基于改进Alpha Shape算法的点云数据岛屿边界提取

针对机载LiDAR点云的岛屿岸线提取过程复杂、附属岛屿岸线难以提取等问题,提出一种基于改进Alpha Shape算法的点云数据岛屿边界提取方法。首先利用布料模拟滤波算法剔除非岛屿点云数据,通过欧式聚类进行不同岛屿的提取,再将岛屿点云数据投影至二维平面,并根据岛屿点云构建格网。在此基础上使用自适应Alpha Shape算法,对提取出的岛屿点云进行边界提取,即可得到岛屿的岸线轮廓。选取新西兰的玛提尤/萨姆斯岛作为研究区域,并将本文算法与Alpha Shape算法进行对比,结果表明:本文算法提取岛屿边界点云的精准度为97.78%,可以准确地提取岛屿岸线,为海岛规划提供参考。

基于无人机图像的地籍图边界提取研究

研究基于无人机的地籍测绘潜力,采用ENVI FX特征提取模块用于数据处理。主要描述了该工作流程,包括图像预处理、无人机图像可见边界的自动提取和数据后处理。研究结果表明,对提取的边界图进行滤波以提高结果精度是很重要的,准确度评估的结果表明:80%的边界提取是正确的。基于自动提取方法,所提出的工作流程有可能加速和促进地籍图的创建,但提取的可见边界都必须经过土地所有者和其他受益人的验证。

多波束测深和图像分割的海底地貌边界提取研究

为了获取完整清晰海底地貌边界,为海洋工程建设与环境监测等提供科学依据,设计多波束测深和图像分割的海底地貌边界提取方法。采用多波束测深系统采集海底地貌测深数据,利用数据生成海底地貌深度图像,经灰度化、滤波及增强处理此深度图像后,获取高质量海底地貌灰度图像,结合全局阈值分割方法分割此灰度图像,获得图像内海底地貌边界部分,实现海底地貌边界提取。结果表明,该方法根据测深数据生成的图像质量好,对比度高,暗处细节清晰,提取的海底地貌边界清晰、完整,具有较高的实际应用价值。

基于三维激光雷达的道路边界提取方法

为精准提取道路边界,为道路管理及智能交通规划提供基础,本文提出基于三维(3D)激光雷达的道路边界提取方法,具体实现步骤为:对于采集的激光点云图像,通过判断图中某一点云与其邻近点的高差平均值去除点云图像中的噪声;结合激光射线特征与平面模型拟合的方法,分别从粗分割与细分割两个阶段从去噪后的点云中分割出地面点云;将地面点云中邻近点高度差、平滑度以及邻域点角度当作道路边界提取特征并构建多特征融合策略,判断点云中的点是否为道路边界点;针对道路边界,构建二次抛物线模型,采用最小二乘法拟合模型系数完成道路边界提取。为了验证本文方法的有效性,利用本文方法对某段道路进行边界提取实验。实验结果显示:该方法可以有效提取道路边界,且精准度高,实验结果表明:本文方法在道路边界提取问题中有着较好的表现,具有较强的稳健性和适用性,可以满足智能交通规划以及无人驾驶车辆自主导航的需要。

基于改进TransUnet网络的血管内超声图像边界提取方法研究

血管内超声(IVUS)图像是观测血管内部结构的首选影像学手段,基于IVUS图像的内膜和中外膜边界的提取是实现冠脉粥样硬化精准诊断的前提和关键。针对IVUS图像结构复杂、对比度低、边界提取困难等问题,本研究提出一种基于改进TransUnet网络的分割方法。首先,针对IVUS图像边界提取难点,对边血管、血管分叉、导丝伪像、阴影等4种图像结构进行建模,并基于建模结果予以定向数据增强;而后,结合IVUS图像的环状结构分布特点,在TransUnet网络中提出了Polar-bias归纳偏置的策略,并对IVUS图像进行像素级的分类;最后,基于分类结果优化GVF snake模型的外力场,进而提取IVUS图像的内膜和中外膜边界。采用国际标准IVUS图像数据集(两组不同中心频率,共512幅图像)对算法进行评测,引入JMard距离(JM),Hausdorff距离(HD)和面积差异百分比(PAD)等3个评测指标,在数据集A中JM为0.87,HD为0.87,PAD为0.18,数据集B中JM为0.91,HD为0.25,PAD为0.08。实验结果表明,所提出的算法在两组数据集的内膜及中外膜提取问题中的表现均优于国内外现有算法。

