非线性扩散和变分模型在矢量图像去噪中的应用

分析了非线性扩散、基于整体变分方法的ROF模型以及矢量图像耦合技术的原理,比较了这些扩散、去噪模型的优缺点。根据矢量图像耦合思想将TV流运用到矢量图像扩散中,并参考ROF模型逼近项变分模型的优点,提出了基于非线性扩散、ROF模型和矢量图像耦合原理的改进TV流矢量图像耦合扩散模型,目地是在彩色图像中,去噪同时更好地保留图像轮廓、边缘等重要信息。实验对比分析了改进前后模型的去噪效果,并分析了改进模型下正、逆向扩散在彩色图像去噪中的作用。实验结果表明,改进的矢量图像耦合扩散模型能有效地保持彩色图像中的边缘信息,同时具有良好的去噪性能,且改进模型下,正、逆向扩散的性质在彩色图像去噪工作中仍能保持。     

基于小波域分形编码的图像插值

传统的图像插值方案(包括最近邻插值、双线性插值和B样条插值等),大多是基于图像分块的光滑连续模型。由于该模型不能很好地描述自然图像的特点,因此插值得到的图像质量不高。为寻求更有效的插值方案,首次提出了基于小波域分形编码的插值算法。该算法在FW编码的基础上,首先利用图像的局部自相似模型,通过小波树的膨胀,并借助小波域的第1级子带,对超分辨率级的第0级子带进行最优预测,再经过小波反变换来得到插值图像。标准测试图像的实验表明,该插值算法与传统的双线性插值相比,不仅可以获得清晰的纹理和边缘,而且峰值信噪比也更高,因此插值得到的图像更加精确、真实。     

SAR图像边缘检测方法综述

边缘检测是SAR图像解译的基本问题之一。固有的乘性噪声特性使得经典的梯度边缘检测方法并不适用于SAR图像,因此研究针对SAR图像的边缘检测方法具有重要的意义。本文对SAR图像边缘检测问题进行了系统的研究,简单描述了SAR图像边缘检测问题,讨论了现有的SAR图像边缘检测方法,总结了SAR图像边缘检测中存在的两个问题——边缘细化和边缘定位,对检测结果的性能评估方法也进行了概括。最后在总结现有研究成果的基础上展望了SAR图像边缘检测的发展方向。     

一种基于agent随机扩散的图像分割方法

图像分割是图像处理的关键环节,直接影响以后的分析、识别和解译。根据进化agent具有自适应性、非线性映射和高度并行处理能力等优点,提出了一种基于agent随机扩散的图像分割方法。在该方法中,agent点随机地撒在网格单元上,并在满足一致性标准的区域用标签标定。agent点有复制和扩散两种行为扩散模式,当一个agent成功的找到一个像素满足一致性标准,它将在周围区域复制一系列后代,因此这些后代更容易找到那些满足一致性条件的像素,而对于那些超过生命周期的agent点将停止搜索,从环境中消失。利用医学胸部的CT图像和脑部的磁共振图像进行的实验结果表明,该方法能较好地从图像中提出感兴趣的区域。     

基于自适应提升方案的低比特率图像压缩编码

通过采用自适应提升小波分析,根据处理信息的局部特征自适应地调整预测和更新算子实现与处理信息的准确匹配,有效地降低信息小波分析的运算量和计算的复杂性,并且能较好地实现同址运算,便于采用DSP等硬件实现;其次,通过定义浮动阈值,在编码中提出了采用自适应深度优先搜索的扫描策略,进一步改善了数字图像的编码效率。实验结果表明,通过这些措施实现的数字图像压缩算法,其重构的图像质量较好,有效地降低了压缩后图像的比特数,图像的压缩效果、编码时间等亦有较大的改善。     

基于CBERS-02B星CCD图像的干旱区林带信息自动提取研究

提出了以CBERS-02B星CCD图像为数据源的林带提取方法。以MSAVI作为特征指数,经过边缘检测,PC波谱融合生成了较为连续完整的林带边缘线。利用灰度共生矩阵的均值去除面状的果园、苗圃和部分芦苇,从而构建了基于中巴影像的干旱区林带信息提取模型。对仍然没有检测出的极少数不清晰边缘进行了膨胀处理,使其与已检测出的边缘相连接,最后对提取结果矢量化。结果表明:整体提取准确度为91.3%,矢量化结果可靠。文中方法较好地解决了不清晰边缘的林带提取,可以用于CBERS-02B星CCD图像林带的自动提取,对其它线状体的提取也具有借鉴意义。     

基于图像灰度识别的孢子自动计算系统

利用面阵CCD摄像机采集显微镜中孢子的图像,通过灰度直方图确定初始阈值,再用二次定值法确定最终阈值,将灰度图像转换成二值图像。扫描图像,计算并比较孢子区域各像素点的图像距离,确定各个孢子的中心,实现从图像中对孢子自动计数。     

