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《哈尔滨工程大学》 2008年
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均值移动算法及在图像处理和目标跟踪中的应用研究

郭庆昌  
【摘要】: 均值移动算法是一种迭代算法,在图像处理和计算机视觉中得到广泛的应用,但其理论分析仍然存在一定的不足。本课题完善了均值移动算法的理论证明,研究其在图像平滑、分割和目标跟踪中的应用。本论文完成的主要工作如下: 针对以往文献对均值移动算法密度函数分析的不足,讨论了轮廓函数k(x)与以x为自变量的核函数k(?)之间的凹凸性关系,以及核函数k(?)与密度函数f(x)之间的凹凸性关系。比较分析了均值移动算法两种运动方式的迭代时间长短和步数多少。根据柯西收敛定理更好的证明了均值移动算法的收敛性。提出并证明了同窗内均值移动矢量间的夹角不大于90度等。总结了均值移动步长为牛顿步长、高斯-牛顿步长或其它非线性步长的条件;讨论了均值移动点在运动方向上取密度极大值的位置;分析了均值移动函数在其收敛点处密度一阶导数为零的充要条件等; 研究了均值移动算法在图像平滑、分割和运动目标跟踪中的应用,针对图像平滑,提出了基于柱状HSV空间的均值移动图像平滑算法;分析了基于柱状HSV空间的多幅同场景图像的最优组合方法;通过实验比较分析了在不同颜色步长和空间步长情况下的图像平滑效果。针对图像分割,提出了根据当前帧图像边缘(由均值移动算法求出)和差分优化模板相结合的当前帧运动目标分割算法。针对目标跟踪,提出了双窗特征提取算法和基于像素分量的目标特征更新算法,以及跟踪窗自适应旋转和缩放算法。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周家香;Mean Shift遥感图像分割方法与应用研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔鹏,张立昂,吉利久,高立;两种平滑优化算法在一维情况下的比较研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
2 毕靖,王青,石晓荣;神经网络数据融合机动目标跟踪算法[J];北京航空航天大学学报;2002年06期
3 顾海军,赵晓晖,王洪革;基于小波模板匹配的目标跟踪[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年04期
4 王福生;齐国清;;二值图像中目标物体轮廓的边界跟踪算法[J];大连海事大学学报;2006年01期
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6 朱胜利;朱善安;李旭超;;快速运动目标的Mean shift跟踪算法[J];光电工程;2006年05期
7 余锦华;汪源源;施心陵;;基于空间邻域信息的二维模糊聚类图像分割[J];光电工程;2007年04期
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9 陈凤东,洪炳镕;基于动态阈值背景差分算法的目标检测方法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年07期
10 程建,杨杰;一种基于均值移位的红外目标跟踪新方法[J];红外与毫米波学报;2005年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 袁媛;房红兵;;视频图像超分辨率复原技术的分析与研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年01期
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4 景书杰;张志荣;;在Wolfe步长搜索下的一类新的共轭梯度算法[J];安阳工学院学报;2007年06期
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6 包立君;浦昭邦;唐文彦;;航空接插件线簧孔视觉检测系统的研制[J];半导体光电;2006年03期
7 方卫宁;胡清梅;李娜;郭北苑;;基于RBF神经网络的复杂场景人群目标的识别[J];北京交通大学学报;2009年04期
8 林声;;基于变加速度的高速公路平直路段运行速度模型优化[J];北京交通大学学报;2012年03期
9 曹培;刘甲第;;基于图像的车牌识别[J];办公自动化;2012年12期
10 李娜;;利用灰度变换法增强数字图像[J];北京工业职业技术学院学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Image Target Recognition Using Pulse Coupled Neural Networks Time Matrix[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Edge Detection of Images Based on Cloud Model Cellular Automata[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 陈逊;窦丽华;张娟;孙健;;一种使用图像信息熵的粒子群快速图像搜索算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 赵梅;胡长青;;侧扫声纳镶嵌图像增强技术[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
5 朱艳英;沈军峰;窦红星;魏勇;徐雪楠;;用计算全息法获取高阶类贝塞尔空心光束[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 陈光明;姚力;张家才;;图像非均匀像素技术[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