多空间分辨率Google Earth影像和Canny边界算法的雅丹地貌边界提取

雅丹形态特征能反映雅丹地貌的发育过程和演化阶段,对研究雅丹地貌至关重要,但目前关于雅丹地貌边界提取的高精度、低成本方法很少。本文首先采用Canny边界算法,将高空间分辨率Google Earth影像(1.19 m)重采样为一系列不同空间分辨率(3、5、8、10、12、15 m)的影像;然后针对不同空间分辨率的影像提取不同大小的雅丹地貌边界;最后将不同结果合并,取得了良好的效果。结果表明:①尽管无法识别阴影,但Canny边界提取方法的总体精度为89.23%,Kappa系数为0.72,这一结果与面向对象方法的中等分割尺度(138)取得的精度结果相近;②使用Canny边界提取算法提取雅丹地貌边界中位数宽度,与影像空间分辨率呈很好的线性关系(R^(2)=0.95),随着空间分辨率的降低,Canny边界算法提取的雅丹地貌边界总长度呈明显的对数递减(R^(2)=0.904)。

水库库区融合点云漏洞边界提取方法

采用机载LiDAR点云与多波束测深数据合并后会出现漏洞,构建出的水库库区DEM模型不完整。为准确有效地补充融合点云中的漏洞,需首先识别出漏洞所在的位置和范围。据此,对点云的孔洞边界提取方法进行了研究,并通过实例数据对该方法进行了验证。

车载LiDAR点云数据在线路工程道路边界提取中的应用

传统线路工程测量采用全站仪或全球导航卫星系统(GNSS)逐点获取相关道路点位,再绘制相应的线路测绘成果,工程效率相对较低,无法获得整个路面及附属设施的相关信息,细节表现相对较差,且一次测绘后无法再加工获得多样化成果。为解决上述问题,本文提出一种应用于线路工程测量道路边界的自动提取方法,利用高精度车载激光雷达(LiDAR)进行道路扫描,一次性获取整条道路高精度三维点云数据,并采用试验区进行试验和精度评定。结果表明,基于车载LiDAR点云数据的道路边界提取方法可满足线路工程测绘的精度要求,极大地提高了传统线路工程测绘的作业效率,可为点云地物提取及传统线路工程测量、竣工测量等提供参考。

矿山地面塌陷的高分辨率遥感识别与边界提取

为在高分辨率遥感图像上准确识别地面塌陷、圈定其边界、提取其面积,总结了地面塌陷遥感影像识别标志,提出了一种边界提取方法。该方法以GeoEye高分辨率遥感图像为数据源,在图像融合的基础上,首先用Robert算子和方向算子对融合图像进行边缘增强;然后分别选择原始图像和上述2种边缘增强图像的第一波段进行假彩色合成(Original,Robert and Direction enhanced image,ORD);最后利用ArcGIS软件圈定地面塌陷的边界并提取其相关参数。研究结果表明,该方法可以有效地突出地面塌陷边界,提高其面积提取的精度。

基于分形几何边界提取的图像跟踪方法

为了满足现代武器装备对图像跟踪系统的实时性和跟踪可靠性的双重要求,针对武器装备所跟踪目标的特点,将基于分形几何的边界提取方法用于图像跟踪系统,提出了一种基于运动区域和边界图像的目标跟踪方案。文中的边界提取方法不仅能提取出目标的轮廓,还能较好地保留其内部细节,这样通过模板匹配得到的最佳匹配位置更加可靠。同时,基于运动区域的边界提取,尤其是对于远景的目标跟踪大大减少了计算量。此外,在利用边界图像进行匹配的基础上,采用了自适应模板更新策略,目的是尽可能地克服形变、光照等影响,使跟踪过程准确可靠。仿真实验表明,该方法运算量小,能满足武器装备实时性要求。

一种基于散乱点云的边界提取算法

点云边界是曲面的重要特征之一,边界线的快速准确提取对于提高曲面重构的效率和质量具有重要意义。首先,采用基于kd-tree搜索的方法建立点云空间拓补关系,进行K邻域快速搜索,以采样点及其K邻域作为局部型面参考依据拟合微切平面,将其向微切平面投影;其次,在微切平面上建立局部坐标系,并对投影点进行参数化,根据邻域点集在采样点处的场力大小之和可以表示点集的平均作用来识别点云的边界特征点;最后,从提高边界线连续性的角度,利用NURBS曲线插值方法连接边界线。实验结果表明,该算法可以快速、有效地提取出点云的边界特征点,并得到C2连续的边界线,满足曲面重构的要求。

利用液晶光阀实现道路光学图象的实时边界提取

本文利用４５°水平定向扭曲向列相液晶光阀的非线性输入输出特性，实验研究了道路光学图象的实时边界提取，效果很好．与数字边界提取相比，光阀边界提取的最大优势在于，处理与图象大小无关，时间少于１５ｍｓ（即光阀的响应时间），可以达到实时操作。

基于边界提取和跟踪的石块检测方法研究

为了能部分解决基于视觉的石块识别问题,首先利用SUSAN算子对图像进行分割后利用边界跟踪算法进行滤波,确定出原始图像中可能存在石块的区域,对原始图像中该区域利用矩不变法进行分割以缩小可能的石块区域,然后利用Sobel算子对原图像中该区域进行处理,得到该区域梯度图像并对此进行分割和边界跟踪滤波,最后利用投影法确定出原始图像中的石块位置。试验结果表明该方法具有一定的环境适应性和较好的实时性。

