有监督的水平集高分辨SAR图像分割方法

针对基于统计模型的水平集SAR图像分割中参数估计耗时较多的问题,提出了一种有监督的高分辨SAR图像分割方法.该方法将Fisher分布和Gamma分布分别作为高分辨SAR图像的目标和背景统计模型,结合水平集方法推导了SAR图像分割水平集函数的能量泛函模型,通过最小化能量泛函得到曲线演化偏微分方程,实现对高分辨SAR图像的分割.试验结果表明,该方法对高分辨SAR图像具有强散射点的目标分割更完整,并且比无监督统计模型分割方法分割速度更快.     

基于边缘信息和先验形状的水平集图像分割方法及其在病原菌识别中的应用

研究从多目标图像中自动提取单个目标的图像处理方法.从分析曲线的水平集表示入手,首先探讨了水平集动态轮廓分割和配准模型构建的统计思想和变分方法,然后针对多目标粘连图像的特点,提出了含边缘信息和先验形状的水平集图像分割模型,并将其应用于病原菌的识别.由于引入边缘信息改进对分割的约束,加强了目标边缘对分割轮廓的吸引,同时消除了一些由噪声、阴影和杂质造成的影响.实验表明,改进后的先验形状水平集图像分割方法能直接从多目标粘连图像中提取单个目标,进一步完善了依据显微镜图像识别病原菌的图像处理方法.     

一种基于区域动态轮廓的交互式目标分割算法

研究了以用户与系统之间的交互信息为先验知识的目标分割算法,提出一种基于区域动态轮廓的交互式目标分割算法.采用基于区域动态轮廓的CV模型及形状先验引导进化思想,并引入了基于滤波后图像梯度和Laplace的分段自适应加权算法.为了克服由于对先验差值区域加权而产生的目标轮廓萎缩问题,对所构建的进化模型引入了面积激励项.实验结果表明:算法无需基于精确先验知识训练而获得的先验知识模型,用户仅需要选择待分割目标的大致区域,算法即可对该区域进行分割,在选用的灰度图像级上,完成分割所需要的迭代次数仅为基本CV模型的26.4%.     

基于改进C-V模型的脑组织提取算法

通过对水平集算法C-V模型进行三方面改进,提出一种基于改进C-V模型的脑组织提取算法.首先,通过改进经典的距离函数,在保证准确度的同时,可以在很大程度上加快距离函数的收敛,提高分割速度.其次,改进了收敛结果的唯一性,使边缘停止在欲提取的目标类灰度上,用于去除脑脊液,使脑灰质、白质的提取更加准确.最后,提出了迭代收敛的动态结束条件.通过间隔帧的对比,改进了以往通过经验迭代次数作为结束条件,使分割效果与迭代时间达到较优.实验结果表明,该算法在脑组织的分割速度及准确性上有了较大提高,为医生确诊病情带来便利.     

基于图像片的模糊C均值聚类图像分割

本文提出了一种全新的基于图像片的模糊C均值聚类的图像分割方法.将图像片的思想引入聚类分割中,提出IPFCM方法,用局部的图像片来代替聚类分割中的像素点,从而增大不同类别之间的差异,并对隶属度更新函数进行改造使隶属度函数分布具有单峰值性.实验结果表明,本文方法具有较强的抗噪性和较高的分割精度,图像的隶属度函数与理想隶属度函数十分接近.同时无需过多控制参数,具有较强的可靠性和适应性.另一方面,本文将聚类中心的每一个成员扩展为一个向量,并给出了向量聚类中心的更新公式,为日后将多种图像特征加入FCM对图像进行分割提供了充分的理论基础.     

基于多级三角形面积函数的傅里叶形状描述子

提出了一种用于形状检索的基于多级三角形面积函数的傅里叶描述子.对形状轮廓上任一点,多级三角形面积函数通过轮廓的非等弧长分割计算得出,可以很好地描述形状的整体特征和局部细节特征.形状特征向量由多级三角形面积函数的低频傅里叶变换系数构成.在标准的MPEG-7形状图像库上对该方法进行了图像检索实验,并与已有的分别基于中心距离函数、面积函数、最远点距离函数、角度半径复函数、拱高半径复函数的傅里叶描述子以及混合傅里叶描述子进行了检索性能比较.实验结果表明,所提出的方法在相同查全率时具有最高的查准率,且具有较低的计算复杂度,证明该方法的有效性.      

