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图像显著检测算法研究论文

发布时间:2024-07-07 20:03:30

图像显著检测算法研究论文

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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之前也是为论文苦恼了半天,网上的范文和能搜到的资料,大都不全面,一般能有个正文就不错了,而且抄袭的东西肯定不行的,关键是没有数据和分析部分,我好不容易搞出来一篇,结果还过不了审。 还好后来找到文方网,直接让专业人士帮忙,效率很高,核心的部分帮我搞定了,也给了很多参考文献资料。哎,专业的事还是要找专业的人来做啊,建议有问题参考下文方网吧 下面是之前文方网王老师发给我的题目,分享给大家: 基于深度学习的无人机地面小目标算法研究 基于视觉的智能汽车面向前方车辆的运动轨迹预测技术研究 模拟射击训练弹着点检测定位技术研究 基于深度卷积神经网络的空中目标识别算法的研究 基于可见光图像的飞行器多目标识别及位置估计 无人驾驶车辆手势指令识别研究与实现 车载毫米波雷达目标检测技术研究 基于多传感融合的四足机器人建图方法 中老年人群跌倒风险评估的数据采集系统 基于深度学习的视觉SLAM闭环检测方法研究 真实图片比较视觉搜索任务的年龄效应及对策研究 室内复杂场景下的视觉SLAM系统构建与研究 基于双目内窥镜的软组织图像三维重建 学习资源画面色彩表征影响学习注意的研究 毫米波雷达与机器视觉双模探测关键技术的研究 语义地图及其关键技术研究 多重影响因素下的语音识别系统研究 基于卷积神经网络的自主空中加油识别测量技术研究 基于视觉语义的深度估计、实例分割与重建 重复视觉危险刺激——本能恐惧反应的“二态型”调控机制研究 低成本视觉下的三维物体识别与位姿估计 面向非规则目标的3D视觉引导抓取方法及系统研究 基于物体识别地理配准的跨视频行人检测定位技术研究 基于结构光的非刚体目标快速三维重建关键技术研究 基于机器视觉的动物交互行为与认知状态分析系统 关于单目视觉实时定位与建图中的优化算法研究 动态场景下无人机SLAM在智慧城市中的关键技术研究 面向视觉SLAM的联合特征匹配和跟踪算法研究 基于深度学习的显著物体检测 基于平面波的三维超声成像方法与灵长类动物脑成像应用研究 基于物体检测和地理匹配的室内融合定位技术研究 基于多模态信息融合的人体动作识别方法研究 基于视觉惯性里程计的SLAM系统研究 基于语义信息的图像/点云配准与三维重建 基于种子点选取的点云分割算法研究 基于深度学习的场景文字检测与识别方法研究 基于运动上下文信息学习的室内视频烟雾预警算法研究 基于深度学习的垃圾分类系统设计与实现 面向手机部件的目标区域检测算法的设计与实现 电路板自动光照检测系统的设计与实现 基于机器视觉的工件识别与定位系统的设计与实现 基于深度学习的物件识别定位系统的设计与实现 基于视觉四旋翼无人机编队系统设计及实现 基于视觉惯导融合的四旋翼自主导航系统设计与实现 面向城市智能汽车的认知地图车道层生成系统 基于深度学习的智能化无人机视觉系统的设计与仿真 基于知识库的视觉问答技术研究 基于深度学习的火灾视频实时智能检测研究 结构化道路车道线检测方法研究 基于机器视觉的带式输送机动态煤量计量研究 基于深度学习的小目标检测算法研究 基于三维激光与视觉信息融合的地点检索算法研究 动态环境下仿人机器人视觉定位与运动规划方法研究 瓷砖铺贴机器人瓷砖空间定位系统研究 城市街景影像中行人车辆检测实现 基于无线信号的身份识别技术研究 基于移动机器人的目标检测方法研究 基于深度学习的机器人三维环境对象感知 基于特征表示的扩展目标跟踪技术研究 基于深度学习的目标检测方法研究 基于深度学习的复杂背景下目标检测与跟踪 动态扩展目标的高精度特征定位跟踪技术研究 掩模缺陷检测仪的图像处理系统设计 复杂场景下相关滤波跟踪算法研究 基于多层级联网络的多光谱图像显著性检测研究 基于深度结构特征表示学习的视觉跟踪研究 基于深度网络的显著目标检测方法研究 基于深度学习的电气设备检测方法研究 复杂交通场景下的视频目标检测 基于多图学习的多模态图像显著性检测算法研究 基于面部视频的非接触式心率检测研究 单幅图像协同显著性检测方法研究 轻量级人脸关键点检测算法研究 基于决策树和最佳特征选择的神经网络钓鱼网站检测研究 基于深度学习的场景文本检测方法研究 RGB-D图像显著及协同显著区域检测算法研究 多模态融合的RGB-D图像显著目标检测研究 基于协同排序模型的RGBT显著性检测研究 基于最小障碍距离的视觉跟踪研究 基于协同图学习的RGB-T图像显著性检测研究 基于图学习与标签传播优化模型的图像协同显著性目标检测 姿态和遮挡鲁棒的人脸关键点检测算法研究 基于多模态和多任务学习的显著目标检测方法研究 基于深度学习的交通场景视觉显著性区域目标检测 基于生物视觉机制的视频显著目标检测算法研究 基于场景结构的视觉显著性计算方法研究 精神分裂症患者初级视觉网络的磁共振研究 基于fMRI与TMS技术研究腹侧视觉通路中结构优势效应的加工 脑机接口游戏神经可塑性研究 基于YOLOV3算法的FL-YOLO多目标检测系统 基于深度与宽度神经网络显著性检测方法研究 基于深度学习的零件识别系统设计与研究 基于对抗神经网络的图像超分辨算法研究 基于深度学习复杂场景下停车管理视觉算法的研究与实现 镍电解状态视觉检测与分析方法研究 跨界训练对提升舞者静态平衡能力的理论与方法研究 施工现场人员类型识别方法的研究与实现 基于深度学习的自然场景文字检测方法研究 基于嵌入式的交通标志识别器的设计 基于视觉感知特性与图像特征的图像质量评价

