一种基于SAR图像边缘检测算子的短程活动轮廓模型

短程活动轮廓模型是一种基于变分法和偏微分方程的经典图像分割模型.由于乘性斑点噪声的存在,导致该模型不适用于sAR图像分割.基于sAR图像边缘榆测算子,提出了一种新颖的短程活动轮廓模型.其基本思想是,将原有模型中基于梯度的边缘定位函数,替换为基于ROEWA算子的边缘定位函数,提高了模型的边缘检测能力和边缘定位精度,因而更适合于SAR图像的分割.另外,在新模型的能最泛甬中增加"气球力"项,增强了曲线演化的动力,进而加快曲线演化的速度并降低模型对初始轮廓的敏感性.在模型的数值实现时,采用无条件稳定的AOS差分格式并辅以快速的水平集甬数重新初始化算法,不但增强了模型的稳定性,而且还加快了模型的收敛速度.针对仿真图像、Radarsat和ERS实测数据的实验结果,验证了该模型的有效性和精确性.     

基于集成活动轮廓模型的SAR图像分割方法

图像分割是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像自动解译技术中的一个重要问题。基于活动轮廓的思想,给出了一种适应于SAR图像分割的集成活动轮廓模型。该模型综合利用SAR图像的边缘和区域特性,通过检测算子提取SAR图像的边缘信息,利用似然函数的最大化提取图像中不同统计信息的区域;通过边缘和区域的共同曲线运动实现对SAR图像的分割。利用加性算子分裂算法,给出了该模型的快速实现方法。通过MSTAR和实测星载SAR数据进行试验验证,并与其他算法比较,结果表明：所提方法适应性强,可适应复杂背景的SAR图像分割,并且分割定位准确、收敛速度较快;所提实现算法稳健,能适应不同参数设置,且对初始条件不敏感。〖JP〗     

基于纹理特征多分辨双Markov-GAR模型的SAR图像分割

为了提高SAR图像分割精度,提出在以灰度共生矩阵产生的纹理统计量为特征所生成的图像上,同时考虑SAR图像像素间空间分布特征和局部灰度均值和方差等统计量给出多分辨双Markov框架下的GAR模型,采用多分辨MPM的参数估计方法及对应的无监督分割算法,对SAR图像进行纹理分割。实验结果表明该方法用于一些高分辨SAR图像,与基于灰度图像上的多分辨双Markov-GAR模型纹理分割相比,在分割精度上能降低分割时的错分率。     

一种新的基于特征融合的图像分割方法

采用传统的灰度共生矩阵来提取出具有旋转不变性的纹理特征,并且利用等权值的融合规则,融合了第二代小波即提升小波在频域上提取的纹理特征,最后采用模糊c均值聚类对图像分割。经过对实验结果的分析,发现新的方法结合了这两种传统方法的优点,得到了相对于两种方法分别应用于图像分割时更好的结果。     

基于梯度特征的图像自动分割方法

利用遥感图像进行海上目标检测、监视的关键技术是实现海陆分离，从而为目标检测、监视减少不必要的处理工作。传统的采用阈值分割方法分离陆地，但是这种方法对于陆地上灰度级较低区域容易造成误分割。而且，很显然的不能够充分利用图像中的灰度变化信息，即梯度。为此提出了一种基于梯度特征的海陆分割算法。首先利用边缘检测提取图像的梯度特征，梯度特征对灰度级并不敏感而对梯度的变化敏感，对于陆地灰度级较低的区域也能够提取边缘。对得到的边缘进行形态学处理，利用设定的面积阈值将图像分为主体陆地区域和孤立陆地区域，进一步可以屏蔽陆地。实验结果表明，该方法可以较好的分割陆地中阴暗区域，对于未经辐射校正图像有较好的适用性，并且有较快的处理速度。     

合成孔径雷达图像分割技术综述

针对SAR图像分割问题,介绍了分割的物理概念和分割处理的理论依据,并对国     

基于主动轮廓法的复杂背景下飞机图象的轮廓提取

研究了一种适合于复杂背景下单个目标轮廓提取的方法———主动轮廓法(ActiveContourModel)。主动轮廓法是统计学分割方法的一种。基于统计学意义上的图象分割是把图象中各个象素点的灰度看作具有一定概率分布的随机变量 ,观察到的图象是对实际物体作了某种变换并加入噪声的结果。从观察到的图象中正确分割图象从统计学的角度讲就是要找到最有可能的 (即概率最大 )的物体组合。主动轮廓法就是基于这种概率最大的思想提出来的。研究过程中 ,对原有方法进行了大的改进 ,增强了主动轮廓法对初始形状的鲁棒性 ,保持了轮廓的光滑性。仿真中 ,应用该方法提取飞机图象的轮廓 ,取得了较好的效果 ,计算所用的时间少。     

