基于链码技术的距离变换改进算法

论述了分水岭算法的原理及距离变换的具体过程。为了提高距离转换算法速度,提出了利用链码技术改进距离变换的算法。该方法利用链码技术能够准确跟踪目标物体边界的特点,按不同层次轮廓点灰度级递增的方式逐层对目标物体进行遍历,完成图像的距离转换,克服了形态学距离变换算法多次腐蚀、扫描图像,时间消耗较大的缺点。经过在木材细胞图像的分割过程中,同现有的距离变换算法比较证明,改进方法提高了距离变换速度,对提高图像分割的效率具有重要意义。     

融合时域和分水岭信息的车辆检测算法

在实时视频图像车辆目标检测时,为了克服行进中车辆背景噪声和阴影带来的准确率低、漏检率高等问题,提出一种时空融合和内外标记的分水岭车辆检测算法。通过相邻视频三帧差法得到的时域运动变化信息结合Canny算子得到的边缘图像相结合,得到时域掩模图像。利用文中提出的基于二次重构、内外区域标记、梯度修正的分水岭空域算法对运动区域及其周围区域进行分割,解决了一般分水岭算法的过分割现象。将得到的结果进行投影,以提高运动状态下车辆的检测精度。实验结果表明,在车辆背景噪声和阴影的影响下,该算法的检测效果仍然较好,车辆漏检率降低到4.90%,算法的准确性、鲁棒性和适应性较好。     

基于分水岭的提升小波图像去噪

为了图像去噪的同时能很好地保持图像的细节,提出了一种基于分水岭的提升小波图像去噪方法,先用分水岭分割方法检测出图像的分水岭脊线,提升小波去噪时就可用阈值去噪而不必担心损害图像的重要特征。其去噪步骤是：对噪声污染图像进行提升小波去噪;对原图像提取梯度幅度图像;对梯度图像平滑后进行分水岭变换;图像合并。实验结果表明,该方法不但可以保持图像的重要信息,而且能够提高去噪后图像的信噪比。     

人体手背静脉血管图像增强与特征匹配

为提高手背静脉血管图像识别的准确性和改善图像采集的灵活性,提出了一种新的手背静脉图像识别算法.使用自适应直方图均衡法增强背景和静脉纹理图像的总体对比度和局部细节,使用分水岭算法得到静脉纹理图像的单像素级图像,最后采用纹理相似性原理进行特征匹配和识别.试验结果证明,该算法在图像采集位置灵活变动情况下的错误接受率为0%,错误拒绝率4.6%,利用此算法进行手背静脉血管图像识别是可行的,具有良好的应用前景.     

结合改进分水岭和GVF的三维肝脏分割方法

三维肝脏分割是当前医学图像处理的热点问题,如何准确快速地从腹部CT序列中分割出肝脏是肝部病变诊断的基础。针对传统活动轮廓模型对轮廓线敏感、运算量大的问题,改进了传统轮廓线设置方法,并把算法扩展到三维。首先,在一幅腹部CT图片中采用改进的分水岭算法,按照灰度和纹理的相似性原则从一个种子块开始生长出整个肝脏,再用其边缘作为相邻CT序列的起始轮廓,用GVF算法从序列图片中分割出肝脏,重复该过程,直至分割出整个腹部序列图像的切片,进行三维重建。     

面向数字孪生流域的云网融合架构研究

数字孪生流域建设是智慧水利建设的重要标志,是推动流域水利高质量发展的必然要求。为了应对当前数字孪生流域建设过程中面临的流域物联感知能力、通信传输网络资源、模型算法仿真计算水平等方面的不足而产生的挑战,本文结合云网融合的云网协同、按需互联、敏捷智能的服务能力特性,基于云网融合层次化的设计思想,把流域云和网充分融合,有效调度并应用计算、通信、存储等基础设施资源,提出了面向数字孪生流域的云网融合逻辑架构,梳理并阐述了水利感知网云网融合服务实现、水利信息网云网融合服务实现、数字孪生平台算力服务实现等可应用于数字孪生流域建设的云网融合服务架构,总结分析了面向数字孪生流域的云网融合关键技术。研究对充分发挥新一代信息技术对数字孪生流域建设的支撑驱动作用具有重要参考意义。     

Segmentation of 4D cardiac MRI: Automated method based on spatio-temporal watershed cuts

Based on discrete mathematical morphology, we introduce in this paper a new watershed framework which allows for segmenting spatio-temporal images, that we apply to medical image analysis. Specifically, we propose a new automated and fast procedure to segment the left ventricular myocardium in 4D (3D+t) cine-MRI sequences. Both quantitative and qualitative evaluation are provided. Thanks to the comparison with manual segmentation performed by two cardiologists, we demonstrate the accuracy of the proposed method. The relevance of the ejection fraction and myocardium mass measured from segmentations is also assessed. Furthermore, we show that the proposed 4D procedure allows to keep the temporal coherency between the successive 3D segmentations obtained along the time sequence. In an effort to promote open science, both the data and the software are available on-line.     

基于形态学的显微细胞图像处理与应用

为提高医学诊断的准确率和效率,提出了基于形态学的显微细胞图像分析理论来完成对图像的分类、识别与分析.首先,对图像边缘检测算法及流域分割算法进行介绍,设计了完整的基于形态学的显微细胞图像处理方法,有效解决了图像处理中遇到的光照不均匀、染色产生的斑点等问题.然后,在图像分析阶段,把显微细胞图像形态学分析应用到血液病诊断中,同时做了细胞计数及形态参数提取并给出验证结果,最后再对细胞病医学诊断做了初步的理论尝试,研究结果与实际值相比误差小于3%.实验表明本文提出的图像分析理论在细胞病医学诊断上具有一定的应用价值.     

鲁棒的肤色检测方法

肤色检测常用的方法有颜色空间阈值法,肤色统计模型和基于分割的方法.然而,上述方法对于光照不好的图片往往得不到很好的效果,而且在背景颜色与肤色相近时,往往误判背景为肤色.为此,提出了一个综合的方法,它对图片光照和背景颜色具有鲁棒性:先作图像预处理,通过阈值法选出肤色像素,再对肤色密度分布进行估计,最后使用改进的分水岭算法进行肤色区域生长.实验结果表明,该方法可以有效降低背景颜色的干扰,提高了肤色轮廓的精确度.     

山区流域强降雨情况产流模式研究—以涪江平通河流域为例

山区流域极端强降雨导致的山洪灾害频发,造成生命损失和经济活动的巨大破坏。科学的认识这类极端天气下灾害的发生、发展过程,对实现灾害监测和风险管理十分重要。山洪过程的模拟是认识这一灾害的重要科学手段,而模型计算精度是山洪模拟的关键。将超渗、蓄满产流模型与运动波地貌瞬时单位线水文模型（简称KW-GIUH模型）进行融合,优选出适合山区流域强降雨情况下的产流模式,从而提高山洪过程的模拟精度。以典型山区流域涪江一级支流平通河为研究对象,选取了两场次历史强降雨过程进行模拟。研究结果表明：无论超渗或蓄满产流模型与KW-GIUH模型进行融合后,其模拟精度比KW-GIUH模型所模拟的径流过程更接近实际情况;而先超渗后蓄满的混合产流模式较单一的超渗或蓄满产流模式模拟效果更优。适合山区流域强降雨情况下的产流模式为先超渗后蓄满的混合产流模式,其中产流模式的转变出现在第一次连续降雨基本结束之时,即在第一次洪峰之前基本以超渗产流为主,随后的产流方式以蓄满产流为主。