一种基于梯度极值的边缘检测算法

分析了经典微分边缘检测算法存在的问题，提出了一种基于局部区域微分极值的边界检测算法，该算法的特点是在局部区域边界检测窗口内直接提取边界象素，分割的边界为真实边界，边界连续性好，适合于照度不均匀图象的分割．

一种基于非线性扩散方程的指纹预处理方法

目前用于实时比对的活体指纹 ,由于受指纹采集设备的限制 ,图像中常混有噪声 ,必须经过预处理才能进行可靠的比对。本文根据指纹纹理密集的特点 ,采用改进的基于梯度算子的解非线性扩散方程的算法 ,克服了退化扩散方程对大曲率边缘点的模糊效应 ,兼顾了降噪和保边界这一平滑降噪中矛盾的两个方面。对比几种常用的平滑降噪的预处理算法 ,实验结果证明 ,本文的改进算法对于带噪指纹图像的预处理 ,优于其他几种对比算法。

两约束条件正则化的ECT图像重建算法

为提高图像重建的性能,提出了一种以灰度能量最小和图像二阶光滑性为约束条件,合并单位矩阵和位置相关二阶微分算子矩阵,构建正则化矩阵的电容层析成像重建算法。新的正则化算法与目前常用的标准Tikhonov正则化算法不同在于目标函数中的正则化项约束水平随图像单元位置变化,达到在整个成像区获得光滑一致的效果。仿真结果表明,新的算法与标准算法相比较,其重建图像性能得到了改善和提高。

曲面物理和力学:最佳基本微分算子对

曲面物理和力学中有两个独立的基本微分算子(即"基本微分算子对").本文综述如下主题:在所有的基本微分算子对中,经典梯度▽(...)和形状梯度■(...)的配对,[▽,■]是最佳的.具体内容包括:(1)基本微分算子对的形式并不唯一;(2)内积的可交换性确立了,[▽,■]优于其他基本微分算子对的"最佳"地位;(3)基于,[▽,■]可以最佳地构造曲面物理和力学的高阶标量微分算子,因而,[▽,■]是构造曲面物理和力学微分方程的最佳"基本砖块";(4),[▽,■]在软物质曲面物理和力学中普遍存在.

基于R-L分数阶微分梯度算子的边沿检测

在处理数字图像中处理中,为了提取更加细微的边缘信息,克服经典梯度算法的不足,根据R-L分数阶微积分的定义和边缘检测的基本原理,推导出一维离散分数阶微分梯度算子,并且推广到二维,提出了一种基于R-L分数阶微分的新算子模板,并在实验中得以实现。实验结果表明,这种算子更能提取细节信息,使得边缘更加突出,与经典1阶和2阶的边缘检测算子相比,在处理以低频信号为主的图像时有一定的效果提升,而在处理以高频信号为主的图像时有较大的效果提升。

分层差分粒子群优化算法对图像边缘检测的研究与应用

边缘检测在图像处理中占有重要地位,其效果好坏直接影响到后续的图像分析和处理,常用的Sobel算子和Prewitt算子提取的边缘图像存在着丢失细节边缘的现象,改进的方法又不易得到指定方向的图像边缘。提出一种分层差分思想的改进的粒子群优化算,以解决粒子群优化算法早熟收敛的问题,并将该算法引入到图像边缘检测中,通过优化梯度算子来得到图像最佳边缘。实验结果证明,所提的方法可以很好地解决细节边缘丢失的问题,同时可以得到指定方向的边缘,值得深入研究。

弱有限元方法在分数阶稳态方程上的应用

首次提出弱有限元方法在分数阶稳态方程上的应用,在弱有限元空间中定义新的可以被分片多项式逼近的弱梯度算子和适合的范数,将基函数分成两部分:内部K、边界∂K,再加上稳定子s(v,w)来补偿单元边界的弱连续性,证明了解的存在唯一性。从误差估计的理论分析和数值实验结果两个角度说明了弱有限元方法在分数阶稳态方程上的可行性和诸多优点,比如弱有限元空间在满足稳定性和逼近要求的同时是容易构造的,即使在不连续元上数值计算也有很高的灵活性和有效性。

拓扑线性空间中泛函的梯度算子及其弱下半连续

本文在拓扑线性空间中讨论了泛函的梯度算子及其弱下半连续,得到了梯度算子存 在和泛函弱下半连续的几个等价形式,给出了梯度算子及泛函与弱下半连续和泛函 取极值之间的一些关系。

水电站发电优化调度的综合改进差分进化算法

差分进化算法能够全局并行和高效搜索,在求解水电站发电优化调度问题中具备一定优势,但同时存在一些问题。本文针对差分进化算法初始种群代表性不足的问题,引入基于均匀设计的初始种群生成方式;针对差分进化算法两种常用变异模式侧重于不同搜索阶段的特点,引入了兼顾两种模式优点的"Rand-Best耦合模式的变异算子";针对算法局部搜索能力欠缺的问题,借鉴梯度寻优思想,构建了"梯度加速附加算子"。以三峡水电站为例,说明了综合改进差分进化算法UCG-MDE的有效性,该算法大幅提高了解的精度、稳定性和收敛率。

分数阶微分梯度算子在图像增强中的应用

利用分数阶微积分的定义,根据频率域的滤波基础,推导出分数阶微分梯度算子的频率域滤波器,并在实验中得以实现。实验结果表明,与其他的一些方法相比,这种滤波器对图像增强的效果更好。提出了使用分数阶微分和积分对图像进行综合处理的一种新方法,在增强图像细节的同时,能够有效地消除噪声。