图像边缘检测算法毕业论文

Canny边缘检测教程 作者:比尔绿色( 2002 ) 主页电子邮件 本教程假定读者: ( 1 )知道如何发展的源代码阅读栅格数据 ( 2 )已经阅读我Sobel边缘检测教程 本教程将教你如何: ( 1 )实施Canny边缘检测算法。 导言 边的特点,因此,边界问题,根本的重要性在图像处理中。在图像的边缘地区,强度强的反差?猛增强度从一个像素的下一个。边缘检测的图像大大减少了大量的数据,并过滤掉无用的信息,同时保持重要的结构性能的形象。这也是我在索贝尔和拉普拉斯边缘检测教程,但我只是想再次强调这一点的,为什么您要检测的边缘。 的Canny边缘检测算法是众所周知的许多人视为最佳边缘检测。精明的意图是要加强许多边缘探测器已经在的时候,他开始了他的工作。他很成功地实现他的目标和他的思想和方法中可以找到他的论文“计算方法的边缘检测” 。在他的文件中,他遵循的标准清单,以改善目前的边缘检测方法。第一个也是最明显的错误率低。重要的是,发生在图像边缘不应错过的,没有任何反应,非边缘。第二个标准是,边缘点很好地本地化。换言之,之间的距离边缘像素作为探测器发现和实际边缘要在最低限度。第三个标准是,只有一个回应单一优势。这是第一次实施,因为并没有实质性的2足以完全消除的可能性,多反应的优势。 根据这些标准, Canny边缘检测器的第一个平滑的图像,以消除和噪音。然后认定的形象,以突出地区梯度高空间衍生物。该算法然后轨道沿着这些地区和抑制任何像素这不是在最高( nonmaximum制止) 。梯度阵列现在进一步减少滞后。磁滞用来追踪沿其余像素,但没有压制。磁滞使用两个阈值,如果规模低于第一道门槛,这是设置为零(发了nonedge ) 。如果是规模以上的高门槛,这是一个优势。如果震级之间的2阈值,那么它设置为零,除非有一条从这个像素一个像素的梯度上述时刻。 第1步 为了落实Canny边缘检测算法,一系列步骤必须遵循。第一步是筛选出任何噪音的原始图像在寻找和发现任何边缘。而且因为高斯滤波器可以用一个简单的计算面具,它是专门用于在Canny算法。一旦合适的面罩已计算,高斯平滑可以用标准的卷积方法。阿卷积掩模通常远远小于实际的形象。因此,该面具是下跌的形象,操纵一个正方形像素的时间。较大的宽度高斯面具,较低的是探测器的敏感性噪音。定位误差检测边缘也略有增加的高斯宽度增加。高斯遮罩使用我在执行下面显示。 第2步 经过平滑的形象,消除噪音,下一步就是要找到优势兵力,采取梯度的形象。的Sobel算子进行二维空间梯度测量的形象。然后,大约绝对梯度幅度(边缘强度)各点可以找到。 Sobel算子的使用对3x3卷积口罩,一个梯度估计在X方向(栏)和其他的梯度估计的Y方向(行) 。它们如下所示: 的规模,或EDGE强度,梯度近似然后使用公式: | G | = | GX的| + |戈瑞| 第3步 寻找边缘方向是小事,一旦梯度在X和Y方向是众所周知的。然而,你会产生错误时sumX等于零。因此,在代码中必须有一个限制规定只要发生。每当梯度在x方向等于零,边缘的方向,必须等于90度或0度,取决于什么的价值梯度的Y方向等于。如果青的值为零,边缘方向将等于0度。否则边缘方向将等于90度。公式为寻找边缘方向是: 论旨= invtan (戈瑞/ GX的) 第4步 一旦边缘方向众所周知,下一步是与边缘方向为方向,可以追溯到在一个图像。因此,如果一个5x5像素图像对齐如下: x x x x x x x x x x x x 1 x x x x x x x x x x x x 然后,可以看到看像素的“ A ” ,只有4个可能的方向时,描述了周围的像素- 0度(水平方向) , 45度(沿积极对角线) , 90度(垂直方向) ,或135度(沿负对角线) 。所以,现在的边缘方向已经得到解决纳入其中四个方向取决于哪个方向,它是最接近于(如角被发现有3度,使零摄氏度) 。认为这是采取了半圆形和分裂成5个地区。 因此,任何先进的方向范围内的黄色范围( 0至5月22日& 至180度)设置为0度。任何先进的方向下滑的绿色范围( 至度)设置为45度。任何先进的方向下滑的蓝色范围( 至度)设置为90度。最后,任何先进的方向范围内的红色范围( 到度)设置为135度。 第5步 在被称为边缘方向, nonmaximum制止目前适用。 Nonmaximum抑制是用来追踪沿边缘方向和制止任何像素值(套等于0 )这是不被认为是优势。这将让细线在输出图像。 第6步 最后,滞后是用来作为一种手段,消除条纹。裸奔是打破的边缘轮廓线的经营者造成的产量波动上面和下面的门槛。如果一个门槛, T1讯号适用于图像,并具有优势的平均强度相等的T1 ,然后由于噪声,将先进的情况下,逢低低于阈值。同样它也将延长超过阈值决策的优势看起来像一个虚线。为了避免这种情况,滞后使用2的门槛,高和低。任何像素的图像,其值大于表# t1推定为边缘像素,并标示为这种立即。然后,任何像素连接到这个边缘像素,并有一个值大于时刻还选定为边缘像素。如果您认为以下的优势,您需要一个梯度的时刻开始,但你不停止直到触及梯度低于表# t1 。

本教程将教你如何: ( 1 )实施图像边缘检测算法。 导言 边的特点,因此,边界问题,根本的重要性在图像处理中。在图像的边缘地区,强度强的反差?猛增强度从一个像素的下一个。边缘检测的图像大大减少了大量的数据,并过滤掉无用的信息,同时保持重要的结构性能的形象。这也是我在索贝尔和拉普拉斯边缘检测教程,但我只是想再次强调这一点的,为什么您要检测的边缘。 图像边缘检测算法是众所周知的许多人视为最佳边缘检测。精明的意图是要加强许多边缘探测器已经在的时候,他开始了他的工作。他很成功地实现他的目标和他的思想和方法中可以找到他的论文“计算方法的边缘检测” 。在他的文件中,他遵循的标准清单,以改善目前的边缘检测方法。第一个也是最明显的错误率低。重要的是,发生在图像边缘不应错过的,没有任何反应,非边缘。第二个标准是,边缘点很好地本地化。换言之,之间的距离边缘像素作为探测器发现和实际边缘要在最低限度。第三个标准是,只有一个回应单一优势。这是第一次实施,因为并没有实质性的2足以完全消除的可能性,多反应的优势。 根据这些标准, 图像边缘检测器的第一个平滑的图像,以消除和噪音。然后认定的形象,以突出地区梯度高空间衍生物。该算法然后轨道沿着这些地区和抑制任何像素这不是在最高( 非最大限度制止) 。梯度阵列现在进一步减少滞后。磁滞用来追踪沿其余像素,但没有压制。磁滞使用两个阈值,如果规模低于第一道门槛,这是设置为零(发了nonedge ) 。如果是规模以上的高门槛,这是一个优势。如果震级之间的2阈值,那么它设置为零,除非有一条从这个像素一个像素的梯度上述时刻。 第1步 为了落实图 像边缘检测算法,一系列步骤必须遵循。第一步是筛选出任何噪音的原始图像在寻找和发现任何边缘。而且因为高斯滤波器可以用一个简单的计算面具,它是专门用于在Canny算法。一旦合适的面罩已计算,高斯平滑可以用标准的卷积方法。阿卷积掩模通常远远小于实际的形象。因此,该面具是下跌的形象,操纵一个正方形像素的时间。较大的宽度高斯面具,较低的是探测器的敏感性噪音。定位误差检测边缘也略有增加的高斯宽度增加。高斯遮罩使用我在执行下面显示。 第2步 经过平滑的形象,消除噪音,下一步就是要找到优势兵力,采取梯度的形象。的Sobel算子进行二维空间梯度测量的形象。然后,大约绝对梯度幅度(边缘强度)各点可以找到。 Sobel算子的使用对3x3卷积口罩,一个梯度估计在X方向(栏)和其他的梯度估计的Y方向(行) 。它们如下所示: 的规模,或EDGE强度,梯度近似然后使用公式: | G | = | GX的| + |戈瑞| 第3步 寻找边缘方向是小事,一旦梯度在X和Y方向是众所周知的。然而,你会产生错误时sumX等于零。因此,在代码中必须有一个限制规定只要发生。每当梯度在x方向等于零,边缘的方向,必须等于90度或0度,取决于什么的价值梯度的Y方向等于。如果青的值为零,边缘方向将等于0度。否则边缘方向将等于90度。公式为寻找边缘方向是: 论旨= invtan (戈瑞/ GX的) 第4步 一旦边缘方向众所周知,下一步是与边缘方向为方向,可以追溯到在一个图像。因此,如果一个5x5像素图像对齐如下: x x x x x x x x x x x x 1 x x x x x x x x x x x x 然后,可以看到看像素的“ A ” ,只有4个可能的方向时,描述了周围的像素- 0度(水平方向) , 45度(沿积极对角线) , 90度(垂直方向) ,或135度(沿负对角线) 。所以,现在的边缘方向已经得到解决纳入其中四个方向取决于哪个方向,它是最接近于(如角被发现有3度,使零摄氏度) 。认为这是采取了半圆形和分裂成5个地区。 因此,任何先进的方向范围内的黄色范围( 0至5月22日& 至180度)设置为0度。任何先进的方向下滑的绿色范围( 至度)设置为45度。任何先进的方向下滑的蓝色范围( 至度)设置为90度。最后,任何先进的方向范围内的红色范围( 到度)设置为135度。 第5步 在被称为边缘方向, 非最大限度制止目前适用。 非最大限度抑制是用来追踪沿边缘方向和制止任何像素值(套等于0 )这是不被认为是优势。这将让细线在输出图像。 第6步 最后,滞后是用来作为一种手段,消除条纹。裸奔是打破的边缘轮廓线的经营者造成的产量波动上面和下面的门槛。如果一个门槛, T1讯号适用于图像,并具有优势的平均强度相等的T1 ,然后由于噪声,将先进的情况下,逢低低于阈值。同样它也将延长超过阈值决策的优势看起来像一个虚线。为了避免这种情况,滞后使用2的门槛,高和低。任何像素的图像,其值大于表# t1推定为边缘像素,并标示为这种立即。然后,任何像素连接到这个边缘像素,并有一个值大于时刻还选定为边缘像素。如果您认为以下的优势,您需要一个梯度的时刻开始,但你不停止直到触及梯度低于表# t1 。

