基于结构张量和Wasserstein距离的纹理图像分割

基于区域的非参数活动轮廓模型被广泛地应用于图像分割领域。在结构张量和图像灰度直方图基础上建立的新模型就属于这个范畴, 它被用于灰度和彩色纹理图像的分割。首先,对经典的结构张量进行扩展,使其能表达原始纹理图像的梯度信息和色彩信息。利用扩展的结构张量,使一幅图像生成多个特征通道,从而提取更多的纹理特征。然后,在各个通道中,利用像素点的局部灰度直方图的Wasserstein距离信息分割图像,使图像不同分割区域的灰度分布近似同态。最后,为了有效地降低模型的数值计算复杂度,一些数值计算技巧被引入模型的计算过程,产生了很好的效果。通过大量的实验对比,利用新模型能得到更精确、更稳定的分割结果。     

小波域中双稀疏的单幅图像超分辨

目的 过去几年,基于稀疏表示的单幅图像超分辨获得了广泛的研究,提出了一种小波域中双稀疏的图像超分辨方法。方法 由小波域中高频图像的稀疏性及高频图像块在空间冗余字典下表示系数的稀疏性,建立了双稀疏的超分辨模型,恢复出高分辨率图像的细节系数;然后利用小波的多尺度性及低分辨率图像可作为高分辨率图像低频系数的逼近的假设,超分辨图像由低分辨率图像的小波分解和估计的高分辨率图像的高频系数经过二层逆小波变换来重构。结果 通过大量的实验发现,双稀疏的方法不仅较好地恢复了图像的局部纹理与边缘,且在噪声图像的超分辨上也获得了不错的效果。结论 与现在流行的使用稀疏表示的超分辨方法相比,双稀疏的方法对噪声图像的超分辨效果更好,且计算复杂度减小。     

改进K-means活动轮廓模型

目的 通过对C-V模型能量泛函的Euler-Lagrange方程进行变形,建立其与K-means方法的等价关系,提出一种新的基于水平集函数的改进K-means活动轮廓模型。方法 该模型包含局部自适应权重矩阵函数,它根据像素点所在邻域的局部统计信息自适应地确定各个像素点的分割阈值,排除灰度非同质对分割目标的影响,进而实现对灰度非同质图像的精确分割。结果 通过分析对合成以及自然图像的分割结果,与传统及最新经典的活动轮廓模型相比,新模型不仅能较准确地分割灰度非同质图像,而且降低了对初始曲线选取的敏感度。结论 提出了包含权重矩阵函数的新活动轮廓模型,根据分割目的和分割图像性质,制定不同的权重函数,该模型具有广泛的适用性。文中给出的一种具有局部统计特性的权重函数,对灰度非同质图像的效果较好,且对初始曲线位置具有稳定性。     

改进符号压力函数的区域活动轮廓模型

利用具有图像增强能力的局部区域信息,定义一种新的符号压力函数(SPF)。用该SPF函数取代GAC模型中的边界停止函数,对GAC模型进行改进,提出一种新的区域活动轮廓模型,从而解决了非同质或弱边界图像的分割问题。继续采用Selective Binary and Gaussian Filtering水平集方法,避免水平集函数的重新初始化,简化新模型。真实图像和合成图像的实验结果表明,新模型与LBF模型具有相同的分割效果,但在计算效率上远优于LBF模型。新模型不仅能够分割非同质或弱边界图像,且具有亚像素分割精确性、抗噪性、局部全局选择分割性等性质。     

加移动因子的C-V模型

在变分水平集方法中,C-V模型的优点之一是能够提取以非梯度形式定义的图像边界,然而,在提取该类型边界时,模型仅考虑了图像各区域的均值信息而没有考虑图像的局部信息,因此尽管C-V模型能够得到渐进型边界图像的分割结果,但是存在分割误差。将移动因子引入到C-V模型以解决上述问题。其中移动因子定义为图像局部凸凹性的函数,通过该因子可以调整模型0-水平面的高度,进而使得解平面与目标所在平面更加接近或重合,以达到消除分割误差的目的。文中给出了偏微分形式的模型,并通过实验验证了模型的有效性。     

基于格结构的三带小波构造及在图像融合中的应用

提出了一种构造具有正交性、对称性、紧支性以及较高消失矩的三带尺度滤波器与小波滤波器的方法.首先,通过设置尺度滤波器消失矩并转移尺度滤波器的对称性性质,有效地减少了构造尺度滤波器过程中未知量的个数以及计算推导过程的复杂度.在此基础上,利用格结构理论,给出了对具有仿酉特性的多相位矩阵的一种分解方法,并利用这种分解求出了冲击响应长度为9、消失矩为3以及响应长度为15、消失矩分别为3和4的小波滤波器.最后,把所求得的小波滤波器应用到多聚焦图像的融合中.实验结果表明,利用具有上述性质的三带小波进行图像融合可以得到比利用二带小波进行融合更好的效果.      

基于地学图形数据的地表分维计算方法研究

在研究地形表面分维计算机的一般方法的基础上，提出了几种基于地学图形数据的地表分维计算方法，讨论了有关性质，给出了分析性实例。