基于改进YOLACT实例分割网络的人耳关键生理曲线提取

在人耳形状聚类、3D人耳建模、个人定制耳机等相关工作中,获取人耳的一些关键生理曲线和关键点的准确位置非常重要。传统的边缘提取方法对光照和姿势变化非常敏感。本文提出了一种基于ResNeSt和筛选模板策略的改进YOLACT实例分割网络,分别从定位和分割两方面对原始YOLACT算法进行改进,通过标注人耳数据集,训练改进的YOLACT模型,并在预测阶段使用改进的筛选模板策略,可以准确地分割人耳的不同区域并提取关键的生理曲线。相较于其他方法,本文方法在测试图像集上显示出更好的分割精度,且对人耳姿态变化时具有一定的鲁棒性。      

基于高斯统计模型的快速图像区域分割方法

目前很多图像分割方法不能满足图像信息生成的随机性以及面对应用的实时性.提出一种基于高斯统计模型的快速图像区域分割算法,与已有的一些图像区域分割算法相比,该方法不用图像去噪,直接利用噪声建立高斯统计模型,还采用最大最小值的方法,提出初始分割的思想.实验结果表明新方法增强了分割结果的稳定性,提高了分割速度,更加符合了图像要求精确性和实时性的要求.     

焊缝金相分析系统的设计与实现

针对实际焊接工艺研究的需要,在对图像处理技术进行探索的基础上,对焊缝金相组织图像处理技术进行了研究,并在Visual C＋＋平台上开发了金相组织图像分析程序。在人机交互下,通过对金相图像进行图像预处理、图像复原、图像分割和图像识别等处理,使数码拍摄的焊缝金相组织图像可以由图像处理技术进行分割并识别,同时程序还完成了焊缝金相组织的微观结构特性参数的统计。这些参数的获得为实际焊接工艺研究提供了重要的试验参数。     

基于层次分析法的模糊综合评判在铝电解清洁生产评价中的应用

建立电解铝清洁生产评价指标体系的重要环节是合理确定各指标的权重.通过建立评价指标因素集、评判集、权重集和隶属函数等集合,采用层次分析法计算指标权重,通过模糊综合评判判断电解铝企业清洁生产等级.结果表明,这种评价法比较客观合理,能够量化清洁生产水平,对企业实施清洁生产有明确的指导作用.     

基于监督学习的前列腺MR/TRUS图像分割和配准方法

前列腺核磁超声图像配准融合有助于实现前列腺肿瘤的靶向穿刺。传统的配准方法主要是针对手动分割的前列腺核磁（Magnetic resonance, MR）和经直肠超声（Trans-rectal ultrasound, TRUS）图像上对应的生理特征点作为参考点,进行刚体或非刚体配准。针对超声图像因成像质量低导致手动分割配准效率低下的问题,提出一种基于监督学习的前列腺MR/TRUS图像自动分割方法,与术前核磁图像进行非刚体配准。首先,针对图像分割任务训练前列腺超声图像的活动表观模型（Active appearance model, AAM）,并基于随机森林建立边界驱动的数学模型,实现超声图像自动分割。接着,提取术前分割的核磁图像与自动分割的超声图像建立轮廓的形状特征矢量,进行特征匹配与图像配准。实验结果表明,本文方法能准确实现前列腺超声图像自动分割与配准融合,9组配准结果的戴斯相似性系数（Dice similarity coefficient, DSC）均大于0.98,同时尿道口处特征点的平均定位精度达1.64 mm,相比传统方法具有更高的配准精度。      

基于FCM-WA联合算法的多种类矿石图像分割

矿石图像分割是基于机器视觉的矿石粒度分布检测的重要组成部分。针对复合矿山中颜色多样、纹理复杂且边缘粘连的多种类矿石图像难以识别与分割的问题,提出了一种基于FCM-WA联合算法的矿石图像分割方法。首先对矿石图像进行形态学优化,利用双边滤波、直方图均衡化和形态学重构来优化矿石图像的几何特征,减少噪声对分割效果的影响,提高图像对比度;然后将模糊C均值聚类（FCM）算法与分水岭（WA）算法相结合,利用FCM算法进行聚类迭代,计算出合适的分割阈值并对矿石图像进行分割,输出二值化图像;再利用基于距离变换的WA算法优化FCM算法的分割结果,对FCM算法输出的矿石图像边缘粘连部分进行分割,以获取最佳的分割图像。研究结果表明：（1）利用形态学优化流程处理矿石图像能够减少噪声并增强边缘信息,从而提高对比度;（2）相比传统的大津法和遗传算法,本文所提FCM-WA方法的稳健性更强、分割效果更好,对多种类的矿石图像像素分割准确率和矿石粒度识别准确率均可达到92%以上;（3）通过试验验证,FCM-WA方法能够精确地分割颜色多样、纹理特征复杂及边缘粘连的多种类矿石图像,分割结果满足粒度分布检测的要求;（4）FCM-...     

基于图像分割的噪声方差估计

提出一种基于图像分割的噪声方差两步估计算法.第一步,对含有噪声的图像进行平滑,再利用统计区域归并算法对图像进行分割,并计算每个区域的方差,根据统计规律选择适当的区域估计图像中噪声方差.第二步,利用初始估计的方差,修正平滑滤波、图像分割及噪声估计的参数,进行新一轮的平滑、分割和方差估计,得出更为准确的估计结果.在大量图像和不同噪声情况下的实验结果表明,该算法可以快速、准确地估计图像中噪声方差.      