Canny边缘检测教程 Author: Bill Green (2002) 作者:比尔绿色( 2002 ) HOME EMAIL 主页 电子邮件 This tutorial assumes the reader: 本教程假定读者: (1) Knows how to develop source code to read raster data ( 1 )知道如何发展的源代码阅读栅格数据 (2) Has already read my Sobel edge detection tutorial ( 2 )已经阅读我Sobel边缘检测教程 This tutorial will teach you how to:本教程将教你如何: (1) Implement the Canny edge detection algorithm. ( 1 )实施Canny边缘检测算法。 INTRODUCTION 导言 Edges characterize boundaries and are therefore a problem of fundamental importance in image processing.边的特点,因此,边界问题,根本的重要性在图像处理中。 Edges in images are areas with strong intensity contrasts – a jump in intensity from one pixel to the next.在图像的边缘地区,强度强的反差-一个跳转的强度从一个像素的下一个。 Edge detecting an image significantly reduces the amount of data and filters out useless information, while preserving the important structural properties in an image. This was also stated in my Sobel and Laplace edge detection tutorial, but I just wanted reemphasize the point of why you would want to detect edges.边缘检测的图像大大减少了大量的数据,并过滤掉无用的信息,同时保持重要的结构性能的形象。这也是我在索贝尔和拉普拉斯边缘检测教程,但我只是想再次强调这一点的,为什么你会要检测的边缘。 The Canny edge detection algorithm is known to many as the optimal edge detector. Canny's intentions were to enhance the many edge detectors already out at the time he started his work.的Canny边缘检测算法是众所周知的许多人视为最佳边缘检测。坎尼的意图是要加强许多先进的探测器已经在的时候,他开始他的工作。 He was very successful in achieving his goal and his ideas and methods can be found in his paper, " A Computational Approach to Edge Detection ".他很成功地实现他的目标和他的思想和方法中可以找到他的论文“ 计算方法的边缘检测 ” 。 In his paper, he followed a list of criteria to improve current methods of edge detection.在他的文件中,他遵循的标准清单,以改善目前的边缘检测方法。 The first and most obvious is low error rate.第一个也是最明显的错误率低。 It is important that edges occuring in images should not be missed and that there be NO responses to non-edges.重要的是,发生在图像边缘不应错过的,没有任何反应,非边缘。 The second criterion is that the edge points be well localized. In other words, the distance between the edge pixels as found by the detector and the actual edge is to be at a minimum.第二个标准是,边缘点很好地本地化。换言之,之间的距离边缘像素作为探测器发现和实际边缘要在最低限度。 A third criterion is to have only one response to a single edge.第三个标准是,只有一个回应单一优势。 This was implemented because the first 2 were not substantial enough to completely eliminate the possibility of multiple responses to an edge.这是第一次实施,因为并没有实质性的2足以完全消除的可能性,多反应的优势。 Based on these criteria, the canny edge detector first smoothes the image to eliminate and noise.根据这些标准, Canny边缘检测器的第一个平滑的图像,以消除和噪音。 It then finds the image gradient to highlight regions with high spatial derivatives.然后认定的形象,以突出地区梯度高空间衍生物。 The algorithm then tracks along these regions and suppresses any pixel that is not at the maximum (nonmaximum suppression).该算法然后轨道沿着这些地区和抑制任何像素这不是在最高( nonmaximum制止) 。 The gradient array is now further reduced by hysteresis.梯度阵列现在进一步减少滞后。 Hysteresis is used to track along the remaining pixels that have not been suppressed.磁滞用来追踪沿其余像素,但没有压制。 Hysteresis uses two thresholds and if the magnitude is below the first threshold, it is set to zero (made a nonedge).磁滞使用两个阈值,如果规模低于第一道门槛,这是设置为零(发了nonedge ) 。 If the magnitude is above the high threshold, it is made an edge.如果是规模以上的高门槛,这是一个优势。 And if the magnitude is between the 2 thresholds, then it is set to zero unless there is a path from this pixel to a pixel with a gradient above T2.如果震级之间的2阈值,那么它设置为零,除非有一条从这个像素一个像素的梯度上述时刻。 Step 1 第1步 In order to implement the canny edge detector algorithm, a series of steps must be followed.为了落实Canny边缘检测算法,一系列步骤必须遵循。 The first step is to filter out any noise in the original image before trying to locate and detect any edges.第一步是筛选出任何噪音的原始图像在寻找和发现任何边缘。 And because the Gaussian filter can be computed using a simple mask, it is used exclusively in the Canny algorithm.而且因为高斯滤波器可以用一个简单的计算面具,它是专门用于在Canny算法。 Once a suitable mask has been calculated, the Gaussian smoothing can be performed using standard convolution methods.一旦合适的面罩已计算,高斯平滑可以用标准的卷积方法。 A convolution mask is usually much smaller than the actual image.阿卷积掩模通常远远小于实际的形象。 As a result, the mask is slid over the image, manipulating a square of pixels at a time. The larger the width of the Gaussian mask, the lower is the detector's sensitivity to noise .因此,该面具是下跌的形象,操纵一个正方形的像素上。 较大的宽度高斯面具,较低的是探测器的敏感性噪音 。 The localization error in the detected edges also increases slightly as the Gaussian width is increased.定位误差检测边缘也略有增加的高斯宽度增加。 The Gaussian mask used in my implementation is shown below.高斯遮罩使用我在执行下面显示。 Step 2 第2步 After smoothing the image and eliminating the noise, the next step is to find the edge strength by taking the gradient of the image.经过平滑的形象,消除噪音,下一步就是要找到优势兵力,采取梯度的形象。 The Sobel operator performs a 2-D spatial gradient measurement on an image.的Sobel算子进行二维空间梯度测量的形象。 Then, the approximate absolute gradient magnitude (edge strength) at each point can be found.然后,大约绝对梯度幅度(边缘强度)各点可以找到。 The Sobel operator uses a pair of 3x3 convolution masks, one estimating the gradient in the x-direction (columns) and the other estimating the gradient in the y-direction (rows). Sobel算子的使用对3x3卷积口罩,一个梯度估计在X方向(栏)和其他的梯度估计的Y方向(行) 。 They are shown below:它们如下所示: The magnitude, or EDGE STRENGTH, of the gradient is then approximated using the formula:的规模,或EDGE强度,梯度近似然后使用公式: |G| = |Gx| + |Gy| | G | = | GX的| + |戈瑞| Step 3 第3步 Finding the edge direction is trivial once the gradient in the x and y directions are known.寻找边缘方向是小事,一旦梯度在X和Y方向是众所周知的。 However, you will generate an error whenever sumX is equal to zero.然而,你会产生错误时sumX等于零。 So in the code there has to be a restriction set whenever this takes place.因此,在代码中必须有一个限制规定只要发生。 Whenever the gradient in the x direction is equal to zero, the edge direction has to be equal to 90 degrees or 0 degrees, depending on what the value of the gradient in the y-direction is equal to.每当梯度在x方向等于零,边缘的方向,必须等于90度或0度,取决于什么的价值梯度的Y方向等于。 If GY has a value of zero, the edge direction will equal 0 degrees.如果青的值为零,边缘方向将等于0度。 Otherwise the edge direction will equal 90 degrees.否则边缘方向将等于90度。 The formula for finding the edge direction is just:公式为寻找边缘方向是: theta = invtan (Gy / Gx)论旨= invtan (戈瑞/ GX的) Step 4 第4步 Once the edge direction is known, the next step is to relate the edge direction to a direction that can be traced in an image.一旦边缘方向众所周知,下一步是与边缘方向为方向,可以追溯到在一个图像。 So if the pixels of a 5x5 image are aligned as follows:因此,如果一个5x5像素图像对齐如下: x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x a x x x x 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Then, it can be seen by looking at pixel " a ", there are only four possible directions when describing the surrounding pixels - 0 degrees (in the horizontal direction), 45 degrees (along the positive diagonal), 90 degrees (in the vertical direction), or 135 degrees (along the negative diagonal).然后,可以看到看像素的“ A ” ,只有4个可能的方向时,描述了周围的像素- 0度 (水平方向) , 45度 (沿积极对角线) , 90度 (垂直方向) ,或135度 (沿负对角线) 。 So now the edge orientation has to be resolved into one of these four directions depending on which direction it is closest to (eg if the orientation angle is found to be 3 degrees, make it zero degrees).所以,现在的边缘方向已经得到解决纳入其中四个方向取决于哪个方向,它是最接近于(如角被发现有3度,使零摄氏度) 。 Think of this as taking a semicircle and dividing it into 5 regions.认为这是采取了半圆形和分裂成5个地区。 Therefore, any edge direction falling within the yellow range (0 to & to 180 degrees) is set to 0 degrees.因此,任何先进的方向范围内的黄色范围 ( 0至5月22日& 至180度)设置为0度。 Any edge direction falling in the green range ( to degrees) is set to 45 degrees. Any edge direction falling in the blue range ( to degrees) is set to 90 degrees.任何先进的方向下滑的绿色范围 ( 至度)设置为45度。任何优势的方向下滑的蓝色范围 ( 至度)设置为90度。 And finally, any edge direction falling within the red range ( to degrees) is set to 135 degrees.最后,任何先进的方向范围内的红色范围 ( 到度)设置为135度。 Step 5 第5步 After the edge directions are known, nonmaximum suppression now has to be applied. Nonmaximum suppression is used to trace along the edge in the edge direction and suppress any pixel value (sets it equal to 0) that is not considered to be an edge. This will give a thin line in the output image.在被称为边缘方向, nonmaximum抑制现在必须适用。 Nonmaximum抑制是用来追踪沿边缘方向和制止任何像素值(套等于0 )这是不被认为是优势。这将给细线的输出图像。 Step 6 第6步 Finally, hysteresis is used as a means of eliminating streaking.最后,滞后是用来作为一种手段,消除条纹。 Streaking is the breaking up of an edge contour caused by the operator output fluctuating above and below the threshold.裸奔是打破的边缘轮廓线的经营者造成的产量波动上面和下面的门槛。 If a single threshold, T1 is applied to an image, and an edge has an average strength equal to T1, then due to noise, there will be instances where the edge dips below the threshold.如果一个门槛, T1讯号适用于图像,并具有优势的平均强度相等的T1 ,然后由于噪声,将有情况下,边逢低低于阈值。 Equally it will also extend above the threshold making an edge look like a dashed line.同样它也将延长超过阈值决策的优势看起来像一个虚线。 To avoid this, hysteresis uses 2 thresholds, a high and a low.为了避免这种情况,滞后使用2的门槛,高和低。 Any pixel in the image that has a value greater than T1 is presumed to be an edge pixel, and is marked as such immediately.任何像素的图像,其值大于表# t1推定为边缘像素,并标示为这种立即。 Then, any pixels that are connected to this edge pixel and that have a value greater than T2 are also selected as edge pixels.然后,任何像素连接到这个边缘像素,并有一个值大于时刻还选定为边缘像素。 If you think of following an edge, you need a gradient of T2 to start but you don't stop till you hit a gradient below T1.如果您认为以下的优势,您需要一个梯度的时刻开始,但你不停止直到触及梯度低于表# t1 。 You are visitor number: 你是第位访客人数:

提取二进制图像的轮廓。语法:BW2 = bwmorph(BW1,operation)BW1 = imread('');subplot(2,2,1); subimage(BW1);BW2 = bwmorph(BW1,'remove');subplot(2,2,2); subimage(BW2)检测灰度图像的边缘格式: BW = edge(I,method,thresh,direction)I = imread('');imshow(I);BW1 = edge(I,'prewitt');figure; imshow(BW1); BW2 = edge(I,'canny');figure;imshow(BW2);

图像拼接算法研究论文

1;Image Stitching it has become the image-based rendering (mR) method of an important technology; It is virtual reality, computer vision, computer graphics, image processing, and other areas of research topics. Panorama is more effective image-based rendering method. This paper introduces a panorama generation process, as well as one of the key technologies panoramic image stitching algorithm for classification, and summary and comparison, in the based on a feature-based automatic image stitching algorithm, The algorithm Harris corner detection feature extraction operator, as well as characteristics of the corner for the initial matching and refinement, use the smallest median removal outside, enabling the transformation matrix calculation precision. Finally color fusion to produce seamless mosaic images, in most cases, the algorithm can be automatically completed, the experimental results show that The algorithm achieved the desired effect of picture puts together to connect its F to become to draw(mR) an important technique in the method according to the picture;It is also a conjecture reality, calculator sense of vision, the calculator sketch learns, the picture handles etc. realm of important research topic. The panorama diagram is more valid currently of exaggerate one of the methods according to the thesis introduced the panorama diagram born process, and as to it's medium most the panorama picture of the key technique put together to connect calculate way and carry on and categorize, summary and comparison, put forward 1 kind to put together and connect calculate way automatically according to the picture of characteristic on this foundation, this calculate way adoption Harris Cape orders an examination calculate the son withdraw a characteristic and order, and carry on a beginning and start and match and begin to the characteristic Cape point, make use of and be worth a method and clean outsider and order in the least, make the transformation matrix compute a on color fusion finally, born do not sew to put together to connect a picture, under the most condition, the calculate way can complete automatically, testing a result enunciation, that calculate way obtains to put together to connect result ideally.

基于遗传算法的图像匹配方法研究基于遗传算法的图像匹配方法及其在地理信息系统中的应用基于遗传算法的图像匹配技术在视觉SLAM中的研究基于遗传算法的多模态图像匹配方法研究基于遗传算法的医学图像配准研究基于遗传算法的多源遥感图像匹配研究基于遗传算法和粒子群优化的图像配准方法研究基于遗传算法的人脸识别中的局部图像匹配方法研究基于遗传算法的多特征融

