基于模板的前视红外图像建筑物分割方法

针对前视红外地面建筑物图像目标分割问题,在传统方法的基础上提出了一种基于模板制备的改进C-V模型分割方法.首先通过DSM数据制备目标二维形状模板;然后对图像进行高斯滤波去噪,并采用模板尺度相关的结构元素对图像进行灰度形态学增强;最后引入模板形状先验信息的概念,利用水平集方法表达轮廓先验信息,在C-V模型的基础上增加目标轮廓先验信息能量项,使分割曲线进化同时受到图像数据与形状先验信息驱动,实现目标分割.实测数据显示该方法能在复杂背景条件下精确分割前视红外建筑物目标.     

用航空航天影像更新地形图地物要素的栅格化方法

文章针对当前我国1:5和1:1万地形图更新的大规模生产的迫切需求,提出在原有地形图栅格式数字化的基础上,叠加经过精密纠正配准的航空或卫星遥感影像,以栅格方式更新地物要素的全过程方法。文中特别阐述了：1）地形图栅格数字化不同于矢量数字化的扫描采样分辨率问题;2）区别于传统的"针孔式"控制点概念的图像图形阵列控制点技术;3）由于DEM（数字高程模型）数据缺乏或精度不足引起的航空航天影像与地形图图形配准误差的局部纠正方法;4）定性指导定量的影像判读方法;5）从遥感影像提取地物结构信息的半自动化方法。文章最后列出     

基于层次形状特征提取模型的图像分类

研究了基于层次形状特征提取的图像分类。针对从初级视觉皮层(V1)提取的条形特征对目标形状的描述不充分,提出了一种层次模型(V1-V2-V4),以进一步提取角形、曲率特征。模型中V1层的条形特征提取采用Gabor模拟;V2层结合了抑制噪声的3D高斯差分(DOG),并使用滤波方向相差90度的Gabor滤波器组提取多尺度角形特征;V4层通过曲率域计算来描述目标轮廓的形变程度,并最终提取融合曲率与梯度方向的直方图特征。该模型的优势在于,通过角形以及曲率计算的层次表达,可有效增强目标形状的关键特征点(如角点位置)的提取,并且结合曲率与梯度的直方图描述,也可有效弥补单一曲率或梯度特征局部描述不足的问题。在MNIST手写数字与21类遥感影像上的实验表明,曲率与梯度的融合特征的运用可获得98.94%的数字识别精度,同时在遥感影像分类中也可获得较好的分类效果。     

基于形状保持主动轮廓的椭圆状目标检测

本文通过形状约束方程(组)与一般主动轮廓模型结合,将目标形状与主动轮廓模型融合到统一能量泛函模型中,提出了一种形状保持主动轮廓模型即曲线在演化过程中保持为某一类特定形状.模型通过参数化水平集函数的零水平集控制演化曲线形状,不仅达到了分割即目标的目的,而且能够给出特定目标的定量描述.根据形状保持主动轮廓模型,建立了一个用于椭圆状目标检测的统一能量泛函模型,导出了相应的Euler-Lagrange常微分方程并用水平集方法实现了椭圆状目标检测.此模型可以应用于眼底乳头分割,虹膜检测及相机标定.实验结果表明,此模型不仅能够准确的检测出给定图像中的椭圆状目标,而且有很强的抗噪.抗变形及遮挡性能.     

