基于正交图像生成人脸模型的合成分析方法

针对采用现有基于图像的人脸建模方法生成的三维人脸模型存在的人工性缺陷问题,提出了一种基于合成分析方法的个性化三维人脸建模方法.利用合成方法由两幅正交人脸图像生成一个初始三维人脸模型,比较基于颜色直方图方法合成的人脸图像纹理与输入图像纹理的差异,根据纹理差异来指导对人脸网格的局部自适应细分,不断调整合成的三维人脸模型,从而更好地保持了人脸的精细细节特征.实验结果表明,使用该细分反馈算法,可以减少模型的人工性缺陷,在整体上提高了合成人脸模型纹理的真实感.

由正交图像造型三维个性化虚拟人体模型

基于正、侧、背面4幅正交人体图像,变形模板人体模型后得到带服饰纹理的个性化虚拟人.以截面环为基本几何元素,给出了模板人体模型的生成和变形方法,建立了截面环和三维人体骨架之间的内在关联;自动提取图像上的人体特征点,生成二维图像上的人体骨架;由三维人体骨架和二维图像上人体骨架之间的对应关系,建立截面环和人体图像之间的对应关系;从人体图像上获取截面环的形状参数,通过参数化变形截面环得到个性化的虚拟人体模型.与已有方法相比,该方法建立在基于特征的参数化框架之上,变形更容易控制,消除了三维模型和二维图像之间对应的不确定性,避免了人体变形中的自交现象,效率高、真实感效果较好.

基于正交图像的头部三维模型构建

为快速构建人体头部的三维模型,提出了一种使用头部正面和侧面两张正交图像进行重建的方法.首先,利用Candide-3模型生成标准头部模型;然后,利用改进的主动形状模型(ASM)自动获取正面图像中68个特征点和侧面图像中35个特征点,并将获取的特征点与标准头部模型中的顶点进行匹配,利用匹配特征点对标准模型进行全局变形和局部变形,从而获得个性化模型;最后,对侧面头像进行仿射变换,使之与正面图像配准,并通过柱面投影和加权融合获得人脸全景纹理图,将其映射到个性化模型上以获得逼真的头部模型.实验结果表明:与传统ASM算法相比,利用改进ASM算法获得的特征点定位准确度提高了13.1%;所提方法仅需约1.2 s便可重建出具有真实感的头部三维模型,并能提供较大范围的可视角度和较丰富的深度信息.

基于正交图像的便携式人体小臂尺寸测量

为实现人体小臂特征尺寸的非接触精确测量,提出了一种基于正交图像的便携式小臂测量方案。该方案采用翻转机构获取小臂正面和侧面正交图像,然后对图像进行背景轮廓预处理,利用改进的Otsu算法进行阈值分割提取小臂轮廓。在此基础上,采用形态学处理和Freeman链码对轮廓边缘进行毛刺、凹凸点的去除和修补。通过计算轮廓边缘坐标到小臂最小外接矩形的距离,获取小臂特征尺寸。最后通过统计产品与服务解决方案(SPSS)软件进行回归分析确定围度的回归方程,结合特征尺寸求得小臂围度尺寸。结果表明,基于正交图像的便携式小臂测量系统得到的小臂尺寸参数平均误差均小于5%,为个性化可穿戴设备的制造提供了数据支持。

岩石薄片正交偏光图像的颗粒分割方法

为了解决图像分析技术应用于岩石薄片粒度分析一直受到图像分割效果的制约问题,提高岩石颗粒自动分割的准确性,提出了一种岩石薄片图像颗粒分割的新方法。该技术是以自主研制的图像采集系统为基础,通过序列图像获取、序列图像处理、多分割层叠加、SRM算法分割以及小面积合并处理等实现颗粒分割。实践表明该技术用于碎屑岩薄片粒度分析可以实现90%以上的颗粒准确分割,具有良好的实用性、可靠性和准确性,弥补了普通显微镜在粒度分析中的不足,具有较高的推广价值。

基于正交CCD图像反馈的自动打标控制系统研制

分析了现有高压天然气瓶气动打标的缺陷和不足,研究了正交CCD图像反馈技术,设计了以CCD图像信息为反馈源的打标机自动控制整体架构;研制了图像采集装置、机电伺服控制器和打标执行机构组成的硬件控制系统;开发了基于模块化的控制系统软件架构,并设计了由图像拍摄、像素增强、边界监测和轮廓提取四步组成的图像信息处理系统。样机试验表明:气瓶标记清晰完整,字符整齐美观,实现了对高压天然气瓶的高质量自动打标。

复杂场景下非正交建筑图像自动识别仿真

针对现有复杂场景下建筑图像自动识别效果差、精度不高的问题,提出基于复杂场景的非正交建筑图像自动识别方法.通过仿射变换的方法对图像进行几何变换,将邻域平均法和中值滤波方法相融合,对经过变换后的建筑图像进行去噪处理,降低图像中存在的噪声.对去噪后的非正交建筑图像进行目标重构,采用逆街距离变换的方法对距离图像轮廓匹配相关数值进行变换,突出目标区域与非目标区域之间的灰度对比度.再对重构图像进行特征提取,结合目标区域残差的形态完成图像目标识别.实验证明,所提方法对复杂场景下非正交建筑图像目标识别的效果较好,提高了图像自动识别的精度.

