基于超像素和随机游走的交互式分割算法

交互式图像分割通过先验信息指导获取图像中人们感兴趣的部分,但是现有算法无法在效率和精度上实现平衡。为了解决此问题,提出了一种基于超像素和随机游走的快速交互式分割算法(random walk on superpixel, SPRW)。首先,将图像预分割为具有局部相似性的超像素区域,使用像素颜色均值对超像素区域表示;其次,根据人工标记的先验信息建立F-B图结构,扩展随机游走的范围,并使用随机游走的方法求解,获得硬分割结果;最后,针对分割结果的边界不光滑问题,提出改进的抠图算法(fast robust matting, FRB)进行二次处理,得到软分割结果。在BSD500和MSRC数据集上的实验证实,所提出的硬分割方法与其他算法在时间和平均交并比等指标上有较大优势;在Alpha Matting数据集上的实验充分证实所提出的软算法在提高效率的同时精度也有一定的提升;此外,在生活照更换背景的实验上展现了该算法的应用价值。     

三维几何数据的交互式着色算法

获取三维模型的纹理信息是计算机图形学领域的一个重要研究问题.传统的方法往往通过纹理映射来完成这个任务,其局限是需要一幅合适的纹理图像.为了能够更简便地得到模型的纹理,提出一种交互式着色算法.对于网格模型,首先进行显著特征的提取和分类来减少用户对重复出现的特征的交互量,进而由用户在不同区域上交互几条颜色曲线作为种子曲线.然后结合位置、法向和曲率信息来衡量相邻顶点的相似度,以防止相邻区域之间出现渗色,并通过随机游走算法计算出每个顶点到每条种子曲线的跳转概率;最后以跳转概率作为权值对各条种子曲线的颜色进行加权平均,得到每个网格顶点的颜色.进一步地,还将上述算法应用到点云模型上.实验结果表明,该算法能够准确地区分不同的区域,鲁棒地为三维模型着色.     

一种基于数学形态学的空间遥感图像中弱目标检测算法

从弱目标图像(空间遥感图像)的复杂背景中提取弱小目标一直是一个重要而复杂的课题。遥感图像具有灰度变化丰富，所含信息量较大，背景噪声复杂的特点。针对以上问题，章讨论了在低对比度、强干扰的情况下，对弱目标的提取方法。采用基于数学形态学理论的方法来对遥感图像中的弱目标进行检测处理，提出了一种从遥感图像中提取具有一定外形的弱小目标，并可以在实际系统上实现的算法。给出在具典型意义的SAR图像上的实验分析和实验模拟处理结果，验证了这种算法在强噪声和复杂背景下的有效性。也证明了该算法具有理论完备、算法简单、抗噪能力强和运算速度较快的优点。     

结合随机游走与FCM的脑图像分割方法

随机游走算法只考虑相邻像素灰度相似性,忽略了邻域像素梯度信息,抑制了random walker沿着某些与种子点灰度相近的边向种子点前进,从而导致错分与漏分。提出一种脑图像分割方法,先对原图进行小波变换,提取图像梯度信息,将梯度信息融入边的权重。最后使用改进的FCM算法,结合像素邻域信息,进行最终脑图像分割。实验表明,本方法分割的脑组织图像正确率高,图像空洞与斑点明显减少,图像边缘更加平整。     

基于改进SUSAN的遥感图像边界提取算法

图像边缘是图像的最基本的特征之一,边缘提取是分析和解译遥感图像的必要环节.本文分析了SUSAN算法进行边缘检测的原理和有效性,在此基础上对SUSAN算法进行了边缘检测精度的改进,并用于地物边界提取中,使地物边界提取更清晰,准确,层次感分明.以matlab7.0作为实验平台,将改进的SUSAN算法与传统方法进行了比较,实验结果表明,本方法用于提取地物边界具有一定优势.     

参数控制的边缘直线提取算法

提出了在灰度图像上使用参数控制的边缘直线提取算法,解决了图像理解过程中高效地提取边缘直线这一困难的问题。在计算出直线位置和方向的基础上,还能够计算直线的对比度、宽度、倾斜度等属性。实验显示,算法速度快、精度高、提取结果信息量丰富。     

基于GAC模型实现交互式图像分割的改进算法

提出了一种改进的交互式图像分割算法。采用全变分去噪模型对图像进行预处理,在去除噪声的同时更好地保护了边缘;提出了一种对梯度模值进行曲率加权的边缘检测方法,采用该方法获得图像的边缘点集;将边缘点集中曲率较大的边缘点作为候选边界点推荐给用户;用户通过主观判断,在候选边界点中选择合适的"初始边界点",算法便可采用GAC模型完成对目标的分割。实验结果表明,改进算法提高了交互式图像分割的自动化程度,有效地减少了交互过程中的人工参与量。     