基于扩展等几何分析和混沌离子运动算法的带孔结构形状优化设计

为了解决带孔结构形状优化问题,提出了一种将扩展等几何分析方法和混沌离子运动算法相结合的优化求解模式。针对带孔结构的力学计算,采用扩展等几何分析方法,以几何体外轮廓划分背景网格,利用非均匀有理B样条描述带孔边界,其中在劲度矩阵组装过程中,孔内区域不做积分。另外,为获得高精度的积分计算,与孔边界相关的单元采用自适应四叉树细化规则。在优化模型中,以描述结构形状的控制点作为设计变量,以结构质量最小作为优化目标;利用离子运动优化算法代替传统的敏感性移动渐进法对优化模型进行求解。带孔无限平板算例的扩展等几何分析计算结果和转矩臂结构优化算例的计算结果证明了本文方法的有效性。     

基于snake模型的IVUS图像序列三维分割方法

针对血管内超声（Intravascular Ultrasound,IVUS）图像序列中血管壁内外膜轮廓的提取问题,提出一种基于snake模型的三维并行分割方法。首先,对原始图像进行滤除噪声和抑制环晕伪像等预处理。然后,获取IVUS图像序列的四个纵向视图,并从中提取出内腔边界和中-外膜边界。通过将这些边界曲线映射到各帧IVUS图像中,得到横向视图中的初始轮廓。最后,将该初始轮廓作为snake模型的初始形状,通过使snake能量函数最小,模型不断变形,最终得到各帧IVUS图像中的内腔和中-外膜边界。该方法可实现对IVUS图像序列的并行分割,与二维串行分割方法相比,可大大提高处理效率。采用大量临床图像数据的实验结果证明该方法可自动、快速、可靠的完成IVUS图像序列的分割。     

基于非监督分类的水系要素提取

水系是重要的地性线,常被看成是地形的"骨架",对其他要素有一定的制约作用。快速提取遥感影像上水系的线性特征,获得该流域类型特征量,并通过形象-符号模型确立水系信息明确的空间位置,为GIS数据的快速更新与应用提供了有利的条件。本文主要介绍利用ENVI的非监督分类对遥感影像进行水系要素提取的方法,对水系要素提取的关键部分进行了分析,同时结合ArcGIS的制图综合对水系提取成果优化进行说明。     

可见光遥感图像有云背景下海上舰船提取方法

针对可见光遥感图像中海上舰船的复杂背景,包括粗糙海面,云层遮挡以及云层阴影所造成的舰船目标难以提取的情况,提出一种云层舰船模型.模型引入基于形状距离的舰船的形状先验信息,根据云区的亮度和阴影特征构建模型以及对应的能量函数.能量函数中与形状对应的形状能量大小通过与形状先验模板的相似程度来计算.基于图割的能量函数最小化过程实现了舰船目标的提取.实验结果表明了该模型及方法在云区无阴影和有阴影两种情况下对单个或多个舰船目标提取的有效性.     

基于阈值分割与多边形扫描求交的明暗恢复形状重构模型冗余信息去除

针对明暗恢复形状重构模型存在图像背景信息问题,提出基于阈值分割与多边形扫描求交的冗余信息去除方法。通过阈值分割将图像转换为二值图像,采用形态学方法修补二值图像中的缺陷,并利用微分算子提取图像的二维轮廓;通过多边形扫描求交将图像分割为目标区域和背景区域;根据由阴影恢复形状原理重构三维模型,并通过二维轮廓与三维形貌的信息匹配去除图像背景冗余信息。实例表明,该方法能够有效去除明暗恢复形状重构模型中的图像背景冗余信息,保证重构模型的形状精度。     

微通道微滴的图像干扰信息去除与微滴体积计算

高速摄影得到的微通道微滴图像包含五部分:完整微滴、微通道背景、微通道边界、微滴内部反光区和残缺微滴;其中,完整微滴为目标信息,其余四部分为干扰信息。本文结合OpenCV库,提出了一种改进的完整微滴目标信息提取方法。采用轮廓拓扑信息方法,内外轮廓判据消除微滴内部反光区,轮廓宽长比判据消除微通道边界,圆度判据消除残缺微滴图像信息,重构得到完整微滴的轮廓;以轮廓的几何中心作为像素填充种子点,得到完整微滴的图像信息。针对完整微滴的体积计算,提出了积分法体积计算模型,引入了横截面椭圆修正系数k,计算得到结果与实际测量结果一致性好,优于传统的当量直径体积计算模型。