岩石薄片正交偏光融合图像的颗粒分割方法

岩石薄片中的矿物颗粒提取是自动化薄片鉴定的基础,直接影响到石油地质勘探测量的准确度。由于实际工业矿场生产中得到的岩石薄片极为复杂,采用自动化技术很难将其中的矿物颗粒完整地提取出来。针对这一问题,提出了对固定视域下的多角度正交偏光序列图进行最大值融合,利用基于Fast Minimum Barrier Distance(Fast-MBD)变换的超像素算法分割提取岩石薄片中的矿物颗粒目标,再通过最佳阈值筛选出过分割的颗粒,最后根据颜色相似性合并目标颗粒区域,实现颗粒自动分割。该方法明显改善了目前岗位上所使用方法提取效果不完善的问题,可以更好地提取岩石薄片图像中的矿物颗粒,获得较好的效果。

岩石薄片正交偏光序列图像的颗粒分割

岩石薄片粒度分析的基础是颗粒的分割提取,自动分割准确性的提高,有利于颗粒的进一步分析。在岩石薄片多角度正交偏光序列图的基础下,通过叠加序列图像获取融合图后,利用分水岭分割算法将目标颗粒提取,然后对过分割区域提取角度、面积、位置等特征后使用AGNES方法由底向上进行层次聚类,将过分割区域聚类为符合实际的目标颗粒,最终实现颗粒的自动分割。

基于深度学习的岩石薄片正交偏光图像多曝光融合算法

针对正交偏光下岩石薄片图像中动态范围较低,无法观察全部颗粒的问题,将深度学习应用于多曝光图像融合算法,通过融合多个曝光度的薄片图像来获取较高的动态范围。首先将低动态范围的多曝光图像序列输入卷积神经网络,然后网络通过优化损失函数获取较好的权重图预测结果,最后由源多曝光图像序列联合权重图加权融合得到具有较高动态范围的薄片图像。对比实验表明,该算法可以有效地提升图像中的颗粒清晰度。

基于最大和最小光强图像的偏振去雾方法

相对于传统光学探测技术,偏振探测在目标探测、识别方面有着独特的优势。针对雾、霾等天气下图像退化的问题,提出一种利用偏振信息的图像去雾方法,通过获取3个角度下目标的偏振图像,求解出场景目标的斯托克斯矢量,从斯托克斯矢量与穆勒矩阵的关系出发,分析偏振图像光强随着偏振角度的变化规律,获取最大和最小光强下的正交偏振图像,利用偏振滤波和亮通道先验方法分别估算大气光偏振度和其无穷远处大气光强值,最终重构出无雾图像。实验结果表明,在雾霾天气下,利用获取的正交偏振图像能够重构出清晰的图像,且重构图像的平均梯度和边缘强度均提升了约3倍,灰度标准差提升了约88%。

一种广义正交不变图像矩：雅可比-傅立叶矩

提出一种多畸变不变的正交图像矩:雅可比-傅立叶矩。其核函数由径向雅可比多项式和角向傅立叶复指数因子组成。雅可比多项式中的两个参数p和q的变化能够形成各种正交多项式,因而形成各种正交图像矩:勒让德-傅立叶矩(p=1,q=1)、切比雪夫-傅立叶矩(p=2,q=3/2)、正交傅立叶-梅林矩(p=2,q=2)和Zernike矩以及变形Zemike矩,等等。因此雅可比-傅立叶矩是核函数由径向多项式和角向傅立叶复指数因子组成的正交图像矩的一般形式,为这种正交图像矩的数学分析和优化提供了理论基础。

基于相干特征的岩石薄片序列图像边缘提取及颗粒分割

针对岩石颗粒边缘模糊、结构复杂的特点,为了更有效地识别颗粒边缘,在基于特征值的C3相干算法的基础上,融合多尺度和多角度的特征表达,提出了一种改进的C3相干算法。该算法综合考虑岩石薄片图像角度域光学特征、空间尺度信息和各向异性信息,能更有效地表征颗粒边缘特征,表现出对复杂矿物结构的适应能力。在采集的岩石薄片正交偏光图像上验证提出的算法,实验结果表明,与原生C3相干算法相比,改进后的C3相干算法在全局图像上的方差和灰度差分乘积分别提升了68.41%和22.91%,信息熵下降了21.61%。

岩矿薄片偏光序列图像的矿物颗粒分割方法

岩矿薄片图像中矿物颗粒的提取是岩矿薄片粒度分析、成分识别的基础,为了进一步提升矿物颗粒提取的准确性,提出一种新的矿物颗粒分割提取方法.该方法以相同视域、不同角度下的正交偏光序列图像为基础,对序列图像进行融合后,利用熵率超像素算法提取矿物颗粒目标.为了减少矿物颗粒的过分割现象,采用快速区域合并算法合并具有相似性的区域,最后,依据矿物颗粒在正交偏光下的变化规律对分割区域筛选,再次进行颗粒目标融合实现颗粒自动分割.该方法提取岩矿薄片图像中的矿物颗粒,可以获得较好的效果.