交互式医学图像分割算法

针对医学图像的特点,提出了一种结合Live Wire算法和轮廓插值算法的三维医学图像分割算法.与原Live Wire算法相比,改进算法在不增加算法复杂度的同时,大大提高了图像分割的性能.为了进一步提高图像的准确性,用下列方法弥补了原算法的不足:通过寻求最短搜索路径,另外尽可能地降低搜索的时间复杂度.将改进的算法与余弦轮廓插值技术相结合,用在病灶组织区域形状变化较大的断层图像(关键层)分割中.实验表明算法能快速有效的从序列医学图像中分割出感兴趣的物体,为医学诊断提供了依据.     

EntropyRank: 基于主题熵的关键短语提取算法

关键短语提取是自然语言处理领域的一个重要子任务,其目的是自动识别出文本中的重要短语,现有方法主要强调词语间相关关系和词语自身影响力会影响关键短语提取效果。考虑到关键短语应准确地表示文档主题这一特点,该文提出一种基于主题熵的关键短语提取算法。该算法利用隐含狄利克雷分布训练文档和词的主题分布,并结合两个主题分布来表示特定文档下的词主题分布,然后计算词主题分布的信息熵即主题熵来表示词语自身影响力,最后在词共现网络上使用随机游走方法计算每个候选短语的得分。在6个公开数据集上的实验结果表明,与现有的无监督关键短语提取算法相比,该算法在F₁指标上能提高2.61%～6.98%。     

结合局部线性嵌入与种子信息流的交互式图像分割算法

交互式图像分割是指在分割过程中引入少量的用户指引分割出目标对象,是图像处理最基本的任务之一。现有方法通常需要构建非二次能量函数,并且普遍存在缺乏唯一解、分割精度低等问题。为进一步提高分割质量,提出一种结合局部线性嵌入和种子信息的交互式图像分割算法（seed information combined with local linear embedding,SILLE）。该算法考虑像素点的局部信息以及先验信息,将标记种子点的信息融入到新构建的能量函数中,以一种有效且快速的最小化方案得到能量函数的唯一且最优解,从而获得更加准确的分割结果。最后在不同数据集上,与不同方法进行多种指标的对比,验证了算法的有效性和可行性。     

一种基于边缘提取的交互式图像分割算法

提出了基于边缘提取的交互式图像分割算法,该算法将图像映射为无向图,使用拉普拉斯零交叉点、边缘强度和动态轨迹长度构造能量模型,并为无向图中的边赋予能量代价.根据能量代价,引入角点信息,在交互得到的控制点间搜索最优路径,迭代此过程,实现分割.实验结果表明,该算法具有较高的精度和效率,能较好地克服噪声影响,适用于灰度及彩色图像.     

A Line Extraction Algorithm for Hand Drawings

This paper presents an algorithm for extracting lines from hand drawings.It starts from contour pixel tracing,fits them into contour segments,and then extracts skeleton lines from the contour segments.The algorithm finds all contours in one scan of the input matrix without detecting and marking multiple pixels.In line extraction,the method Elastic Contour Segment Tracing is proposed which extracts lines by referring to the contour segments at both sides,overcoming noise and passing through blotted areas by fitting and extrapolation. Experiments on free hand mechanical drawings,sketches,letter/numerals,as well as Chinese characters are carried out and satisfactory results are achieved.     

A new algorithm for interactive graphics on multicomputers

As nonshared-memory multiple instruction, multiple data (MIMD) systems become more common, it becomes important to develop parallel rendering algorithms for them. These systems, known as multicomputers, can produce data sets so large that it is difficult to visualize the data on conventional graphics systems, especially if the visualization proceeds in tandem with the calculation. Parallel systems must run interactive graphics to allow convenient visualizations of their computations. While few parallel systems currently have a frame buffer that will support interactive rendering, such systems should be more common in the future. This article describes an algorithm suited for interactive polygon rendering, where the model's image on screen generally has frame-to-frame coherence. The algorithm uses this coherence to perform load-balancing calculations in parallel with the other calculations. The algorithm also uses an optimized version of personalized all-to-all communication, where all processors communicate with all other processors     

