障诊断方法能够有效识别滚动轴承的内圈故障、外圈故障、滚动体故障和正常状态,实现滚动轴承故障诊断。     

基于分形维数的柑橘形状与光滑度的机器视觉分级

为了实现柑橘形状与果皮光滑度的自动分级,研究了柑橘分形维数与柑橘形状和果皮光滑度间的对应关系.对机器视觉系统采集的柑橘花萼面和侧面的图像设置蓝色分量阈值去除背景后,经图像二值化、四连通化边界跟踪和边界细化操作,提取柑橘边界周长和柑橘区域面积,利用周长一面积方法计算柑橘分形维数,以此度量柑橘形状和果皮光滑度.3组仿形样本的分析表明,分形维数随形状和表面光滑度的变化而变化,说明分形维数既概括了柑橘外部形状特征,同时又包含了果皮光滑度信息.用10个柑橘检验样本的分形维数评定柑橘等级,其结果与人工感官判断结果完全吻合,这表明:分形维数能对柑橘形状和果皮光滑度进行分级.     

基于分形维数的烟颗粒与粉尘颗粒的微观图像辨识

对由扫描电镜拍摄到的烟颗粒和干扰源粉尘颗粒的图像,使用数字图像学方法进行图像预处理,进而用盒维数方法计算得到了它们的分形维数值.通过对多组烟颗粒和干扰源粉尘颗粒的图像分析处理后发现,二者分形维数值的分布有所不同,由此描述了二者在微观形貌上的差异.通过标准的分形图形对算法的稳定性和计算误差进行了分析.     

基于提升小波变换和分形维数的声纳图像识别

分形理论在图像的纹理识别中得到了广泛应用,由于分形维数不能反映图像的空间信息,容易造成误识别。针对该问题并结合声纳图像的特点,通过提升结构构造了Haar小波,并将提升小波变换同分形理论相结合,利用小波分解的多分辨率特点和分形维数的多尺度特性,提高图像的识别率。采用Levenberg-Marquardt(L-M)算法优化的BP神经网络对不同信噪比的声纳图像进行分类识别。实验结果表明,文中方法不论在识别率还是识别时间上均优于传统纹理识别方法。     

数字图像单个像元分形维数的特征与计算方法

通过分形理论把空间结构信息引入遥感分类中,必须解决分形维数计算的问题,为此提出了一种通过相邻像元间灰度值大小的变化计算数字图像单个像元分形维数的算法。选定计算窗口值 L 后,运用所编程序对 TM 遥感数据进行运算,并得到所需分维值数据。发现所得分维值随窗口值 L 增大而减小;大窗口值的分维值图像较抽象,但建议窗口值不超过 61;小窗口值的分维值图像较清晰,但窗口值不能小于 5。     

分形计算方法及在材料表界面中的应用

主要介绍分形这一几何方法在材料表界面研究中的应用.通过对国内外文献及资料的查阅了解,分别介绍了材料表界面分形维数的计算测定方法以及分形理论在材料表界面领域中的研究现状.对分维计算方法如网格法、小岛法和实验测定方法(吸附法)等做了详细的分析,对分形在材料表界面上的应用前景也进行了展望,分析了分形理论在表界面应用研究中的可行性.     

基于MATLAB和分形理论的复合材料第二相颗粒分布均匀性评价方法

利用分形理论盒维数法对复合材料第二相颗粒分布均匀性进行定量评价,通过MATLAB建模实现图像的数字化处理,对盒维数MATLAB模型的准确性进行实验验证,并分析视场边界颗粒对盒维数的影响;对3个不同颗粒分布的图像进行颗粒分布均匀性的评价,并将实验结果与锐角比率法的评价结果进行比较。结果表明:除去与不除边界颗粒二次分形计算的盒维数呈线性关系;对颗粒均匀分布图像进行分形计算得盒维数为1.998,与理论值为2的误差为0.077%;盒维数评价法有效可行,且区分度明显。     

金属腐蚀形貌的分形表征

利用扫描电子显微镜(SEM)得到铝合金表面腐蚀损伤微观形貌,借助于数字图像处理技术对其进行二值化处理,并利用小岛法研究二值图像的分形维数,得到分形维数随腐蚀损伤的变化趋势。结果表明:二值化过程中灰度阈值与分形维数间的函数关系与弹塑性材料的拉伸曲线具有类比性。提出了从分形角度上表征腐蚀损伤特征,所得的结果具有一定的工程价值。     

基于遥感图像散乱数据点的三角曲面片插值构造

基于散乱数据点集构造三角插值曲面的方法，在CAD／CAM、科学计算可视化、图像处理等领域有着广泛的应用。本文介绍一种基于遥感图像散乱数据点的三角曲面片插值构造方法。该方法通过在遥感图像上选取局部极值点来构成平面散乱数据点集，并在此基础上进行三角剖分、优化和三角插值曲面构造。此方法在海洋遥感图像多尺度分解处理应用中取得了较为理想的结果。     

