基于分形维数的离线图像分割方法

为了能够提高图像分割的精度,提出了一种基于统计学和分形维数的图像分割方法,能够对自然景物中树木、道路和天空进行分割,并且可以应用于机器人导航的视觉系统.该方法首先通过统计大量的道路和树木和天空的分形维数(LFD),分析三者对应的LFD值分布特点,然后利用该特点对图像进行分割,最后对分割后的图像进行平滑处理,得到分割结果.实验结果表明:利用统计结果进行图像分割能够提高分割速率,而且使用分形维数作为特征能够得到比较精确的分割效果.     

分形理论在植物根系图像放大中的应用

针对植物根系图像的分析处理需要,运用分形理论,提出了一种基于分形特征提取,对数字图像进行放大的方法,介绍了该方法的原理和实现算法.其基本思想是通过分形理论提取图像的特征信息,用迭代函数系统近似表示原图像,在不同尺度的图像空间迭代重建图像以实现放大.这种方法简单方便,可以实现非整数倍的放大,放大图像主观效果较好,在植物根系图像处理中进行了应用.     

基于数学形态学的分形维数分析法及其应用

数学形态学是分析几何形状和结构的数学方法,广泛应用于各类图像形状和结构的分析与处理.图像的分数维特征描述了纹理的复杂度和粗糙度,本文将Peleg的分数维形态学计算方法应用于纹理分形特征的计算,在Peleg基础上进行改进,采用的结构元是圆对称性的结构元,将膨胀和腐蚀的作用分开考虑,从而得到两组纹理特征.试验表明,该方法可以更好地描述图像的纹理特征.     

具有分形特性的油藏渗流理论进展概述

近年来,由国外科学家在上世纪80年代创立的分形几何在诸多学科中已得到广泛应用.而今非线性分形理论逐渐被应用于油藏数值模拟中.国外科学家和油藏工程师最先在渗流力学中引入分形维数和分形指数来描述多孔介质及其孔缝的分形特征,打破了采用均质或拟均质假设处理方法近似反应裂缝型多孔介质性质的传统方法,进而产生了应用分形特性描述油藏的分形特征和非均质性的分形油藏理论.应用分形理论建立的油藏数值模型与经典模型相比,虽然分形油藏渗流模型较为复杂,但更能贴近自然、真实的油藏,能够更有效地反映实际油藏的复杂性.     

三维空间数字图像的分形维数计算方法

数字图像可以表示为像素位置及对应颜色强度构成的三维空间曲面,该曲面的空间分布反映了图像纹理的特点,在大多数情况下具有分形特征.针对图像的不同区域,用分形雏数定量描述了这一图像子区的纹理特点.研究结果表明,计盒维数适于分析较大的图像区域以保证有足够的盒子数目,利用迭代算法提高计盒维数的计算效率,在统计盒子数时可采用差分覆盖、全覆盖等不同的方法;布朗运动维数适于分析较小的图像区域以保证落在无标度区域内,计算布朗运动维数时可通过遍历围绕图像各像素点的正方形边界的右边及下边进行.图像中的纹理越复杂,分形维数也就越大,纹理越简单,分形维数也就越小,相似的纹理具有大致相同的分形维数.     

基于分形特征的人造目标的分割方法

综合了传统的基于边沿和基于区域的两类分割方法,利用人造目标与自然景物在分形特征上的差异,实现自然背景中人造目标的分割．由于在计算分形维数时是在某一邻域内进行的,故提取出的边缘较粗,虽经过多种方法的细化处理,仍只能将人造目标的大致轮廓勾画出来．但实验证明,该方法可较好地对自然背景进行抑制,同时完整地保留人造目标的轮廓．     

基于分形维数的复杂图像特征提取方法

提出了一种通用的图像特征提取方法,这种方法运用分形维数可以表示曲线的复杂程度的特性来提取图像纹理特征,它具有计算简单、物理意义明确、抗干扰能力的特点,证明了对于离散函数图像在一定条件下可以采用与连续函数图像类似的方法求分形维数,最后给出了一个应用实例表明不同复杂程度的纹理其频谱曲线的分形维数是不相同的。     

混凝土材料的拓扑学特征及分形特征的评价

在分析比较了拓扑空间、分形空间以及拓扑维数、分形维数的基础上，用拓扑学和分形理论评价了混凝土材料的超细掺合料颗粒特征、粗集料表面特征、混凝土断裂表面和水泥石断裂表面特征以及混凝土孔隙显微结构等特征；研究表明对于超细硅灰、轻集料、卵石以及水泥石断裂表面可以用拓扑学的理论进行抽象化处理，对于超细粉煤灰、碎石、混凝土断裂表面以及孔隙显微结构等几何特征，采用分形理论是十分有效的，其分形维数大于它的拓扑维数，小于它的空间维数，符合相应的自然规律。     

红外监控系统中图像增强技术的应用

提出了分形布朗运动的方法增强红外监控图像,利用分形布朗运动模型分析红外图像每个像素并计算出分形维数,根据分形维数和人眼对像素的敏感程度对监控图像进行增强.通过红外监控系统的软硬件试验,人眼视觉特性被引入到监控系统中,图像突出增强了景物的轮廓,使得监控画面能够取得较好的观察效果,该方法能够解决红外监控系统图像边缘模糊可视性差的问题.     