本文研究了无人机(UAV)遥感图像拼接过程中重叠区域的不匹配问题。为了解决这个问题,首先通过将双重匹配与随机抽样共识(RANSAC)方法相结合来过滤特征点。其次,为了保证每幅图像与全景照片的投影关系的一致性,我们提出了一种局部拼接的方法。为了避免随着图像数量的增加透视变化累积而导致图像倾斜的错误,我们建立了图像旋转坐标系,并将图像之间的关系限制为平移和旋转。用坐标原点的相对位置来表示平移距离,通过迭代求解最优旋转角度。最后,图像的重叠部分通过线性加权融合。通过实验结果验证,本文提出的方法在大量图像的情况下能够保证更快的处理速度和更高的处理精度,从而达到理想的拼接效果。 近年来,随着计算机视觉的不断进步,图像拼接技术在海洋和矿产勘探、遥感勘探、医学成像、效果生成、虚拟现实等方面得到了广泛的应用。许多航拍遥感图像可以通过配备摄像头的无人机在地面拍摄得到。通常,由于无人机飞行高度、相机焦距等因素,单幅图像存在信息量少、全局分辨率低等问题。因此,要获得广角高分辨率的照片,就需要研究全景图像拼接技术。Brown 在 2003 年引入了著名的 AutoSitich 算法,很快就被用于商业产品,如 Photoshop。但是,该算法假定图像的重叠区域没有深度变化。2013 年,萨拉戈萨 J 等人。将图像拆分为密集的网格,并为每个网格使用单个更改,称为网格变形。该方法在一定程度上解决了图像变形、尺寸缩放、重定向等问题。 图像拼接技术一般分为图像几何校正、图像预处理、图像对齐、图像融合四个步骤。由于相机镜头的畸变,需要对无人机的图像进行校正,使得到的图像满足个别地图的投影关系。图像预处理是几乎所有图像处理技术的重要组成部分,包括去噪、灰度变化等。这个过程可以降低匹配难度,提高匹配精度。然而,对于无人机遥感图像的拼接,图像匹配和图像融合是成功的关键。 图像匹配技术是图像拼接的基础。1975年米尔格拉姆提出了计算机拼接技术。于是,在重叠区域寻找最优接缝线就成为一个重要的研究方向。同年,Kuslin 提出了一种相位相关方法,通过傅里叶变化将图像转换到频域,并利用功率谱计算平移。1987 年,Reddy 提出了一种扩展的相位相关方法,该方法可以计算图像的平移和旋转关系并解决图像缩放问题。图像拼接的另一个分支是基于图像特征。1988年Harris提出经典的Harris点检测算法,它使用特定的旋转不变性哈里斯点进行特征匹配。2004 年,Lowe 提出了一种完美的尺度不变特征变换算法(SIFT),对平移、旋转、尺度缩放、不均匀光照等图像领域应用最广泛的技术具有良好的适应性。C Aguerrebere 根据输入图像的 SNR 条件给出的问题难度级别显示不同的行为区域。Wu通过建立模型,将深度学习和进化算法应用于遥感图像的拼接,实现概率意义上的全局优化。 图像融合技术是遥感图像拼接技术中的另一项核心技术,分为像素级融合、特征级融合、决策级融合。像素级融合仍然是现阶段最常用的图像融合方法之一。 对于无人机的遥感图像,存在图像数量多、光照条件多变等问题。每次拼接过程中的小错误都难以避免。随着图像数量的增加,误差不断累积,图像拼接后期会出现图像失真和重影。S Bang 创建高质量全景图,过滤掉视频的模糊帧,选择关键帧,并校正相机镜头失真。Zhang 提出了基于 STIF 的 GA-SIFT 并给出了一种自适应阈值方法来解决计算量大和拼接时间长的问题。李明基于动态规划解决无人机侧视问题寻找最佳接缝线。然而,当图像数量逐渐增加时,现有的拼接算法存在误差累积。 也有一些基于网格变形的图像拼接算法,但计算量太大。在本文中,图像被匹配两次以过滤特征点以提高准确度。拼接问题对应于通过坐标系转换的旋转角度解,应用高斯-牛顿迭代计算最优旋转角度。此外,我们练习局部匹配方法以减少错误并使用加权融合来实现过度平滑。 SIFT特征点不仅在空间尺度和旋转上保持不变,而且在光照和视角变化的条件下,还具有优异的抗干扰能力和良好的稳定性。为了实现空间尺度的不变性,SIFT特征点可以根据物体远看小而模糊,反之大而清晰的特点,建立高斯金字塔模型。差分金字塔 (DoG) 是通过计算金字塔中相邻两层图像之间的差异来获得的。使用函数拟合在 DOG 空间中测试极值。通过对确定场中基于SIFT特征点的梯度信息进行统计,选择加权幅度最大的梯度方向作为主梯度方向。通过将特征点与其主梯度方向相关联,可以解决图像特征点的旋转不变性问题。最后,利用特征点周围像素的信息建立一个128维的向量作为特征点的描述符。 提取特征点后,需要对两幅图像的特征点进行匹配。通过特征点成对匹配,可以计算出两个特征点对应的描述符之间的欧氏距离,选择欧氏距离最小的点作为匹配点对。为了减少不匹配的发生率, 被用作正确匹配的阈值。具有大于 的描述符欧几里得距离的匹配点对被消除。 RANSAC 是特征点匹配中最常用的方法之一。它首先从匹配结果中随机选择四对特征点并计算单应矩阵。其次,根据上一步得到的单应矩阵,计算第一幅图像在第二幅图像中的重投影坐标,并计算该坐标与第二幅图像中匹配点对坐标的距离。通过设置距离阈值记录所有匹配点对中正确匹配特征点对的个数。重复上面的过程,最终留下与最多点对数的正确匹配。 高斯-牛顿迭代是求解非线性最小二乘优化问题的算法之一,可以描述为: 我们选择一个初始值,然后不断更新当前优化变量以减小目标函数值。高斯-牛顿迭代的主要思想是对函数 进行一阶泰勒展开,计算 及其雅可比矩阵 对应的函数值。使用 和 计算 的增量,直到 足够小。 加权平均法是图像融合中简单有效的方法之一。第一幅图像和第二幅图像重叠区域的像素值由两幅图像像素的加权求和得到,表示为: 其中:越接近 img1, 的值越大。 的值从1逐渐变为0,重叠区域从第一幅图像逐渐过渡到第二幅图像,从而实现画面的平滑过渡。照片的加权平均融合因其直观的简单性和快速的运行速度而被广泛使用和图像拼接。 对于两幅图像的拼接,由于无人机的遥感相机通常安装在一个稳定的平台上,通过选择合适的坐标系,将图像对齐问题转化为单幅图像旋转问题,如图1所示。 此外,大多数具有相关高光频的常用相机通常在连续帧之间具有较大的重叠区域。因此,在图像拼接过程中,第 幅图像在全局位置上的投影关系,不仅受第 幅图像的影响,还与 图像相关。为了保证图像变形的一致性,首先将 张图像拼接在一起,然后将结果整合到整幅图像中。大量的实验测试证明,当i设置为3时效果最佳。整个过程如图图2。 图像中的特征点有很多种,本文使用最常见的SIFT特征点。我们提取并匹配两张输入图像的特征点,结果如下所示。 特征点的匹配精度直接影响旋转角度的计算,因此使用前必须对特征点对进行过滤。鉴于过滤特征点的方法很多,本文先将左图与右图进行匹配,再将右图与左图进行匹配。两次相同结果配对的匹配点将被保留。在此基础上,使用RANSAC方法对结果进行优化,成功匹配了上图中的121个特征点。 从无人机拍摄的两张照片之间通常存在旋转和平移。为了独立优化旋转角度,我们首先建立如图 5所示的坐标系。 以图像匹配成功的特征点坐标值的平均值作为该坐标的原点,坐标轴与像素坐标系的两个坐标轴平行。根据公式(3),特征点从图像坐标系转换为图像旋转坐标系: 其中 为滤波后的特征对的总数, 为特征点在原始图像坐标系中的坐标值,并且 是新的值。 在计算图像的旋转角度之前,我们首先需要分析图像的缩放比例。由飞行高度引起的尺寸变化将在轴上具有相同的缩放比例。因此,根据所有特征点与图像旋转坐标系原点的欧氏距离比,可以计算出两幅图像之间的缩放比例,对图像进行缩放和改变。 图像缩放后,计算图像旋转的角度。高斯牛顿迭代的方式计算旋转角度的最优解。首先设置目标函数: 通过迭代选择最优的 使得: 使用误差函数 的泰勒展开进行迭代。 其中 根据 我们可以发现增量值 每次迭代。最终,当我们计算出的 满足条件时,停止迭代过程。可以使用最佳旋转角度和旋转中心来求解图像的变换矩阵。 由于拍摄图像时光线不均匀,连续两张图像之间可能存在一些颜色差异。此外,图像旋转不可避免地存在小误差,因此我们练习线性加权融合以消除两幅图像之间的拼接线和色度变化。图像的重叠是按距离加权的,这样拼接结果自然是从img1到img2过度了。 我们利用OpenCV的功能从遥感图像中提取SIFT特征点并进行匹配。从Stitch拼接功能、基于透视变化的图像拼接结果以及本文的拼接速度的对比可以看出,本文采用的方法具有一定的优越性。 从表1数据可以看出,在拼接少量图像时,三种算法的拼接结果相似,没有出现明显的拼接误差。但是,Stitcher 算法比其他两种拼接方法花费的时间要多得多。 图 11很明显,随着图像数量的增加,基于透视变换的图像拼接算法出现了严重的失配。然而,本文采用的方法取得了比较满意的结果,因为在无人机拍摄的图像中,地面上的所有特征都可以近似地视为在同一平面上。根据透视变换,无人机的远近抖动会引入图像拼接导致错误。图像数量的不断增加会导致错误的积累,从而导致严重的失配。另外,这使得程序中断,从而无法完成所有60幅图像的拼接。假设同一平面上图片的仿射变化会更符合无人机遥感图像的实际情况。最后,可以通过线性加权融合来解决误差问题,以提高拼接效果。考虑到stitch算法耗时过长,本文不会对两者进行比较。 在上面的图 12 中,使用 100 张图像来测试本文中的方法。图像的仿射变换是通过计算围绕图像特征点中心的旋转角度来进行的。变换后的图像采用线性加权融合后,可以得到大量图像数据处理后的结果。拼接自然,符合人类视觉体验。 我们在网络上跑了一组数据,结果如下。 鉴于以上实验结果,该方法具有一定的抗干扰能力,可以高速运行。与高度集成的Stitcher和基于透视变换的图像拼接结果相比,我们可以发现,基于透视变化的图像拼接结果随着图像数量的增加而逐渐变差。然而,尽管拼接效果很好,但 Stitcher 需要更长的处理时间。 在本文中,我们研究了无人机遥感图像的拼接技术,主要贡献可以总结如下: 通过实验结果可以看出,本文提出的方法比现有方法具有更好的实时性,对于相机平面与成像平面平行的情况具有更好的拼接效果。