基于深度监督的TransUNet可见光卫星图像分割

随着人造卫星技术的不断发展,给民用探测带来了诸多便利的同时,也带来了越来越多的挑战。精确定位卫星的重要部件,对故障卫星和太空垃圾的准确抓捕和维修至关重要。文章提出基于深度监督的TransUNet(Deep Supervised TransUNet:DSTransUNet)对卫星目标、星体和太阳翼进行像素级的识别与分割。通过对TransUNet解码过程中多层神经网络特征图进行深度监督,提高可见光卫星图像的分割精度,并进一步通过仿真方法构建卫星部件图像数据集,使用交叉验证的方法对DSTransUNet及7种现有神经网络深度学习方法的分割精度进行了评估。文章提出的方法对卫星星体的分割准确率达到90.51%±6.86%,对卫星太阳翼的分割准确率达到91.63%±13.07%,对宇宙背景的分割准确率达到97.43%±2.85%,对数据集的总体像素分割准确率达到了97.08%±3.37%,其分割性能优于其他神经网络模型。     

基于图论Gomory-Hu算法的SAR图像多尺度分割

由于SAR图像含有斑点噪声,很难有效的分割出精确的结果,为此提出一种新的基于图论的SAR图像分割方法,证明了算法具有最优解,分析了算法的复杂度,验证了算法具有实时性。该算法通过构造多尺度结构快速找到收缩图以及初始图的子图集合,然后对其分别应用Gomory-Hu算法得到对应的等价树,最后根据规则得到初始图的等价树,按照割值由小到大依次去边后,可得到对原图的最优划分,映射回图像则可得分割结果。实验结果说明了算法的有效性和实时性。     

基于CS的SAR图像自动目标分割算法

图像目标分割是SAR图像目标超分辨处理和自动目标识别的重要步骤。针对图像固有的稀疏结构,提出了一种SAR图像自动目标分割算法。通过构造变换字典将SAR图像数据投影到高维空间,实现了图像局部特征的稀疏表示,然后利用随机矩阵获得稀疏域局部特征的压缩采样,并对多组采样数据运用Mean-shift 算法并行处理,最后通过符号检验法,实现了对目标像素与背景像素的分类。试验表明,该算法对硬目标具有较好的目标分割性能。     

基于空间分割的影像条带噪声去除方法

光学遥感卫星影像中包含系统条带噪声和随机条带噪声,由于多种因素的干扰,即使进行系统条带噪声去除后,仍残留部分随机条带噪声。文章通过分析现有卫星遥感影像中的随机条带噪声特性,基于常规的随机条带噪声去除方法,提出一种新的基于空间分割的条带噪声去除算法。该方法以影像的均值、中值以及梯度值构建判定准则,将影像分为动态范围变化较小的多个区域,同时将地物边缘单独提取出来予以保留;然后采用标准矩匹配的方法对单独区域进行处理,在剔除噪声的同时抑制灰度畸变的产生;最后采用中巴地球资源卫星04星（CBERS-04）数据作为试验对象进行了随机噪声去除试验,试验结果表明新方法在去除随机条带噪声的同时很好的保持了原始影像的纹理信息。     

基于等高线图与小波变换的3D地形匹配算法研究

提出一种新的基于边缘的3D地形匹配算法。在算法中，一种结构紧凑的特征“等高线图”，用于表示参考高程图(DEM)及从实时数据恢复的高程图，这样3D地形匹配转化为基于等高线的匹配，即边缘(平面曲线)匹配问题。在边缘匹配过程中，首先用一种具有平移，旋转，尺度不变性的规范化小波描述子描述边缘。其次提出了一种基于小波系数域的快速边缘匹配算法，并分析了运算复杂性。由匹配成功的边缘对提取控制点的坐标。讨论了图像变换模型及基于最小均方根误差准则的图像变换参数估计方法。用真实地形实验表明该算法匹配精度高，计算速度快。最显著的特点是该算法抗噪声能力强。     

