基于全局和局部二值模式的显著图裂缝自动分割算法

提出了一种基于全局和局部二值模式显著图的裂缝自动分割方法,以提高混凝土结构裂缝缺陷检测的精度。通过对数函数对图像的对比度进行增强后,引入了相对阈值和多方向全局信息,对原始的局部二值模式进行改进,构建显著图使得嵌入在光照不均和纹理复杂背景中的裂缝凸显出来,再通过自适应阈值方法、万有引力定律以及可变化的灰度和圆度特征对裂缝分割结果进行修正。实验结果表明,提出的检测方法效果优于现有的裂缝分割方法,检测速度也能满足实际应用的要求。

基于全局二值模式的特征提取方法及其应用

提出一种全局二值模式(GBP)的纹理分析方法,解决局部二值模式(LBP)易受噪声影响的问题.GBP中采用一个大邻域模板的平均值代替LBP中的中心像素,弱化了噪声的影响,但GBP对光照不均的抵抗能力不如LBP.在钢板表面缺陷识别中,由于钢板表面图像既有较大的噪声,又存在着严重的光照不均现象,因此提出GBP与LBP二维直方图结合的方法,该方法结合GBP和LBP的特性.将该方法应用于中厚板和连铸坯表面缺陷的识别,实验结果表明GBP与LBP的结合方法同时具有光照不变性和对噪声不敏感的特性,对裂纹缺陷的识别率达到96%以上.

基于局部二值模式和辨识共同向量的步态识别

最近,利用步态对个人身份进行识别受到越来越多生物识别技术研究者的重视。步态能量图(GEI-Gait Energy Image)是一种有效的步态表征方法,局部二值模式(LBP-Local Binary Pattern)能很好地提取局部信息,所以利用局部二值模式(LBP)来提取步态能量图(GEI)的局部特征并用于识别。首先,为了更好地提取局部信息,把步态能量图(GEI)分块,提取各个子块上的LBP特征,然后把各子块在特征层进行融合,得到整个步态能量图(GEI)的特征表达;同时为了更好地挖掘步态能量图(GEI)的信息,对LBP模式进行了扩展。由于得到的LBP特征维数较高,利用具有降维和良好识别能力的辨识共同向量(DCV-Discriminant Common Vector)对步态能量图的LBP特征进行维数约减并增加类间距离。最后,只需利用简单的最近邻分类器就能取得较好的识别效果。将该算法在CASIA数据库上进行了试验,并取得了较高的正确识别率。

基于Gabor小波和局部二值模式的步态识别

利用步态对个人身份进行识别已经受到越来越多生物识别技术研究者的重视。步态能量图(GEI-Gait Energy Image)是一种有效的步态表征方法,Gabor小波能提取不同方向、不同尺度空间频率特征,因此,首先利用Gabor小波提取步态能量图不同方向、不同尺度的信息,得到其幅值谱图,再利用LBP来提取Gabor幅值谱图的局部信息,相对于LBP直接作用于步态能量图,能提取步态能量图更多方向、更多尺度的局部特征。最后,利用具有良好降维和辨识能力的辨识共同向量(DCV-Discriminant Common Vector)对提取的LBP特征进行维数约减和特征选择,只需利用简单的最近邻分类器就能取得较好的识别效果。该算法在中科院自动化所的CASIA数据库上面进行试验取得了较高的正确识别率。还针对步态识别中的小样本问题提出了一种样本扩充方法,解决了步态识别中的小样本问题,并提高了算法的识别率。

基于多尺度细胞局部二值模式的人体检测

细胞局部二值模式(cell structured Local Binary Pattern)不能将人体图像的局部信息与全局信息相结合。针对这一不足,在细胞局部二值模式特征的基础上,提出多尺度细胞局部二值模式(Multi-scale cell structured Local Binary Pattern,MLBP)特征描述子,联合局部与全局信息,增加检测特征的信息量;另外,在MLBP的基础上进一步提出一个控制因子调节的新算子—可调多尺度细胞局部二值模式(Adjustable Multi-scale cell structured Local Binary Pattern,AMLBP),利用控制因子选择MLBP的最佳表征,提高人体检测的准确率。实验结果表明所提出的两个新特征较前人提出的特征更有效。

全局和局部特征的图像检索（英文）

两种基于多特征融合的图像检索方法具有非常好的性能。但是,这两种融合方法存在以下问题:1)在颜色空间中直接定义纹理结构的方法会增大对颜色特征的描述;2)提取多种特征再重新融合为一个向量的方法,这种方法将有效的特征和无效的特征直接结合后,无效的特征会降低检索性能。针对以上问题,提出一种新的混合框架用于彩色图像检索,该框架使用词袋模型(bag-of-visual words,Bo W)和颜色强度局部差分模式(color intensity-based local difference patterns,CILDP)分别提取图像的不同特征信息。同时,提出的融合框架利用graph density的方法将Bo W和CILDP的排序结果进行有效融合,利用该框架能够提高图像检索的精度。在Corel-1K数据库上,返回10幅图像时,提出的框架的平均精度为86.26%,分别比CILDP和Bo W提高了大约6.68%和12.53%。在不同数据库上的大量实验也验证了该框架在图像检索上的有效性。

