在线生物文献MRI图像识别系统的设计与实现

为构建在线生物文献核磁共振图像库,通过分析在线医学文献图像的特点,用塔式梯度方向直方图进行图像特征提取,结合图像对应的文本标注,采用基于高斯过程的分类方法设计实现了一个在线生物文献MRI图像识别系统。实验结果表明,该系统比基于单一特征的系统识别率更高,同时比基于标准的SVM和KNN的识别方法性能更好。表明该系统的设计是可行、可靠和有效的。     

基于韦伯梯度方向直方图的人脸识别算法

针对传统人脸识别算法在姿态、表情和光照等变化下而引起识别效果不佳的问题,提出一种韦伯梯度方向直方图人脸识别算法（HWOG）。利用差动激励提取图像的结构和纹理信息,利用HOG算子提取原始图像的边缘特征,分块统计直方图特征信息,将所有分块的直方图串接得到人脸图像HWOG特征,用最近邻分类器进行分类。在YALE人脸库、ORL人脸库上和CAS-PEAL-R1进行实验,实验结果表明所提算法能有效提高识别率,且对光照、表情和姿态变化有较好的鲁棒性。     

基于灰度直方图的MR脑组织的提取方法

根据脑磁共振图像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的灰度直方图中不同峰值对应不同的脑组织灰度分布的特点,提出了一种基于灰度直方图提取MR图像中脑组织的方法。首先,为了克服传统方法主观选择门限阈值等方面的不足,利用多项式曲线拟合灰度直方图获取区域生长门限阈值确定最优种子点,并结合形态学重构方法进行颅骨分离,对脑MR图像进行了预处理。然后,结合K均值聚类算法通过对灰度直方图多峰值的选取确定初始聚类中心,将颅骨剥离后的脑组织图像高效、精确地细化分割出脑脊液、灰质、白质。文中分别使用了模拟脑MRI数据以及真实脑部MRI数据进行测试,对分类结果进行定性、定量的分析,并与模糊C均值算法进行比较。结果表明,该方法提高了提取脑组织的工作效率和准确度。     

颜色直方图与相似性度量的自然图像分类研究

主要研究一种面向自然图像的基于颜色特征的分类方法。通过介绍基于颜色特征的不同图像分类技术,分析基于颜色直方图与相似性度量的自然图像分类的可行性,并给出基于HSV颜色模型下的直方图相似性度量的计算方法,最终在包含628幅自然图像的图像库上进行实验。     

基于非下采样Contourlet梯度方向直方图的人脸识别

针对人脸识别系统准确度不高的问题,提出一种基于非下采样Contourlet梯度方向直方图(HNOG)的人脸识别算法。先对人脸图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT),并将变换后的各系数矩阵进行分块,再计算各分块的梯度方向直方图(HOG),将所有分块的直方图串接得到人脸图像HNOG特征,最后用多通道最近邻分类器进行分类。在YALE人脸库、ORL人脸库上和CAS-PEAL-R1人脸库上的实验结果表明,人脸的HNOG特征有很强的辨别能力,特征维数较小,且对光照、表情、姿态的变化具有较好的鲁棒性。     

基于非下采样contourlet梯度方向直方图的人脸识别

针对人脸识别系统准确度不高的问题,提出一种基于非下采样Contourlet梯度方向直方图(HNOG)的人脸识别算法。先对人脸图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT),并将变换后的各系数矩阵进行分块,再计算各分块的梯度方向直方图(HOG),将所有分块的直方图串接得到人脸图像HNOG特征,最后用多通道最近邻分类器进行分类。在YALE人脸库、ORL人脸库上和CAS-PEAL-R1人脸库上的实验结果表明,人脸的HNOG特征有很强的辨别能力,特征维数较小,且对光照、表情、姿态的变化具有较好的鲁棒性。     

基于自适应云模型的多模态脑部图像融合方法

多模态医学图像融合通过提取并综合不同模态的医学图像信息,获得对病灶部位更加清晰、全面、准确、可靠的图像描述,为医生对疾病的诊断和合理治疗方案的制定提供可靠的依据。云模型理论是认知科学研究的新成果,具有兼顾随机性和模糊性的优点,在图像融合中的应用较少。借助云模型理论将来自不同模态的MRI(核磁共振成像)脑部图像、MRI与PET(正电子发射断层成像)、MRI与SPECT(单光子发射断层成像)脑部图像进行融合。首先,根据脑部图像自身的灰度直方图特征,对灰度直方图进行拟合;然后,由拟合曲线的谷值点划分区间并通过逆向云发生器自适应地生成云模型;最后,设计云推理规则,得到融合后的图像。实验结果表明,相比传统融合方法,所提方法融合后的图像脑部特征更清晰,激活区域更明显,在主观融合效果与客观评价指标方面均有很大的提高。     