基于混合像元分解和双边界提取的湖泊面积变化监测

如何通过充分考虑地物复杂性和地域时间限制,提高混合像元分解算法的精度和普适性,是目前基于中低分辨率遥感数据进行湖泊面积监测所面临的主要问题。针对问题,提出了一种结合双边界提取和混合象元分解的高效算法,最后基于AVHRR数据对中国东北,内蒙古地区的湖泊面积变化进行遥感监测,验证了算法的高精度和可行性。

Radarsat SAR图像上水稻田边界提取研究

为精确提取RadarsatSAR图像上水稻田边界信息 ,开发了一个二维 8方向滤波算法并设计了优化的边界提取方案。将其应用于 86 3 30 8项目“SAR技术用于南方水稻长势监测与土地利用调查应用示范”研究中 ,结果表明该算法比用遥感图像处理软件(PCI)提取的水稻田边界更精细 ,且连续性好 ,从而在应用中可降低水稻种植面积计算的误差 。

空间三角网格曲面的边界提取方法

边界是曲面的重要特征之一,在形状匹配、曲面拼接等方面有着重要作用.由于空间网格数据分布不规则,不能从点的坐标直接得到曲面的边界,因此提出了一种空间三角网格曲面的边界提取方法,通过判断一个点的邻接点是否都能通过三角网格的边组成闭合曲线来获取边界点.该方法易于实现、适应性强,并应用于计算机辅助文物复原系统,实验证明,此算法能正确处理空间三角网格数据,且效率很高.

多尺度几何活动曲线及MR图像边界提取

活动曲线方法是 80年代末发展起来的基于模型的图像分割方法 ,主要有两大类 ,能量活动曲线方法和几何活动曲线方法 .几何活动曲线方法在数学上比较完备 ,较好地克服了能量方法的许多缺点 ,但是在医学图像分割中 ,尤其在结构性噪声比较严重的情况下 ,几何活动曲线向边界的演化会受到一定程度的影响 .为了解决这个问题 ,作者利用基于小波变换的多尺度边缘检测算法 ,提出了多尺度几何活动曲线模型 .在人体头部 MR图像脑边界的提取中 ,多尺度几何活动曲线比较好地克服了灰质和白质之间复杂边界的影响 ,较好地提取出了有突出形状的人脑边界 .

适用于多值曲面修复的空洞边界提取方法及应用

针对常用的空洞边界提取方法在噪声干扰和投影单值方面的缺点,提出一种能克服投影重叠问题而适用于多值曲面修复的空洞边界自动提取方法。首先求出散乱点云的k近邻域,利用推进式逐层求解法ALS将各近邻域点投影至平面;然后在平面内进行网格划分及提取边界网格,在此基础上应用最小凸包法提取边界线;最后,进行空洞边界与物体本身边界的识别。为了验证其有效性,将该方法应用于后续的空洞填充及曲面重构中,并选用采样点到所建曲面模型的最大距离和平均距离为定量评价指标进行精度分析及评价。试验结果表明,采用ALS以及最小凸包法能够保留特征和避免投影重叠,所提取的空洞边界精确,能够满足后续建模的需要。

基于SVM的高分二号遥感影像森林经理小班边界提取研究

利用高分二号影像,以实际小班边界作为分类样本,并结合NDVI指数,主成分分析,影像分割和SVM方法对影像进行分类并提取森林小班边界。结果显示,以实际小班边界线作为分类样本的分类提取结果和实际小班较接近,实际小班面积为95 801.38m2,分类提取后的小班面积为84 009.88m2,面积相对误差为12.31%,分类精度为87.69%。以实际地物为样本的分类后小班面积为54 946.08m2,面积相对误差为42.65%,分类精度为57.35%,分类精度较低。前者比后者精度提高了30.34%。

激光熔覆零件破损边界提取和形状还原研究

为了快速、准确地提取零件破损边界,直观地反映零件损伤的过程和结果并进行形状还原,更好地实现激光熔覆再制造修复复杂破损零件,依据激光熔覆的工艺特点对破损零件的缺陷类型进行划分,并对不同类型缺陷进行破损边界提取和形状还原方法的研究。提出基于曲率阈值和法矢夹角阈值的表面浅斑类损伤边界特征以及基于3-D比较的局部深层类损伤边界特征进行提取的方法,采用NURBS曲面对表面浅斑类损伤零件和传统曲面造型方法对局部深层类损伤零件进行形状还原,最后路径规划进行激光熔覆再制造修复实验验证。结果表明,此方法提高了其破损区域提取和还原的精度和效率,熔覆形貌波纹度较小。该研究为零件破损边界提取与形状还原在激光熔覆再制造的应用提供了理论基础。