基于双正则化的图像超分辨率盲重建

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。     

基于Biharmonic样条插值的图像渐变算法及实现

图像变形是计算机动画的重要技术之一。本文提出一种图像变形方法,利用Biharmonic样条曲面插值实现空间映射,采用后向映射和双线性插值进行图像重采样。在图像变形基础上结合图像融合技术实现了图像渐变。该方法使用灵活,操作者可以简单地改变特征点的数量和位置以控制变形细节而无需其他操作。实验结果表明,该方法产生的过渡图像平滑、自然,每幅变形图像边界稳定且有良好的可视性。     

基于磁光图像的飞机铆钉缺陷识别

针对飞机铆钉磁光图像的识别问题,提出了一种基于模糊支持向量机的裂纹有无和裂纹方向自动识别的新方法。该方法首先对铆钉磁光图像进行预处理得到铆钉二值化图像;然后采用阈值法求取铆钉中心;最后将由铆钉中心发出的星形射线矢量作为特征,采用模糊支持向量机方法对铆钉有无裂纹和裂纹方向进行分类。其中,支持向量机的核宽及惩罚常数采用网格法进行选取,并结合模糊隶属度函数解决多类分类问题中存在的错分和拒分现象。实验结果表明,使用训练获得的支持向量机分类器识别裂纹缺陷取得了很好的效果,能够满足自动检测的高实时性要求。     

基于MPI的遥感影像高效能并行处理方法研究

采用基于不同尺度下的面向特征基元的影像分析方法对高分辨率遥感影像进行基于MPI的处理,即在对常规的影像数据划分方法进行总结分析的基础上,提出了基于特定环境下的非均匀数据划分策略;在进行基于影像数据库的MPI并行处理时,提出了一种新的数据流分配方法。处理结果表明,这两种方法均能够在一定环境下取得比常规方法更高的效率。     

Synergistic effects of multiple driving factors on the runoff variations in the Yellow River Basin,China

River runoff plays an important role in watershed ecosystems and human survival, and it is controlled by multiple environmental factors. However, the synergistic effects of various large-scale circulation factors and meteorological factors on the runoff on different time-frequency scales have rarely been explored. In light of this, the underlying mechanism of the synergistic effects of the different environmental factors on the runoff variations was investigated in the Yellow River Basin of China during the period 1950-2019 using the bivariate wavelet coherence (WTC) and multiple wavelet coherence (MWC) methods. First, the continuous wavelet transform (CWT) method was used to analyze the multiscale characteristics of the runoff. The results of the CWT indicate that the runoff exhibited significant continuous or discontinuous annual and semiannual oscillations during the study period. Scattered inter-annual time scales were also observed for the runoff in the Yellow River Basin. The meteorological factors better explained the runoff variations on seasonal and annual time scales. The average wavelet coherence (AWC) and the percent area of the significant coherence (PASC) between the runoff and individual meteorological factors were 0.454 and 19.89%, respectively. The circulation factors mainly regulated the runoff on the inter-annual and decadal time scales with more complicated phase relationships due to their indirect effects on the runoff. The AWC and PASC between the runoff and individual circulation factors were 0.359 and 7.31%, respectively. The MWC analysis revealed that the synergistic effects of multiple factors should be taken into consideration to explain the multiscale characteristic variations of the runoff. The AWC or MWC ranges were 0.320-0.560, 0.617-0.755, and 0.819-0.884 for the combinations of one, two, and three circulation and meteorological factors, respectively. The PASC ranges were 3.53%-33.77%, 12.93%-36.90%, and 20.67%-39.34% for the combinations one, two, and three driving factors, respectively. The combinations of precipitation, evapotranspiration (or the number of rainy days), and the Arctic Oscillation performed well in explaining the variability in the runoff on all time scales, and the average MWC and PASC were 0.847 and 28.79%, respectively. These findings are of great significance for improving our understanding of hydro-climate interactions and water resources prediction in the Yellow River Basin.     

包头市旅游形象定位研究

包头市旅游业发展迅速但目前没有准确的旅游形象定位,包头市原有的城市形象不适合作为旅游形象。基于包头市的地方性,以旅游者感知为核心是包头市旅游形象定位的关键所在。通过分析,本文把包头市旅游形象定位为"草原休闲之都"。     

基于图切割的图像拼接技术研究

虽然图像拼接技术已进行多年研究,但是鬼影和曝光差异仍然难以消除。为解决这两个问题,提出了一种基于图切割的图像拼接方法。该方法结合图切割和泊松融合技术,首先利用每个像素邻域统计得到的梯度方向直方图来计算重叠区的带权有向图的权值,并通过实现稳定的图切割缝合线搜索,以消除鬼影;然后利用重叠过渡的泊松融合过程解决了缝合线拼接后的曝光差异问题,从而最终实现平滑的图像拼接。实验表明,该算法能够效地消除鬼影和曝光差异。