基于卷积神经网络的局部图像特征描述符算法

为提升基于图像序列三维重建的速度,解决传统局部特征描述符算法提取速度慢的问题,设计了一种基于深度学习的局部特征描述符网络。利用特征描述符网络实现对图像特征点的特征提取,结合本文采用的欧氏距离匹配准则,实现了对不同图像间特征点的匹配。算法对MVS数据集进行了验证,实验结果表明:提出的局部特征描述符算法实现了对图像特征点特征的快速准确的提取、匹配,与传统特征描述符算法相比,特征提取时间缩短了50%以上,特征点的匹配时间缩短了60%以上。相对于本算法中复杂结构的特征描述符网络,结构简单的泛化性更好,可拓展到航天领域的三维重建中。     

基于空谱融合特征主动学习的高光谱图像分类

针对高光谱图像分类过程中存在的样本量少和分类精度低的问题,提出一种基于空谱融合特征主动学习的高光谱图像分类方法。主要包括构造三通道图像,全卷积网络提取空间特征,空谱特征结合,主动学习方法选择训练样本几个部分。通过结合像素的光谱特性和相邻像素间的空间关联,提取出可以反映像素空谱联合特性的综合特征,提高了像素特征的表达能力。为克服高光谱图像标注数据少、缺乏训练样本的问题,应用主动学习算法,充分选择更具有代表性的样本进行训练,达到少样本情况下较高的分类正确率。通过在标准数据集上进行实验,结果表明:该方法可以达到在总样本数1%作训练样本的情况下,分类正确率达到99.79%,优于传统的高光谱分类算法。     

采用MBD技术的液体火箭发动机三维模型设计

采用MBD(Model Based Definition)技术,以Pro/E和Intralink为协同设计平台,首次实现了液体火箭发动机的全三维数字化模型设计。通过将设计、工艺、材料和制造等相关信息包含在三维模型中,并将三维模型电子分发下厂,实现了用MBD模型完全取代传统研制模式中的二维图纸;同时基于MBD模型实现了三维仿真和装配过程分析,减少了方案反复。结果表明采用MBD技术的三维模型设计可显著提高产品研制效率,并为三维数字化制造奠定了坚实基础。     

基于候选点稠密匹配的三维场景重构方法

针对星球探测机器人在未知环境中三维场景重建存在的计算复杂度问题,提出基于网格候选点的三目立体匹配算法。在空间中建立代表深度信息的网格节点,并对深度方向的节点分布进行合理规划,确保候选点稠密匹配的准确性和高效性。候选点匹配解决了传统立体匹配算法中图像校正带来的实时性问题,同时采用三目视觉系统代替双目,通过另一组对应点的相似性测度对潜在歧义的少量候选点进行二次判决。实验证明,由于处理每组图像对不再需要进行极线校正,因此计算代价与传统的匹配算法相比有一定降低,而第三台摄像机有效消除了匹配歧义,计算量相对于双目系统也没有明显增加。

     

三维机织预制体增密速率分析

研究了三维机织预制体孔隙结构对CVI及树脂浸渍增密速率的影响,并利用偏光显微镜和电镜对三维机织微观结构进行观察.结果发现,三向正交机织(SZJ)预制体由于孔隙分布较窄,且气孔平直,使其致密化速度较快;角联锁机织(JLS)预制体由于经纬交织成网状结构,孔隙分布较宽,且气孔弯曲,使其致密化速度较慢.在偏振光下观察,二者虽然都获得粗糙层结构热解炭,但微观结构仍存在差别,三维角联锁C/C复合材料与三向正交C/C复合材料比较,前者消光角大,形貌更为粗糙,更富有层次感.     

Quantification of spatial structure of human proximal tibial bone biopsies using 3D measures of complexity

Changes in trabecular bone composition during development of osteoporosis are used as a model for bone loss in microgravity conditions during a space flight. Symbolic dynamics and measures of complexity are proposed and applied to assess quantitatively the structural composition of bone tissue from 3D data sets of human tibia bone biopsies acquired by a micro-CT scanner. In order to justify the newly proposed approach, the measures of complexity of the bone architecture were compared with the results of traditional 2D bone histomorphometry. The proposed technique is able to quantify the structural loss of the bone tissue and may help to diagnose and to monitor changes in bone structure of patients on Earth as well as of the space-flying personnel.