空间金字塔颜色直方图在图像分类中的应用

颜色直方图在图像分类系统中有着重要的应用。针对像颜色直方图特征的空间关系,提出空间金字塔颜色直方图作为图像的特征表示。它结合了图像的全局特征以及分块特征的优点。使用支持向量机（SVM）以及常用的4种核函数进行了测试。在corel图像库上的实验结果表明,该特征可以有效地结合全局与空间特征,提高了图像的分类准确率。     

基于快速鲁棒特征集合统计特征的图像分类方法

针对现有利用快速鲁棒特征(SURF)进行图像分类的方法中存在的效率低、正确率低的问题,提出一种利用图像SURF集合的统计特征进行图像分类的方法.该方法将SURF的各个维度及尺度信息视为各自独立的随机变量,并利用拉普拉斯响应区分不同数据.首先,获取图像的SURF向量集合;然后,分维度计算SURF向量集合的一阶中心绝对矩、带权一阶中心绝对矩等统计特征,并构建特征向量;最后,结合支持向量机(SVM)进行图像分类.在Corel 1K图像库上的实验结果表明,该方法查准率较SURF直方图方法和三通道Gabor纹理特征方法分别提高17.6%和5.4%.通过与HSV直方图特征进行高级特征融合,可获得良好的分类性能.与SURF直方图结合HSV直方图方法、三通道Gabor纹理特征结合HSV直方图方法、基于视觉词袋(BoVW)模型的多示例学习方法相比,查准率分别提高了5.2%,6.8%,3.2%.     

基于直方图比率特征的虹膜图像分类方法

针对虹膜纹理的模式分类问题,提出了一种直方图比率特征的虹膜纹理分类方法。该方法利用虹膜图像的直方图信息,提取虹膜灰度等级对,通过灰度等级对自相关策略。计算虹膜纹理的直方图比率特征,实现了虹膜纹理的最大化分类。在相同的实验条件下,对不同样本的虹膜图像进行了仿真实验,结果表明：直方图比率方法较传统的直方图方法平均提高了3．05％的识别率。     

基于生物启发特征的真实环境笑脸分类方法

为解决生物启发模型(BIM)存在的3个问题,即高计算复杂度、有争议的视觉皮层关系建模,以及类前向反馈机制带来的盲目特征选择,提出一种基于生物启发特征(BIF)的真实环境笑脸分类方法。构建基于BIF的笑脸分类系统,提取人脸表情图像嘴部区域的金字塔梯度方向直方图特征,使用局部保持投影进行BIM特征降维,采用Adaboost算法进行BIM特征选择。实验结果验证,该系统的最佳识别率达96.5%。     

干旱区植物叶片识别研究

现有植物叶片识别方法都是基于扁平状叶片，而干旱区植物叶片多呈针叶，因此不适合干旱区植物叶片的识别，使得对于干旱区植物研究主要依靠专家识别，不利于对干旱区植物叶片的进一步研究。提出使用差异性值监督局部线性嵌入算法D-LLE，充分挖掘样本之间的类别信息，提高干旱区植物叶片的识别效率。首先利用金字塔梯度方向直方图（PHOG）的方法提取叶片图像特征，再使用PCA、LLE、WLLE、D-LLE等主流的降维算法，对提取的PHOG特征进行降维，最后建立支持向量机（SVM）的分类模型对植物叶片图像分类。经过这四种降维算法后的平均识别率分别为76.3%、85.3%、89.1%、95.5% ；骆驼刺、苦豆子和沙枣的叶片正确识别率，相对其他植物叶片较低。通过实验证明了PHOG特征在植物叶片特征提取的可行性，使用D-LLE算法相比传统特征降维的算法具有更高的效率，且较适合于干旱区植物叶片的自动识别分类。     

基于多特征融合的交通标志识别算法

综合考虑识别率、时间复杂度以及鲁棒性,提出一种边缘、纹理、颜色多特征融合和支持向量机（SVM）的交通标志识别算法。通过提取能够描述交通标志图像边缘信息的方向梯度直方图（HOG）特征并进行统计平均,与能够表示标志图像内部纹理信息的局部二值模式（LBP）特征融合得到降维后的HOG-maxLBP特征,再级联交通标志的颜色特征作为最终的特征向量,最后利用SVM进行交通标志训练和分类。实验结果表明,该算法不仅提高了交通标志的识别率,而且降低了时间复杂度,增强了系统鲁棒性。     