钢铁组织中MA岛含量的定量分析方法

MA岛是某些钢组织中的重要组成部分，钢中MA岛的含量对钢的韧性、强度等力学性能有一定影响。本试验针对MA岛定量方法的内容进行了分析，定量时首先对试样进行精细抛光和着色侵蚀，使MA岛侵成白亮色；然后用共聚焦显微镜采集图片，MA岛和基体组织对比黑白分明。接着利用中科仪的Sisc- Ias8金相分析软件根据二值分割进行定量，得出MA岛定量结果；最后描述了定量方法在双相钢中的应用。结果表明，MA岛定量技术弥补了以前定量分析方法的不足，能够快速、准确地分析出钢材组织中MA岛的百分含量。     

激光诱导击穿光谱对34CrNiMo6钢中硫化锰夹杂物的评级表征

使用激光诱导击穿光谱(LIBS)对钢铁样品的扫描分析过程中,MnS夹杂物会引发S和Mn同时出现异常信号,并且信号强度与夹杂物面积之间存在线性关系.应用上述特征并参考德国标准DIN 50602中的检验要求,提出了一个用LIBS进行MnS夹杂物评级的方法.实验方法中,首先要在样品上统计得到的S、Mn元素信号强度与夹杂物面积...     

Designing amino acid sequences to fold with good hydrophobic cores

We present two methods for designing amino acid sequences of proteins that will fold to have good hydrophobic cores. Given the coordinates of the desired target protein or polymer structure, the methods generate sequences of hydrophobic (H) and polar (P) monomers that are intended to fold to these structures. One method designs hydrophobic inside, polar outside; the other minimizes an energy function in a sequence evolution process. The sequences generated by these methods agree at the level of 60-80% of the sequence positions in 20 proteins in the Protein Data Bank. A major challenge in protein design is to create sequences that can fold uniquely, i.e. to a single conformation rather than to many. While an earlier lattice-based sequence evolution method was shown not to design unique folders, our method generates unique folders in lattice model tests. These methods may also be useful in designing other types of foldable polymer not based on amino acids.     

38MnSiVS非调质钢的相变模型

 对于热轧非调质钢棒材,轧后相变组织对最终产品的力学性能有着重要影响。为了准确预测38MnSiVS非调质钢棒材热轧后的组织演变和性能,利用热膨胀与定量金相方法,在Gleeble-3500热模拟机及Dil805淬火变形膨胀仪上分别测定了试验钢动态连续冷却转变(CCT)和动态等温转变(TTT)曲线。研究分析了冷却速率对试验钢相变及珠光体片层间距的影响,基于Esake and Pietrzyk和Zener and Hillert模型,分别建立了铁素体晶粒尺寸d_α、珠光体片层间距S_P关系式。结合动态等温转变曲线数据和Scheil叠加原理对铁素体体积分数进行了理论计算,为实际热轧生产中的组织性能控制提供理论依据。     

基于熵权和物元分析的矿山安全避险“六大系统”可靠性评价

为了更加准确合理地评价“六大系统”的可靠性等级,运用熵权法与物元分析理论建立了“六大系统”可靠性评价模型。基于“六大系统”的组成成分,提出了影响“六大系统”可靠性的32项指标,采用物元变换理论构建“六大系统”可靠性评价的物元体系,计算单个待评估指标与设定评价等级的相关度,然后利用熵权法确定待评估指标的权重,最后根据待评估指标与设定等级的综合相关度确定“六大系统”的可靠性级别。研究结果表明：该方法综合考虑了各项评估指标对评价体系的影响,评价结果与实际情况相符,能够准确、客观地反映“六大系统”的建设情况。     

Fe-Cr钢在空气中的氧化行为

 为了测定不同质量分数的铬元素对钢高温氧化行为的影响,采用热重法对Fe-5Cr钢与Fe-10Cr钢在800～1 200 ℃下进行高温氧化研究。建立了两钢种的氧化动力学模型,计算出了两钢种的激活能。利用金相显微镜和X射线衍射对两钢种氧化后的断面形貌和物相进行了分析。结果表明,两钢种的高温氧化动力学曲线遵循抛物线规律,Fe-5Cr钢的激活能小于Fe-10Cr钢。800 ℃下,Fe-5Cr钢生成不连续的氧化铁皮,Fe-10Cr钢氧化铁皮极少部分形核。900～1 200℃下,氧化铁皮结构由外向里依次为Fe₂O₃、Fe₃O₄和Cr₂O₃。由于Cr₂O₃的阻碍作用,氧化铁皮中没有发现FeO。由于高温和高氧分压,Cr₂O₃失效,导致两钢种在1 000～1 200 ℃下具有相似的氧化速率。