The picture puts together to connect its F to become to draw(mR) an important technique in the method according to the picture;It is also a conjecture reality, calculator sense of vision, the calculator sketch learns, the picture handles etc. realm of important research topic. The panorama diagram is more valid currently of exaggerate one of the methods according to the thesis introduced the panorama diagram born process, and as to it's medium most the panorama picture of the key technique put together to connect calculate way to carry on to categorize, summary and comparison, on this foundation put forward 1 kind according to the picture of characteristic puts together to connect calculate way automatically, this calculate way adoption Harris Cape orders an examination calculate the son withdraw a characteristic to order, and to the characteristic Cape point carry on beginning start to match and beg 精 , make use of in the least be worth a method to clean outsider to order, make transformation matrix calculation on color fusion finally, born do not sew to put together to connect a picture, under the most condition, the calculate way can complete automatically, testing a result enunciation, that calculate way obtains to put together to connect result ideally.

图像分析算法研究论文

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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(一)选题毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。(二)查阅资料、列出论文提纲题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。(三)完成初稿根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。(四)定稿初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。不知道你是否确定了选题,确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利毕业论文选题的方法:一、尽快确定毕业论文的选题方向 在毕业论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从毕业论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。大学生应根据自己的志趣和爱好,尽快从上述两大类中确定一个方向。二、在初步调查研究的基础上选定毕业论文的具体题目在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。 浏览捕捉法 :这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定论文题目地方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找自己的研究课题。这就需要对收集到的材料作一全面的阅读研究,主要的、次要的、不同角度的、不同观点的都应了解,不能看了一些资料,有了一点看法,就到此为止,急于动笔。也不能“先入为主”,以自己头脑中原有的观点或看了第一篇资料后得到的看法去决定取舍。而应冷静地、客观地对所有资料作认真的分析思考。在浩如烟海,内容丰富的资料中吸取营养,反复思考琢磨许多时候之后,必然会有所发现,这是搞科学研究的人时常会碰到的情形。 浏览捕捉法一般可按以下步骤进行:第一步,广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。当然,手抄笔录并不等于有言必录,有文必录,而是要做细心的选择,有目的、有重点地摘录,当详则详,当略则略,一些相同的或类似的观点和材料则不必重复摘录,只需记下资料来源及页码就行,以避免浪费时间和精力。第二步,是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类,如分成: 系统介绍有关问题研究发展概况的资料; 对某一个问题研究情况的资料; 对同一问题几种不同观点的资料; 对某一问题研究最新的资料和成果等等。第三步,将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有;哪些体会虽然资料已有,但自己对此有不同看法;哪些体会和资料是基本一致的;哪些体会是在资料基础上的深化和发挥等等。经过几番深思熟虑的思考过程,就容易萌生自己的想法。把这种想法及时捕捉住,再作进一步的思考,选题的目标也就会渐渐明确起来。希望可以帮到你,有什么不懂的可以问我

论文简介: 利用图像传输理论测量海水的点扩散函数和调制传递函数并且使用维纳滤波器复原模糊的图像。退化方程H(u,v)在水槽中测量得到。在实验中利用狭缝图像和光源,第一步:一维光照射到水中从而得到不同距离下的狭缝图像数据,这样一维的海水点扩散函数就可以通过去卷积得到。又因为点扩散函数的对称性二维的函数模型也可以通过数学方法得到。利用相似的方法调制传递函数也可以得到。这样传输方程便可以得到:

图像可以由下式获得:

论文简介: 论文中提出自然光照下的水下图像退化效果与光偏振相关,而场景有效箱射则与光偏振无关。在相机镜头端安装可调偏振器,使用不同偏振角度对同一场景成两幅图像,所得到的图像中的背景光会有明显不同。通过对成像物理模型的分析,利用这两幅图像和估计出的偏振度,就能恢复出有效场景辐射。他还提出了一个计算机视觉方法水下视频中的退化效应。分析清晰度退化的物理原因发现主要与光的部分偏振有关。然后提出一个逆成像方法来复原能见度。该方法基于几张通过不同偏振方向的偏振片采集图像。

论文简介: 论文提出了一种自适应滤波的水下图像复原方法。通过最优化图像局部对比度质量判决函数,可以估计出滤波器中所使用的参数值。 论文提出一种基于简化的Jaffe-McGlamery水下成像模型的自调谐图像复原滤波器。滤波器的最优参数值是针对每幅图像通过优化一个基于全局对比度的质量准则自动估算的。(对一幅图像滤波器能根据全局对比度自动估计最优参数值),简化的模型理想地适合后向散射较少的漫射光成像.1.首先简化Jaffe-McGlamery水下成像模型:假设光照均匀(浅水区阳光直射),并且忽略后向散射部分.然后基于简化后的成像模型设计一个简单的反滤波器2.将滤波器设计成自适应滤波器。

论文简介: 论文对于调制传递函数给出了详细准确的系统函数信息,水下图像可以用它或点扩散函数进行复原.作者进行实验测量了水质参数得出了这些函数,并用得出的函数进行了图像复原。同时他还建立了一个框架来最大限度复原水下图像,在这个框架下传统的图像复原方法得到了拓展,水下光学参数被包含了进去,尤其时域的点扩散函数和频域的调制传递函数。设计了一个根据环境光学特性进行调整的客观图像质量度量标准来测量复原的有效性。

论文简介: 调制传递函数给出了详细准确的系统函数信息,水下图像可以用它或点扩散函数进行复原.作者进行实验测量了水质参数得出了这些函数,并用得出的函数进行了图像复原。(这一部分在王子韬的论文中有比较详细介绍)