结合亮度序局部特征描述的图匹配算法

在图匹配问题中基于松弛迭代的方法能否收敛到全局最优解在很大程度上依赖于初始值的估计,针对这个问题,提出了一种结合亮度序局部特征描述的图匹配算法。该算法首先利用Hessian-Affine方法提取图像的特征点及局部特征区域,以特征点作为图的节点并结合特征点的邻近关系构造结构图;其次,根据亮度序约束关系对局部特征区域进行子区域划分,利用改进的中心对称局部二值模式(CS-LBP)获取局部特征描述;最后,将局部特征描述之间的相似性作为图匹配关系矩阵的初始值,通过松弛迭代的方法获取特征点的准确匹配结果。实验结果表明该算法匹配准确率较高。

基于多特征融合的图像主体显著性判断

从视觉角度来说,视觉显著性图像是指主体突出的图像,比起内容散乱的图像,此类图像往往更能吸引用户的关注,也更符合用户对图片检索的使用需求。提出了一种图像主体视觉显著性判断方法,采用"中心围绕"计算原则在多特征融合的基础上应用支持向量机训练,建立了一个分类模型,并且可以给出表征图像显著程度的得分。实验表明,该模型有较高的分类正确率,并且将该模型应用于图像检索重排序、图像上传自动审核等应用时,可以得到更接近人工操作的结果,降低人力资源成本。

基于变差函数和局部方差图的煤岩图像纹理特征提取

针对现有煤岩纹理特征提取采用局部二值模式算法存在分类准确率欠佳、算法运行效率较低及旋转纹理识别鲁棒性较差等缺陷,提出了一种基于变差函数和局部方差图的煤岩纹理特征提取算法。该算法首先在局部二值模式理论框架中逐像素计算局部方差得到局部方差图,然后在局部方差图中利用变差函数计算不同方向的变差函数向量,最后组合变差函数向量作为纹理特征,将所提取特征与局部二值模式特征融合完成煤岩纹理分类与识别。实验结果表明,该算法能够有效地提取局部方差的空间分布信息,实现对局部二值模式丢失信息的再利用,分类结果优于多种经典的局部二值模式纹理特征提取算法,分类准确率达到86%。

基于全局与局部特征融合的人脸识别

由于全局特征与局部特征在人脸识别中的不同作用及结合的必要性,提出基于2DLDA全局特征与LBP局部特征加权融合算法,并在ORL库及光照子集、表情子集、姿态子集四个实验库上讨论融合算法对复杂光照、表情、姿态的鲁棒性。实验结果验证两种特征的互补性和融合算法的有效性。

面向语音情感识别的语谱图特征提取算法

为研究信号相关性在语音情感识别中的作用,提出了一种面向语音情感识别的语谱图特征提取算法.首先,对语谱图进行处理,得到归一化后的语谱图灰度图像;然后,计算不同尺度、不同方向的Gabor图谱,并采用局部二值模式提取Gabor图谱的纹理特征;最后,将不同尺度、不同方向Gabor图谱提取到的局部二值模式特征进行级联,作为一种新的语音情感特征进行情感识别.柏林库(EMO-DB)及FAU Ai Bo库上的实验结果表明:与已有的韵律、频域、音质特征相比,所提特征的识别率提升3%以上;与声学特征融合后,所提特征的识别率较早期声学特征至少提高5%.因此,利用这种新的语音情感特征可以有效识别不同种类的情感语音.

结合CS-LBP纹理特征的快速图割算法

图割算法是目前最有效的交互式图像分割方法之一。针对当前景和背景颜色相似时容易发生分割错误并产生shrinking bias现象,以及基于像素的计算导致交互效率不高的问题,提出一种结合纹理特征的改进算法。该算法首先利用Mean Shift算法对图像进行预分割,构建区域邻接图,然后用累计直方图、CS-LBP纹理描述子对每个区域进行颜色和纹理特征的提取,通过在能量函数中引入纹理约束项以及局部自适应的正则化参数,有效改善了分割效果和shrinking bias现象。实验结果表明,本算法交互效率得到了提高,分割结果更加精确。

基于小波变换与图割的彩色图像分割方法

为提高图割算法的分割效率与质量并改善shrinking bias现象,提出将图割理论与小波变换相结合的方法.该方法利用小波变换多分辨率分析的特点,将变换中的低频子带图像作为估计GMM参数的训练样本进行多尺度迭代分割,提高算法效率,利用简单高效的CS_LBP纹理描述子提取高频子带图像中的纹理信息,将颜色与纹理特征相结合改善分割效果,并利用高频系数进行多尺度边缘检测,用于计算局部自适应的正则化参数,改善对细长边界的分割.实验结果表明,分割效果得到了改善,算法效率得到了提高.