线结构光光条中心提取算法

目的 线结构光视觉测量是一种利用可控光源和数字图像的主动视觉测量方法,光条中心提取是线结构光视觉测量的关键技术,直接影响到线结构光视觉测量的精度。传统灰度重心法只在图像的横向或纵向上计算光条的灰度重心,没有考虑光条的法线方向,精度较低。本文提出一种改进的光条中心提取算法,以期实现光条中心的精确提取。方法 在分析线结构光的光条灰度特性基础上,基于传统的灰度重心法,提出一种改进的两步提取算法。基于图像差分法从原始图像中分离出有效的线结构光光条,采用传统灰度重心法对光条中心进行粗提取;在粗提取的光条中心点处通过自定义的方向模板确定光条的法线方向,以粗提取的光条中心点为中心,沿法线方向采用灰度重心法进行二次提取,获取线结构光光条的中心。结果 本文采用CCD相机、镜头、线激光器及辅助机构搭建线结构光视觉系统,采用提出的算法对线激光器投影产生的直线型光条、非连续光条和弯曲光条的中心进行提取。通过光条中心提取实验获取的光条中心线的走向与光条的走向大致相同,符合预期的光条中心线。本文将Steger法作为评价标准,分别计算本文算法、传统灰度重心法与Steger法提取的光条中心的偏差,通过对比实验可知,本文算法提取的光条中心的偏差更小,并且程序运行时间比Steger法减少了3 s以上。结论 本文研究线结构光的光条中心提取算法,对传统灰度重心法进行改进,能够实现直线型光条、非连续光条和弯曲光条等不同形状光条的亚像素级中心提取,并且在保证较少的程序运行时间的同时,能够提高传统灰度重心法的光条中心提取精度。     

ISOETRP—an interactive clustering algorithm with new objectives

A new clustering algorithm ISOETRP has been introduced which has new objectives particularly suitable for hierarchical pattern classification. These objectives are: (a) minimizing overlap between pattern class groups; (b) minimizing entropy; (c) keeping balance between these groups. An interactive version of ISOETRP was implemented which gave much better results than some other existing algorithms.     

A new scalable multicast routing algorithm for interactive real-time applications

Quality of service (QoS) provisioning generally assumes more than one QoS measure that implies that QoS routing can be categorized as an instance of routing subject to multiple constraints: delay jitter, bandwidth, cost, etc. We study the problem of constructing multicast trees to meet the QoS requirements of real-time interactive applications where it is necessary to provide bounded delays and bounded delay variation among the source and all destinations while keeping overall cost of the multicast tree low. The main contribution of our work is a new strategy for constructing multiconstrained multicast trees. We first derive mathematically a new delay-variation estimation scheme and prove its efficiency. Thereafter, we propose a simple and competitive (in terms of running time) heuristic algorithm, for delay and delay variation constrained routing problem based on the proposed delay-variation estimation scheme and using the Extended Prim-Dijkstra tradeoffs’ algorithm. Our contribution also extends previous works in providing some properties and analyses of delay bounded paths satisfying delay variation constraints. Extensive simulation results show that our algorithm outperforms DVDMR in terms of multicast delay variation with the same time complexity as DVDMR.     

一种新的二维图像特征提取算法

本文在Bayesianshapemodel(BSM)算法的基础上提出了一种新的二维图像特征提取算法。新算法为形状矩阵定义了一种新的表示方法,并提出了一种根据物体形状某些点(轮廓点)的坐标来估计剩余点(控制点)的坐标的新的方法。实验结果表明,在与传统算法计算量等同的条件下,该算法在精确度方面获得了很大的提高。     

GPU加速的高分辨率DEM图像地形特征线提取算法

随着数据采集设备的发展,数字地形分析中高分辨率数字高程模型(DEM)图像越来越普遍。目前已经存在一系列的曲线结构提取算法由于计算复杂度较高,因此在针对高分辨率DEM图像提取地形特征线时效率较低。提出一种在图形处理器(GPU)上加速Steger曲线结构提取算法的策略,利用图形处理器上计算统一设备架构(CUDA)的高度并行性来加速算法中计算密集的Hessian矩阵生成模块以及图像特征点提取模块,对于百万像素级的DEM图像该算法可以获得5倍以上的加速比。     

矿物显微图像中的直线段特征提取算法

直线段特征作为图像中一种特殊的纹理信息,是图像分析、目标识别中的基本元素。矿物的双晶等光学性质在矿物显微图像中表现为具有定向性的直线段。针对矿物图像,提出了一种基于图像梯度信息的动态阈值区域生长的直线段检测算法。该算法能通过提取边缘梯度方向相似的边缘从而得到候选直线段区域,并根据直线段区域内特征点的密度大小判定区域有效性以达到降低矿物图像中噪声、其他纹理造成的误提取。实验结果表明所提算法能够提取矿物图像中的直线特征。     

基于改进直线Snake算法的建筑物自动提取

为研究航空影像中建筑物的自动、半自动提取,通过分析直线Snake算法,对其内部能量函数增加1个平均连通距离,修改二阶项,归一化外部能量函数,增加1个外部力,然后用改进后的直线Snake算法结合贪婪算法对建筑物进行提取.该方法能正确地自动提取建筑物.实验结果表明新算法可以提高提取效率.