7 邢文浩;阮秋琦;;基于边缘方向直方图的mean-shift人脸跟踪[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
8 周飞;王晨升;;基于Canny算法的一种边缘提取改进算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
9 张旭光;张云;董期林;;基于随机采样的协方差跟踪[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
10 张楠;潘振宽;魏伟波;李媛媛;徐凯;;小位移变分光流计算的分裂方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王宇;全景成像的计算机重构技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
6 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
7 李岳阳;彩色图像滤波算法的研究[D];江南大学;2010年
8 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
9 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
10 赖生建;计算电磁学中的径向基无网格法[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贺静;基于DSP的鸡蛋蛋壳破损实时检测系统的研究[D];华中农业大学;2010年
2 陈国强;准双曲面齿轮接触图像齿形轮廓和接触斑点的二维重构[D];河南理工大学;2010年
3 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
4 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
5 姜周恩;车牌字符分割算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 张娟;静态场景中运动目标的快速检测与跟踪技术[D];郑州大学;2010年
8 张力淼;农村电力网规划计算机辅助设计系统的研究[D];郑州大学;2010年
9 马迪;图像分割中的边缘检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭衢霖;刘正军;沈伟;;一种面向对象的遥感影像多尺度分割方法[J];北京交通大学学报;2007年04期
2 逯贵祯;王玲;肖怀宝;;基于均值漂移的SAR图像分割方法研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
3 夏春林;张静;褚廷有;;基于高分辨率城区遥感影像的道路半自动提取方法研究[J];测绘科学;2008年05期
4 朱长青,王耀革,马秋禾,史文中;基于形态分割的高分辨率遥感影像道路提取[J];测绘学报;2004年04期
5 李晓峰;张树清;韩富伟;秦喜文;于欢;;基于多重信息融合的高分辨率遥感影像道路信息提取[J];测绘学报;2008年02期
6 陶超;谭毅华;蔡华杰;杜博;田金文;;面向对象的高分辨率遥感影像城区建筑物分级提取方法[J];测绘学报;2010年01期
7 唐伟;赵书河;王培法;;面向对象的高空间分辨率遥感影像道路信息的提取[J];地球信息科学;2008年02期
8 耿振伟,蒋咏梅,粟毅,郁文贤;一种巨幅遥感影像中机场ROI检测算法[J];电子与信息学报;2005年11期
9 李艳灵;沈轶;;基于共轭梯度法的快速Mean Shift图像分割[J];光电工程;2009年08期
10 叶发茂;苏林;李树楷;汤江龙;;高分辨率遥感影像提取道路的方法综述与思考[J];国土资源遥感;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈杰;高分辨率遥感影像面向对象分类方法研究[D];中南大学;2010年
2 陈忠;高分辨率遥感图像分类技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
3 黄锐;图像线结构提取与区域分割方法研究[D];华中科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 牟永敏,于剑;极大熵聚类算法的收敛性定理[J];北方交通大学学报;2003年05期
2 高鑫,刘来福;基于水平集曲率的图像滤噪与增强[J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年01期
3 崔凤奎,王晓强,张丰收;定量金相分析算法及实现[J];材料科学与工艺;2000年03期
4 高新波,裴继红,谢维信;模糊c-均值聚类算法中加权指数m的研究[J];电子学报;2000年04期
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6 朱辉,李在铭,蔡毅;基于运动窗生成的时空视频分割[J];电子学报;2004年03期
7 徐杰,施鹏飞;基于相位一致与区域生长的自然彩色图像分割[J];电子学报;2004年07期
8 周虹,黄凌云,罗曼丽;一种基于Hough变换和神经网络的分层类星体识别方法[J];电子科学学刊;2000年04期
9 李红艳,吴成柯;一种基于小波变换的序列图像中小目标检测与跟踪算法[J];电子与信息学报;2001年10期
10 魏波,李晓峰,李在铭;序列图象目标的一种特殊数字跟踪方法[J];光电工程;1999年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 王新华;毕笃彦;;Mean Shift算法在图像分割中的应用研究[J];微计算机信息;2009年09期