HSV与LBP特征融合的行人检测方法研究

提出一种融合HSV颜色空间特征与局部二元模式特征LBP的特征的HSV LBP行人检测方法。HSV特征是一种全局特征,它能简单地描述一幅图像中颜色的全局分布,LBP特征能很好地描述图像局部空间结构,所以该算法既考虑了全局特征也考虑了局部特征,且该算法具有维数少、计算速度快的优点。在Matlab环境下实验,利用Adaboost 分类器对算法的性能进行实验仿真,与经典的梯度方向直方图HOG特征、LBP特征、分层梯度方向直方图PHOG特征及HOG LBP特征进行对比,结果表明HSV LBP方法的识别性能较好。     

基于HOG和SVM的双眼虹膜图像的人眼定位算法

针对近红外光下现有的人眼定位算法普遍存在准确性不高、泛化能力不佳等问题，提出了一种基于方向梯度直方图（HOG）和支持向量机（SVM）相结合的双眼虹膜图像的人眼定位算法。利用HOG提取虹膜图像的人眼特征，并结合SVM分类器对HOG特征进行训练从而实现人眼的精确定位。为了减少漏检和误检，进一步提高定位准确率，又提出了多级级联SVM分类器算法；另外针对近红外光线下虹膜图像独特的灰度分布特点，设计了一种图像预处理方法，能够显著提高人眼定位速度。在MIR2016和CASIA-IRIS-Distance数据集上的实验结果表明，基于HOG和SVM的双眼虹膜图像的人眼定位算法具有高准确率、强泛化能力和高实时性。     

基于HOG和E-SVM的服装图像联合分割算法

针对目前服装图像分割准确率低的问题,提出一种基于HOG特征和E-SVM分类器的服装图像联合分割算法。该算法具体可分为三个迭代的步骤：超像素组合、E-SVM分类器训练、分割传播,并用到辅助数据集。将用户输入的图像结合辅助服装集进行超像素分割,并利用分割传播方法将超像素组合成多个区域。利用分割效果积极的区域的HOG信息训练E-SVM分类器。通过E-SVM分类器以及分割传播方法将输入的图像中的服装分割出来。实验结果表明,该方法能够高准确率地分割出服装图像。     

基于HOG的酿酒葡萄叶检测

在酿酒葡萄生长状态与病虫害自动监测中,需要在图像中检测出葡萄叶片,通过提取葡萄叶片图像的方向梯度直方图（HOG）特征投入到支持向量机（SVM）分类器中以实现对葡萄叶片的识别;结合多尺度目标定位和均值漂移算法还可以自动确定图像中葡萄叶片的位置。实验结果表明,使用线性核函数训练后的分类器对葡萄叶片和四种常见杂草的识别率达95.5%。该方法对光照和环境变化有较好的鲁棒性,自然条件下成像的叶片图像的葡萄叶片检出率达到了80%以上。     

基于分块自适应融合特征的交通标志识别

交通标志由外部轮廓和内部指示符号组成,HOG特征可较好描述图像轮廓但易受噪声影响,而LBP特征对图像细节刻画好,提出基于分块HOG-LBP自适应融合特征的交通标志识别方法。通过分块计算梯度直方图得到的权重系数,来判断该块是属于轮廓还是内部指示,对前者选择HOG权重大,后者选择LBP特征权重大,将自适应串行融合后的特征送入支持向量机识别。仿真实验结果表明,该算法对标准交通标志识别率可达到100%,对含模糊、残缺、遮挡等非标准交通标志也达到了76%。     

基于特征融合的人体行为识别算法

针对HOG特征在人体行为识别中仅仅表征人体局部梯度特征的不足,提出了一种扩展HOG（ExHOG）特征与CLBP特征相融合的人体行为识别方法。用背景差分法从视频中提取出完整的人体运动序列,并提取出扩展梯度方向直方图ExHOG及完备局部二值模式CLBP两种互补特征;利用K-L变换将这两种互补特征融合生成一个分类能力更强的行为特征;采用径向基函数神经网络RBFNN对行为特征进行识别分类。在KTH和Weizman行为公共数据库上进行了多组实验,结果表明提出的方法能够有效地识别人体运动类别。     

离散小波变换Haar-LL的行人检测研究

提出一种基于二维离散Haar小波变换的局部二值模式(LBP)与局部梯度模式(LGP)的特征融合方法。对图像进行二维离散Haar小波变换,得到4个不同频率的子图像,对低频部分子图像提取LBP特征,对3个高频部分子图像提取LGP特征,将3个LGP特征并接融合后与LBP特征串接融合进行行人检测。在Matlab环境下利用支持向量机(SVM)对INRIA数据集进行5组实验,分别将该方法与梯度方向直方图(HOG)、金字塔梯度方向直方图(PHOG)、LBP、LGP进行检测率、检测时间、光照鲁棒性以及噪声鲁棒性对比。综合各项实验数据表明,该方法在光照鲁棒性以及噪声鲁棒性方面都能取得更好的效果。