基于CT图像的沥青混合料分形特征的研究

采用分形理论对沥青混合料内部结构的复杂程度进行了量化研究.对沥青混合料内部断面的CT图像,用差分盒维数法得到其断面形貌的分形维数,再通过分形维数的大小描述沥青混合料内部结构的复杂程度.对沥青混合料试件和沥青路面芯样分形维数的比较表明,混合料试件内部结构复杂程度更高;采用相同的试件加工方法在试验室获得三种不同类型的沥青混合料(SM A,AC-20G,AC-25G),得到的分形维数相差不大,但该分形维数与路面芯样相比却有较大差异,说明试件加工方法对沥青混合料内部结构形貌特征有较大影响.分形理论结合CT图像对研究定量描述沥青混合料内部结构特征是一种十分有效的方法.     

二维数字图像分形维数的计算方法

许多情况下分形维数的计算是通过对二维数字图像的分析得到的．针对二维数字图像的特点，探讨了采用盒维数计算其分形维数的方法．数字图像盒维数的计算是基于对像素矩阵的分析进行的，具有数字化的特点，其计算结果的精度与图像大小有较大关系．数字图像盒维数描述了由离散像素点构成的数字图像中关心区域的分布特点，但其物理意义还应结合数字图像所赋存的物理意义加以分析．     

图像分形维数计算及其边缘提取

为提高遥感影像中地物边缘信息的提取精度,以离散分形布朗随机场（DFBR：DiscreteFractalBrownRandomfield）模型为依据,尝试设计并利用Matlab编程实现一种基于遥感影像单个像元的分形维数计算算法。该算法将影像的灰度空间映射成分形维数空间,然后在该空间进行变换和边缘检测。地物空间分布及其影纹结构边缘特征的差异,使计算分形维数所选窗口大小成为关键。选取研究区局部地段高空间分辨率遥感影像作为实验数据,通过计算不同窗口下像元分形维数,得到最佳边缘信息提取的计算窗口。实验结果表明,该算法在同类计算中更符合遥感数据的特点,提高了遥感影像地物边缘信息提取精度。     

红土颗粒粒度的分维变化特征

借助分形几何理论,探讨红土在不同处理方法下其颗粒粒度的分维变化特征结果表明：红土的颗粒粒度具有线性分形结构的特点是客观存在的事实,其分维值的大小反映了土中颗粒粒度的分布情况,并与土的物理力学性之间存在一定的关系分维是描述土的颗粒粒度的一个新的特征参数     

霉菌菌落的分形研究

霉菌菌落的形态特征复杂,却具有极其不规则性和自相似性,用分形学描述霉菌生长过程可能是一种有效途径,但至今未见报道.本文介绍这方面的工作.采用PDA培养基培养几种不同的霉菌,通过Photoshop处理它们的菌落生长过程的扫描图像,再用灰度统计和盒子维数计算出它们在不同生长时间的菌落分维数.结果发现菌落的分维数与其形态特征有密切的联系,菌落生长过程的分维数变化与其生长曲线十分相似.     

霉菌菌落的分形研究

霉菌菌落的形态特征复杂,却具有极其不规则性和自相似性,用分形学描述霉菌生长过程可能是一种有效途径,但至今未见报道。本文介绍这方面的工作。采用PDA培养基培养几种不同的霉菌,通过Photoshop处理它们的菌落生长过程的扫描图像,再用灰度统计和盒子维数计算出它们在不同生长时间的菌落分维数。结果发现菌落的分维数与其形态特征有密切的联系,菌落生长过程的分维数变化与其生长曲线十分相似。     

用分形理论模拟山峰和云

讨论了飞行模拟器上自然景象的生成与显示，并着重研究了用分形几何理论来产生出峰地貌和云彩等景象。     

基于分形维数的聚类融合算法

对基于分形维数的聚类融合算法进行了研究。首先介绍分形维数聚类算法,产生聚类成员;然后利用投票法进行聚类融合;最后简单介绍了云计算环境下分布式聚类融合思想。基于分形维数的聚类融合算法比单一分形维数聚类算法得到的聚类结果更好,具有更好的鲁棒性。在分形维数聚类算法中,结合网格聚类与单一分形聚类的优点,提出了基于网格和分形维数的聚类算法,它可以发现任意形状且距离非邻近的聚类,适合于海量﹑高维数据。     

分形理论在断裂构造研究中的应用前景

分形理论是研究不规则形体自相似性及复杂程度的一种理论,使用分形维数可以研究断裂构造分布的复杂问题。分形理论用于断裂构造的相关研究主要包括断层数目—尺寸、断层位移(断距)分布、断层间距与断层数目间分布所表征的复杂关系。分形理论目前逐渐完善,可用于更加复杂的地质现象预测和地质结构评价。