基于DLBP特征的FLIR图像匹配方法

针对FLIR复杂地面目标无直接可用基准图、背景干扰严重、目标与背景灰度差异小、不利于匹配识别的问题提出了一种新的方法。在现有高程数据、正射影像、目标区可见光纹理数据的基础上生成目标区场景的参考图像,并在FLIR实时图中检测出候选目标区域。通过分析FLIR图像与可见光图像纹理,可知其具有一定的相似性。因此,基于局部二值模式(LBP)纹理描述子,将参考图像与候选目标区域的红外纹理特征进行匹配,提出了一种基于方向估计的LBP(DLBP)描述方法,使得LBP对于光照和旋转变化更加鲁棒。实验结果表明:该方法对于复杂背景的前视红外目标匹配率高,稳定性好,有效地解决了前视红外图像匹配问题。

基于边界特征的一维最大熵图象分割算法的研究与实现

本文提出了一种新的图象分割算法 ,该算法首先检测边缘 ,在边界图象的基础上进行图象二值化 ,保留了边界特征 ,而且能自适应地选择阈值 ,克服了一维最大熵阈值方法进行图象分割时丢失边界特征的缺点。大量实验表明该算法取得了很好的效果 ,而且可以处理低质量或边缘模糊的图象 。

结合视觉感知与LBP傅里叶直方图的图像检索

为了有效地提取图像特征以提高图像检索性能,借鉴生物视觉信息处理过程中的提取图像特征,提出一种结合视觉感知与局部二值模式(LBP)傅里叶直方图的图像检索算法.首先根据视觉感知特点,用主分量图作为亮度初级视觉特征,将形状边缘信息融入视觉注意模型,获得改进的Itti视觉注意模型,并基于该改进视觉注意模型得到50个视觉特征图;然后计算每个特征图的LBP傅里叶直方图特征,并将其结合在一起作为图像特征;最后利用局部保持投影(LPP)进行维数约简,获取低维特征用于图像检索.实验结果表明,该算法具有颜色、纹理及形状鉴别能力,能获得较好的检索效果.

融合颜色特征与LBP的图像检索

随着图像数据量的不断丰富和人们需求的不断提高,基于内容的图像检索技术成为一个重要研究课题。研究了基于颜色相关图与LBP算法的图像检索算法,利用颜色相关图与LBP算法分别提取图像的颜色特征与纹理特征,实现了图像的检索,实验结果说明了算法的有效性。

ILBP算子在浓雾天气形势图识别中的应用

纹理是天气形势图的突出特征,有效地从天气形势图提取并表示其纹理是实现雾型实时在线预报的基础。基于此,提出一种改进的局部二值模式算法,通过调整局部二值模式(LBP)算子中二进制多项式的权重,实现其提取特定方向上纹理特征的目标。将江苏地区2010年—2017年500张浓雾天气形势图作为数据集,采用Chi统计法匹配测试数据与基准数据的相似度进行天气分类。实验结果表明,该算法的准确率、虚警率及临界成功指数分别为0.884、0.15和0.76,均优于LBP算法,具有较高的识别准确性与可靠性。

一种积分图实现的多尺度改进纹理谱描述子

介绍一种改进的纹理谱描述子(improved Texture Spectrum Descriptor,i TS),并利用积分图实现多尺度的i TS(Multi Scale improved Texture Spectrum Descriptor,MS_i TS).在Brodatz纹理库上的图像检索实验中,与TS、i TS相比较,MS_i TS具有最高的平均查准率,表明MS_i TS对纹理具有更强的纹理描述能力和鲁棒性.

融合声纹信息的能量谱图在鸟类识别中的研究

常用的梅尔倒谱系数结合高斯混合模型(MFCC+GMM)方法的鸟鸣声识别技术难适应噪声环境,模型难以收敛,且计算复杂度高。该文提出一种融合声纹信息的能量谱图的鸟类识别方法(VPS-BR),该方法利用鸟类鸣声在能量谱图上所表现的多维差异性,定量识别鸣声声纹特征。通过对分贝能量进行颜色映射得到能量谱图,提取其视觉特征所表达的声学特征,分析归纳得到鸟类特有鸣声模式。在特征提取步骤中,选用识别速度快的局部二值模式、识别鲁棒性高的方向梯度直方图两个参数表征鸟鸣声谱图的边缘声纹;在识别步骤中,用局部二值模式和方向梯度直方图两种特征分别与支持向量机、K最近邻和随机森林3种分类器算法进行两两组合构建识别模型测试。对15种原始带噪鸟类鸣声数据集进行交叉验证,VPS-BR模型的平均识别率比MFCC+GMM组合模型高出11.3%,方向梯度直方图特征与K最近邻分类器的组合模型识别率达90.5%,表现出较好的抗噪性能和识别性能。最后针对样本数据集缺乏问题,使用生成对抗网络进行图像增强,进一步将识别率提升1.48%。