论文简介: 在散射媒介中的正则化图像复原。论文在基于物理原因的复原方法难以去除噪声以及透射率低的基础上,提出一种自适应的过滤方法,即能明显的改善可见性,又能抑制噪声放大。本质上,恢复方法的正规化,是适合变化媒介的透射率,因此这个正则化不会模糊近距离的目标。

论文简介: 论文提出一种基于对边缘进行GSA(灰度规范角度)加权的测量图像清晰度的方法。图像首先被小波变换分解,去除部分随机噪声,增加真实边缘检测的可能性。每个边缘锐度由回归分析方法基于灰度的一个角的正切来确定边缘像素的灰度值之间的斜率和位置。整个图像的清晰度是平均每个测量的GSA的比例加权的第一级分解细节的量,作为图像的总功率,最后通过图像噪声方差自适应的边缘宽度。

论文简介: 论文提出了基于主动偏振的人工光照下水下图像处理技术。在宽场人工光照下的水下成像中,在光源端或相机端安装可调偏振器。通过调整光源或相机端的偏振器,同时拍摄两幅或多幅同一场景的图像,从两幅图像中可估计出背景光的偏振度。结合水下成像物理模型,就可以进行图像复原和场景3D信息估计。该方法操作简单,设备筒易,适用于水下画定目标的成像。 大范围人工照明条件下研究成像过程,基于该成像模型,提出一种恢复object signal的方法,同时能获得粗糙的3D scene structure.相机配备检偏振器,瞬间获取同一场景的两帧图片with different states of the analyzer or light-source polarizer,然后用算法处理获取的图片.它统一并推广了以前提出的基于偏振的方法.后向散射可以用偏振技术降低,作者在此基础上又用图像后处理去除剩余的后向散射,同时粗糙估测出3D场景结构.创新:之前的方法有的认为目标物反射光的偏振度可以忽略(即认为只有后向散射是偏振的);另外还有的认为后向散射的偏振度可以忽略(即认为只有目标物反射光是偏振的)。本文作者认为两者都是部分偏振光。

论文简介: 论文在没有应用任何标准模式、图像先验、多视点或主动照明的条件下同时估算了水面形状和恢复水下二维场景。重点是应用水面波动方程建立紧凑的空间扭曲模型,基于这个模型,提出一个新的跟踪技术,该技术主要是解决对象模型的缺失以及水的波动存在的复杂的外观变化。在模拟的和真实的场景中,文本和纹理信息得到了有效的复原。

论文简介: 论文提出暗通道先验算法复原有雾图像。暗通道先验是一系列户外无雾图像的数理统计,基于观察户外无雾图像的大部分补丁补丁中包含至少一个颜色通道中低强度的像素点。在有雾图像中应用这些先验,我们可以直接的估算雾的厚度,复原成高质量的无雾图像,同时还能获得高质量的深度图。

论文简介: 论文比较研究了盲反卷积算法中的:R-L算法(Richardson-Lucy)、最小二乘法以及乘法迭代法。并且应用了水下图像去噪和威尔斯小角度近似理论推导出点分布函数。通过执行威尔斯的小角度散射理论和模糊度量方法对三种盲反卷积算法进行比较,确定总迭代次数和最佳图像复原结果。通过比较得出:最小二乘算法的复原率最高,但是乘法迭代的速度最好。

论文简介: 论文提出点扩算函数(PSF)和调制解调函数(MFT)的方法用于水下图像复原,应用基于威尔斯小角度近似理论来进行图像增强。在本文中作者分析了水下图像退化的原因,在强化超快激光成像系统中采用了距离选通脉冲的方法,降低了反向散射中的加性噪声。本文对图像的基本噪声模式进行了分析,并使用算术平均滤波首先对图像进行去噪,然后,使用执行迭代盲反褶积方法的去噪图像的初始点扩散函数的理想值,来获得更好的恢复结果。本文通过比较得出,盲反褶积算法中,正确使用点扩散函数和调制解调函数对于水下图像复原的重要性。

论文简介: 本文提出一种图像复原的新方法,该方法不需要专门的硬件、水下条件或现在知识结构只是一个与小波变换的融合框架支持相邻帧之间的时间相干性进行一个有效的边缘保留噪声的方法。该图像增强的特点是降低噪声水平、更好的暴露黑暗区域、改善全局对比、增强细节和边缘显著性。此算法不使用补充信息,只处理未去噪的输入退化图像,三个输入主要来源于计算输入图像的白平衡和min-max增强版本。结论证明,融合和小波变换方法的复原结果优于直接对水下退化图像进行去雾得到的结果。

论文简介: 本文是一篇综述性质的论文。介绍了:1、水下光学成像系统 2、图像复原的方法(对各种图像复原方法的总结) 3、图像增强和颜色校正的方法总结 4、光学问题总结。

论文简介: 论文针对普通水下图像处理的方法不适用于水下非均匀光场中的问题,提出一种基于专业区域的水下非均匀光场图像复原方法,在该算法中,考虑去除噪声和颜色补偿,相对于普通的水下图像复原和增强算法,该方法获得的复原复原的清晰度和色彩保真度通过视觉评估,质量评估的分数也很高。

论文简介: 论文基于水下图像的衰减与光的波长的关系,提出一种R通道复原方法,复原与短波长的颜色,作为水下图像的预期,可以对低对比度进行复原。这个R通道复原的方法可以看做大气中有雾图像的暗通道先验方法的变体。实验表明,该方法在人工照明领域应用良好,颜色校正和可见性得到提高。

论文简介: 作者对各种水下图像增强和复原的算法做了调查和综述,然后对自己的提高水下质量的方法做了介绍。作者依次用到了过滤技术中的同态滤波、小波去噪、双边过滤和对比度均衡。相比于其他方法,该方法有效的提高了水下目标物的可见性。

论文简介: 论文应用湍流退化模型以质量标准为导向复原因水下湍流退化的图像。参考大气湍流图像复原的算法,省略了盐分的影响,只考虑水中波动引起的湍流对水下成像的影响,应用一种自适应的平均各向异性的度量标准进行水下图像复原。经过验证,使用STOIQ的方法优于双频谱的复原方法。

论文简介: 本文提出了一种新的方法来提高对比度和降低图像噪声,该方法将修改后的图像直方图合并入RGB和HSV颜色模型。在RGB通道中,占主导地位的直方图中的蓝色通道以95%的最大限度延伸向低水平通道,RGB通道中的低水平通道即红色通道以5%的最低限度向上层延伸且RGB颜色模型中的所有处理都满足瑞利分布。将RGB颜色模型转化为HSV颜色模型,S和V的参数以最大限度和最小限度的1%进行修改。这种方法降低了输出图像的欠拟合和过拟合,提高了水下图像的对比度。

论文简介: 论文根据简化的J-M模型提出一种水下图像复原的有效算法。在论文中定义了R通道,推导估算得到背景光和变换。场景可见度被深度补偿,背景与目标物之间的颜色得到恢复。通过分析PSF的物理特性,提出一种简单、有效的低通滤波器来去模糊。论文框架如下:1.重新定义暗通道先验,来估算背景光和变化,在RGB的每个通道中通过标准化变换来复原扭曲颜色。2.根据PSF的性能,选择没有被散射的光,用低通滤波器进行处理来提高图片的对比度和可见度。

论文简介: 论文中对当代水下图像处理的复原与增强做了综述,作者阐明了两种方法的模型的假设和分类,同时分析了优缺点以及适用的场景。

参考:

哈哈 我也是大一的 支持哈 为什么要有作业呀

图像聚类分割算法研究论文

聚类分析算法论文

聚类分析又称群分析,它是研究(样品或指标)分类问题的一种统计分析方法,同时也是数据挖掘的一个重要算法。下面是我分享给大家的聚类分析算法论文,欢迎阅读。

一、引言

聚类分析算法是给定m维空间R中的n个向量,把每个向量归属到k个聚类中的某一个,使得每一个向量与其聚类中心的距离最小。聚类可以理解为:类内的相关性尽量大,类间相关性尽量小。聚类问题作为一种无指导的学习问题,目的在于通过把原来的对象集合分成相似的组或簇,来获得某种内在的数据规律。聚类分析的基本思想是:采用多变量的统计值,定量地确定相互之间的亲疏关系,考虑对象多因素的联系和主导作用,按它们亲疏差异程度,归入不同的分类中一元,使分类更具客观实际并能反映事物的内在必然联系。也就是说,聚类分析是把研究对象视作多维空间中的许多点,并合理地分成若干类,因此它是一种根据变量域之间的相似性而逐步归群成类的方法,它能客观地反映这些变量或区域之间的内在组合关系。盐矿区系统是一个多层次、复杂的大系统,涉及诸多模糊、不确定的因素。平顶山市盐矿区的经济分类是以整个平顶山市的所有盐矿区为研究对象,以各盐矿区为基本单元,以经济为中心,以发展战略和合理布局为目标进行经济类型区划。其基本原则是:平顶山市的盐矿区资源开发、利用的相对一致性;自然、经济、社会条件的一致性;保持一定行政地域单元的相对稳定性。现行的平顶山市盐矿区行政划分不能反映出各个盐矿区的共同点,有必要通过模糊聚类分析将那些经济实际状况相似的铁矿区归类,剖析、发现各况矿区的差异,对症下药,为制定发展对策提供依据。

二、建立指标体系

1、确定分类指标进行经济区划分,应考虑的指标因素是多种多样的。既要以岩盐矿资源储量为主,又要适当考虑岩盐质量和勘察阶段和开发利用状况;既要有直接指标,又要有间接指标;既要考虑矿区发展的现状,又要考虑矿区发展的过程和矿区发展的未来方向。参考有关资料,结合专家意见,我们确定了对平顶山市盐矿区进行经济区划分的指标。如表1所示。表中列举了具体指标及各指标的原始数据(数据来源于河南省2006年矿产资源储量简表)。表1盐矿区经济划分指标体系及指标数据注:表中N表示缺失数据,勘察阶段1、2、3分别表示:初步勘探、详细普查、详细勘探,利用状况1~7分别表示:近期不宜进一步工作、可供进一步工作、近期难以利用、推荐近期利用、计划近期利用、基建矿区、开采矿区。

2、转换指标数据由于不同变量之间存在不同量纲由于不同变量之间存在不同量纲、不同数量级,为使各个变量更具有可比性,有必要对数据进行转换。目前进行数据处理的方法大致有三种,即标准化、极差标准化和正规化。为便于更直观的比较各市之间同一指标的数值大小,我们采用了正规化转换方式。其计算公式为:为了方便叙述,做如下设定:设Xi(i=1,2,3,…,21)为具体指标层中第i个评价指标的值,Pi(i=1,2,3,…,21)为第i个指标正规化后的值,0≤Pi≤1,Xs,i(Xs,i=Xmax-Xmin),为第i个评价指标的标准值,Xmax为最大值,Xmin为最小值。(1)对于越高越好的`指标①Xi≥Xmax,则Pi=1;②Xi≤Xmin,则Pi=0;③Xmin

三、聚类分析

1、聚类步骤(Stage).从1~3表示聚类的先后顺序。

2、个案合并(ClusterCombined)。表示在某步中合并的个案,如第一步中个案1叶县田庄盐矿段和个案2叶县马庄盐矿段合并,合并以后用第一项的个案号表示生成的新类。

3、相似系数(Coefficients).据聚类分析的基本原理,个案之间亲密程度最高即相似系数最接近于1的,最先合并。因此该列中的系数与第一列的聚类步骤相对应,系数值从小到大排列。

4、新类首次出现的步骤(StageClusterFirstAppears)。对应于各聚类步骤参与合并的两项中,如果有一个是新生成的类(即由两个或两个以上个案合并成的类),则在对应列中显示出该新类在哪一步第一次生成。如第三步中该栏第一列显示值为1,表示进行合并的两项中第一项是在第一步第一次生成的新类。如果值为O,则表示对应项还是个案(不是新类)。

5、新类下次出现步骤(NextStage)。表示对应步骤生成的新类将在第几步与其他个案或新类合并。如第一行的值是11,表示第一步聚类生成的新类将在第11步与其他个案或新类合并。

6、解析图DendrogramusingAverageLinkage(BetweenGroups)RescaledDistanceClusterCombine聚类树状图(方法:组间平均连接法)图清晰的显示了聚类的全过程。他将实际距离按比例调整到0~25之间,用逐级连线的方式连接性质相近的个案或新类,直至并未一类。在该图上部的距离标尺上根据需要(粗分或细分)选定一个划分类的距离值,然后垂直标尺划线,该垂线将与水平连线相交,则相交的交点数即为分类的类别数,相交水平连线所对应的个案聚成一类。例如,选标尺值为5,则聚为3类:叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类,叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段为一类,叶县姚寨盐矿为一类。若选标尺值为10,则聚为2类:叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类,叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段、叶县姚寨盐矿为一类。

四、结论

对平顶山市5个盐矿区进行经济区划分,究竟划分为几个区合适,既不是越多越好,也不是越少越好。划分经济区的目的,就是要根据各盐矿经济区资源特点、勘察、开发的不同,分类指导经济活动,使人们的经济活动更加符合当地的实际,使各经济区能充分发挥各自的优势,做到扬长避短,趋利避害,达到投人少、产出多,创造良好的经济效益和社会效益之目的。分区太多,就失去了分区的意义,分区太少,则分类指导很难做到有的放矢。综合以上聚类分析结果,我们可以得出三个方案。其中两个方案比较合适,可供选择。方案一:(当比例尺为5时,分为3类)叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类,叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段为一类,叶县姚寨盐矿为一类。从聚类分析中看出平顶山市盐矿区分类图方案一。方案二:(当比例尺为10时,分为2类)叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类,叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段、叶县姚寨盐矿为一类。从聚类分析中看出平顶山市盐矿区分类图方案二。平顶山市盐矿区分类图方案2聚类分析的原理就是将矿石质量、资源储量、勘查阶段、利用状况相近或相类似的矿区聚合在一起,其分析结果也是直观易见的。在此结合平顶山市实际行政区划以及矿山企业特征我们对铁矿区划分做一个调整使其理论与实际能够结合的更紧密使其更好的指导实践。

1、叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类,这一类属于矿床规模相当,资源储量接近,勘查开发阶段接近,利用程度相当,故,可以分为一类。

2、叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段为一类,这一类属于勘查开发阶段处于同一阶段。

3、叶县姚寨盐矿为一类,这一类属于储量较高,盐矿品位较高,故其勘察开采规划有别于其它两类。总的说来,运用聚类分析是基本成功的,大部分的分类是符合实际的。综合以上论述盐矿区划分如下表所示:当然聚类分析有其优点也有其缺点:(1)优点:聚类分析模型的优点就是直观,结论形式简明。(2)缺点:在样本量较大时,要获得聚类结论有一定困难。由于相似系数是根据被试的反映来建立反映被试问内在联系的指标,而实践中有时尽管从被试反映所得出的数据中发现他们之间有紧密的关系,但事物之间却无任何内在联系,此时,如果根据距离或相似系数得出聚类分析的结果,显然是不适当的,但是,聚类分析模型本身却无法识别这类错误。

实际上,无论是从算法思想,还是具体实现上,K-means算法是一种很简单的算法。它属于 无监督分类 ,通过按照 一定的方式度量 样本之间的相似度,通过迭代更新聚类中心,当聚类中心不再移动或移动差值小于阈值时,则就样本分为不同的类别。

根据聚类中心,将所有样本点分为最相似的类别。这需要一个有效的盘踞,平方差是最常用的度量方式,如下

我们知道:无论是灰度图还是RGB彩色图,实际上都是存有 灰度值的矩阵,所以,图像的数据格式决定了在图像分割方向上,使用K-means聚类算法是十分容易也十分具体的。

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