利用正交千伏级X线透视图像修正肝癌放疗摆位误差的可行性研究

目的评价正交千伏级X线透视图像（OKVFI）对肝癌术后植入银环放疗患者修正摆位误差的可行性。方法在带千伏级X线容积成像（XVI）系统加速器上每次对患者摆位后分别在planar View模式下获取多帧合成的平均化OKVFI和在volume View模式下获取锥形束CT（CBCT）图像。共得到10例患者OKVFI和CBCT图像各90套。将OKVFI与基于四维CT得到的数字重建射野影像配准得到的摆位数据以及CBCT图像与四维CT图像配准后得到的摆位数据进行比较。用Pearson法相关分析两种配准方法相关性及一致性的可信区间（CI）。结果两种配准方法在左右、前后、头脚方向上的相关系数分别为0．821、0．771、0．909，95％CI分别为-2．30～1．53、-2．06～3．01、-2．69～1．53，3mm内摆位误差占总摆位误差的百分比分别为97．78％、95．56％、96．67％。结论OKVFI在确定肝癌患者摆位误差方面与CBCT图像有高度相关性和一致性，利用它修正肝癌患者摆位误差是可行的。

基于Matlab的创伤弹道三维重构

为了快速获得准确的弹创空腔三维模型,首先对用X射线以正交方式同步拍摄的两张瞬时创伤空腔图像进行格式转换、对比度调整和除噪等预处理,然后采用水平集算法提取正交图像的边缘轮廓,最后在对瞬时创伤空腔剖面形状进行椭圆近似的基础上,利用Matlab强大的数据可视化功能进行三维重构。结果表明,该方法建立的弹创空腔三维模型直观、有效,可以为弹药设计和战伤救治提供理论依据。

基于岩石薄片偏光序列图的颗粒成分分析

石英和长石的识别对储集层研究具有重要意义。传统的矿物成分分析主要依靠人机交互式识别,工作量大且效率低,针对上述问题,提出一种利用岩石颗粒在正交偏光镜下的纹理特征进行识别的方法。首先用Sobel算子提取样本图像的梯度信息,计算每个样本梯度图像的灰度共生矩阵的能量和相关性,利用能量和相关性为目标特征参数组建石英、长石特征参数样本库。应用人工神经网络(ANN)分类方法进行训练,基于训练的结果,计算待识别颗粒的特征参数并分类。最后利用偏光序列图进行决策,得出最终识别结果。实验结果表明,此识别方法对石英和长石有较好的识别效果,识别率达85%。

基于改进模糊C均值聚类和区域合并的矿物颗粒分割方法

岩矿石薄片图像中矿物颗粒的分割提取是分析鉴定工作的前提,为了进一步提高矿物颗粒提取的准确性,提出一种新的矿物颗粒提取分割方法。该方法以一组岩矿石薄片正交偏光序列图作为输入,对每张正交偏光序列图采用改进的模糊C均值聚类(fuzzy C-means,FCM)算法进行初始的边缘提取,并叠加多张边缘图像,再对得到的叠加边缘图像进行精细化处理并进行目标颗粒筛选,得到初始的分割提取图像。为了抑制颗粒的过分割现象,利用基于区域邻接图(region adjacency graph,RAG)的合并算法进行区域合并,首先依据颗粒的颜色纹理等特征进行初始合并操作,再根据矿物颗粒在不同正交偏光角度下的变化规律进行二次合并操作,从而得到最终的分割提取图像。通过对多组图像进行实验表明,该方法可以获得良好的效果。

高温高压合成钻石常见宝石学鉴定特征

通过对常见的高温高压合成钻石进行宝石学及谱学分析研究,并与天然钻石以及化学气相沉淀法合成钻石的相应特征进行比对,发现含有金属催化剂残余包裹体、黑十字状或沙漏状生长特征是高温高压合成钻石的典型特征,具有诊断意义;而对于缺乏上述特征的样品,观察分析长波和短波紫外光下的荧光反应及样品晶格中的氮缺陷的红外光谱表征,是常规检测的必要手段;光致发光谱具有一定的诊断意义,对于有条件的实验室可深入研究应用。

MIXED SCHEME FOR IMAGE EDGE DETECTION BASED ON WAVELET TRANSFORM

A mixed scheme based on Wavelet Transformation (WT) is proposed for image edge detection. The scheme combines the wavelet transform and traditional Sobel and LoG (Laplacian of Gaussian) operator edge-detection algorithms. The precise theory analysis is given to show that the wavelet transformation has an advantage for signal processing. Simulation results show that the new scheme is better than only using the Sobel or LoG methods. Complexity analysis is also given and the conclusion is acceptable, therefore the proposed scheme is effective for edge detection.