一种分形图像编码的新方法

由于分形图像编码过程非常费时，因此在前人的基础上，通过分析影响分形图像编码速度的相关因素，提出了使用图像块的改进方差来提高分形压缩性能的思想。在证明迭代函数系统不会改变图像块的改进方差的基础上，给出了基于改进方差的分形图像压缩方法。实验结果说明该方法在保证快速性的同时，重建图像的质量又得到了进一步的提高。     

分形图像压缩方法研究的新进展

分形图像压缩是一种利用迭代函数系统理论(IFS)、基于自相似特征的有损编码方法。它以其高压缩比的潜在性能而在近年来倍受重视，但目前实现自动IFS编码仍有相当难度，该领域仍存在许多问题亟待解决。笔者对分形图像压缩的理论基础、自动分形图像压缩的实现以及分形图像序列压缩等进行了全面的综述，介绍了各种具有代表性的改进算法，阐明了各个算法的原理和特点，最后对目前研究中存在的问题及可能的对策和研究方向进行了讨论。     

高分辨率遥感图像飞机目标定位新算法

为了提高自动目标识别系统的准确性,本文提出了一种高分辨率遥感图像的飞机目标定位的新方法,即在图像分割后再进行一次"去除伪目标"的目标识别系统新策略.首先,利用先验知识采用重叠的面积均分法对图像分块,然后基于多次阈值自动分割方法对各块图像进行分割.针对大图像目标识别的分块策略和飞机目标分割不完全的实际情况,提出一种基于辅助直线的Radon变换飞机轴线检测方法,用于飞机目标的定位.最后,通过实验证明,当飞机目标分割不完全时,本文方法能有效的检测飞机目标.     

Image processing in remote sensing data analysis: The state of the art

Image analysis techniques applicable to remote sensing data are reviewed, with emphasis on recent developments. The topics covered include image modelling, feature detection, segmentation and classification, texture analysis, and matching.     

Segmentation of liver in ultrasonic images applying local optimal threshold method

Abstract

Low brightness contrast and grey level discontinuities of the ultrasonic liver image make it difficult to segment the object and the background and to extract the edges of the object using the global optimal threshold method. In this paper, we investigate a local optimal threshold method for the segmentation of ultrasound liver image. First of all, the distributed energy of the ultrasound liver image is estimated in the proposed liver segmentation. Then, the polynomials are fitted from the distributed energy data and a peak zone is defined from the minimum of the fitted polynomials. Finally, a few blocked images are divided from the number of the peak zones. Furthermore, multiple local optimal thresholds are obtained from the blocked images using Otsu’s method, and the ultrasonic liver image is segmented according to all local optimal thresholds. Experimental results validate the segmentation and edge detection of liver in the ultrasound images.     

基于离散分数布朗随机场的水下图像目标检测

采用传统图像检测方法存在目标区域定位不准确、目标细节信息丢、目标形状变形等问题,本文提出一种基于离散分数布朗随机场模型的水下图像目标检测方法.该方法根据分形理论和水下图像的特点,以图像中每个像素点为中心取窗口,计算在该窗口内的分形维数均值,将该均值作为中心像素的分形特征,然后根据分形维数分布图确定分割阈值,从而实现对水下图像分割,并且通过将目标表面不同尺度下的灰度差分平均值进行归一化处理,减少了用于表示不同尺度下的平均绝对值灰度差分的数据,从而提高算法检测效率.实验结果表明,该方法对水下成像条件具有一定鲁棒性,是一种有效的水下图像目标检测方法.     

基于卷积神经网络模型的遥感图像分类

研究了遥感图像的分类,针对遥感图像的支持向量机(SVM)等浅层结构分类模型特征提取困难、分类精度不理想等问题,设计了一种卷积神经网络(CNN)模型,该模型包含输入层、卷积层、全连接层以及输出层,采用Soft Max分类器进行分类。选取2010年6月6日Landsat TM5富锦市遥感图像为数据源进行了分类实验,实验表明该模型采用多层卷积池化层能够有效地提取非线性、不变的地物特征,有利于图像分类和目标检测。针对所选取的影像,该模型分类精度达到94.57%,比支持向量机分类精度提高了5%,在遥感图像分类中具有更大的优势。     

基于神经网络和方差的快速分形图像编码算法

为克服快速分形图像编码带来的解码图像质量下降问题,提出了一种神经网络与方差混合编码的快速分形图像编码算法.该算法结合图像子块复杂度与方差值的对应关系,根据每个区块的方差值大小选择适当的映射编码方法,即对于方差值相对小的区块采用方差编码以提高编码速度,对于方差值相对大的区块采用神经网络编码以提高编码质量.该算法可以较好地修正传统分形编码中由于自仿射映射结构限制所带来的解码质量偏低的问题,在大幅提高编码速度的同时,很好地保持了图像的编码质量.实验结果表明,该算法对比基本分形编码算法可以加速24倍,解码图像的质量对比方差快速分形编码算法有1.1dB的提高.同时,该算法的硬件实现比较容易,非常贴近实用化.