8 徐建华;陈晓荣;戴曙光;穆平安;;基于视频的公交车客流统计算法研究[J];微计算机信息;2010年35期
9 朱胜利;朱善安;李旭超;;快速运动目标的Mean shift跟踪算法[J];光电工程;2006年05期
10 袁广林;薛模根;谢恺;姚翎;;基于核函数粒子滤波和多特征自适应融合的目标跟踪[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年12期
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4 张汝波;张亮;张子迎;;基于立体视觉的机器人目标识别与跟踪[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
5 高宏建;吴水才;任新颖;李莹;;利用MITK和支持向量机分割肝脏切片数据[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
6 杨培艳;李惠光;王振春;李欢;;基于图像视觉的电磁炮外弹道实验研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
7 胡玲娜;蒋铃鸽;何晨;;基于支持向量机的LSB数字水印盲检测算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 王占江;盛春冬;孙惠杰;;基于KFCM与SAPSO算法的图像分割[A];中国运筹学会模糊信息与模糊工程分会第五届学术年会论文集[C];2010年
9 胡凯;费耀平;;一种基于Mean-shift的自适应运动目标实时跟踪鲁棒算法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
10 薛笑荣;赵荣椿;张艳宁;段锋;苏爱民;;基于树型小波变换的SAR图像分割[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
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1 徐宜军;哈工大博士学位论文实行匿名评议制度[N];新华每日电讯;2005年
2 田红 记者 胥茜;论文无创新 一票能否决[N];中国教育报;2005年
3 记者 欧阳春艳;全国百篇优秀博士学位论文评选揭晓[N];长江日报;2005年
4 王握文周珞晶 吴丹;11篇全国优秀博士学位论文的启示[N];科技日报;2008年
5 本报特约通讯员  汤宏;播撒创新的种子[N];解放军报;2006年
6 学位办;研究生院奖励优秀博士学位论文[N];中国社会科学院院报;2008年
7 周玲玲;2007年全国优秀博士学位论文评选结果公布[N];中国教育报;2007年
8 王曼;充分利用院图书馆特色文献信息资源[N];中国社会科学院院报;2005年
9 梁学增;哈尔滨向茵斯布鲁克学习什么[N];黑龙江日报;2005年
10 孟烈 孟雪梅;哈尔滨地名释义与城市纪元[N];黑龙江日报;2005年
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1 郭庆昌;均值移动算法及在图像处理和目标跟踪中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 杨水山;冷轧带钢表面缺陷机器视觉自动检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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4 赵坤;复杂环境下红外小目标检测与跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 周鲜成;基于微粒群算法的数字图像处理方法研究[D];中南大学;2008年
6 李启翮;基于蛇模型的图像分割与目标轮廓跟踪研究[D];清华大学;2008年
7 刘传文;仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
8 李彬;基于模糊随机模型的磁共振脑部图像分割算法研究[D];第一军医大学;2007年
9 吕庆文;基于互信息量与马尔可夫随机场的图像分割研究[D];第一军医大学;2007年
10 薛皓;时间异步条件下的无线传感器网络目标跟踪关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵晶莹;图像处理中的算法分析[D];长春理工大学;2002年
2 刘涛;主动轮廓模型研究及其在目标跟踪中的应用[D];山东大学;2006年
3 牛少平;计算机视频监控技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 李瑛;复杂背景下动目标图像跟踪方法的研究[D];中北大学;2006年
5 康朝红;基于支持向量机的X线图像分割技术研究[D];河北大学;2009年
6 徐淑萍;基于支持向量机的图像分割研究综述[D];辽宁科技大学;2008年
7 蒋亿贵;基于内容的彩色图像的分割的研究[D];电子科技大学;2009年
8 严灵毓;基于半监督学习的图像分割系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
9 宋晓峰;基于贝叶斯置信传播的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 葛秘蕾;基于云理论的图像分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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