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《浙江大学》 2003年
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基于微分方程的若干图像分析论题研究

陆成刚  
【摘要】: 本文主要讨论三个方面的内容:建立粒子运动模拟方法(SPMVIF)的几何分析框架、应用水平集方法(Level Set)对参数Snakes模型做基于拉普拉斯算子的分析以及EDEK图像分割算法的讨论和分割效果的评价。我们运用一些数学技巧和工程思想对SPMVIF、Snakes等模型展开了理论分析,获得了一些重要的结果。最后讨论图像建模的要素以及EDEK分割算法的实现和评价。 梯度方向二阶导数过零原理是信号处理中的经典结论,在运用微分几何的知识建立SPMVIF的几何框架的同时,将这个结论推广到零-法曲率的形式;另外我们对SPMVIF的双参数选取规则进行了讨论并给出它们的几何意义,并且对SPMVIF中法向矢量选取时拉普拉斯梯度优于边缘图像梯度的结论给予统计信息熵的解释。 基于一个等价的外力形式我们巧妙地给出了参数Snakes的水平集形式,这个结果比文献中的形式更好,因为它具有清晰的几何意义和物理背景,能够解释传统的参数Snakes的演化特性即不用人工选定曲线演化的方向、初始曲线的设置靠近检测的边缘以及曲线演化停止机制等等。 关于EDEK分割算法,我们从工程应用的角度详细讨论了算法实施的细节。引入的代价函数可以同时反映边缘象素的法向和切向的灰度变化信息。对这个算法的分析评价,我们试图作一些新的尝试,引进了能量指标、平均梯度作为定量的评估。 我们还提出了一个关于离散数据的系统被剖分后必有一个子系统的方差会降低的命题,讨论了元素的数目为无限时命题成立的两个不同条件。最后指出命题的连续数据的形式也是成立的。这个命题对EDEK算法的种子点选取策略有一定的指导意义。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O29

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李小兵;MRI图像脑肿瘤分割与EEG脑癫痫检测的研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 于琳瑛;基于PDE的旋切单板表面缺陷图像检测技术研究[D];东北林业大学;2011年
2 王文杰;基于Level Set方法的图像分割技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 姜丽芳;基于几何活动轮廓模型的视频对象分割与跟踪方法[D];山东大学;2008年
4 冷英华;基于形变模型的图像分割技术研究[D];中国石油大学;2008年
5 徐婧;基于Level Set模型的脑血管图像骨架提取研究[D];苏州大学;2009年
6 谌利;基于活动轮廓模型的图像分割算法研究[D];中南大学;2010年
7 龚建良;基于变分模型与偏微分方程的图像分割研究[D];长安大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾天旭,郑南宁,张元亮;Shannon小波包分解自适应Gabor滤波器设计及其在纹理分割中的应用[J];电子学报;1998年10期
2 王博,潘泉,张洪才,戴冠中;基于子波分解的信号滤波算法[J];电子学报;1999年11期
3 彭嘉雄,周文琳;红外背景抑制与小目标分割检测[J];电子学报;1999年12期
4 张永平,郑南宁,赵荣椿;基于视觉模型的图像边缘检测算法[J];电子学报;2000年01期
5 计时鸣,周晓军,程耀东;边缘提取的2G方法的误差机理及减小误差的奇偶互补法[J];电子学报;2000年02期
6 盛文,杨江平,柳健,吴新建;一种基于纹理元灰度模式统计的图像纹理分析方法[J];电子学报;2000年04期
7 贾天旭,郑南宁;基于Bubble小波的多尺度边缘提取[J];电子学报;1996年04期
8 解梅,马争;B样条小波边缘检测算子的应用研究[J];电子学报;1999年01期
9 王玉平,蔡元龙;多尺度B样条小波边缘检测算子[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1995年04期
10 林宙辰,石青云;一个能去噪和保持真实感的各向异性扩散方程[J];计算机学报;1999年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程一斌,汪松,任彬;利用弹簧模型提取物体轮廓[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
4 欧阳鑫玉,赵楠楠,宋蕾,谢元旦;图像分割技术的发展[J];鞍山钢铁学院学报;2002年05期
5 赵莹;张学东;;改进水平集的车辆检测算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
6 张鹤;董彦麟;;一种改进的变分水平集车辆检测技术[J];辽宁科技大学学报;2011年03期
7 李燕;罗四维;邹琪;;带评价系统的曲率相关有向主动轮廓模型[J];北京交通大学学报;2010年02期
8 唐晶磊;蔡勇;林茂松;;基于小波变换的图像边缘检测方法[J];兵工自动化;2005年06期
9 易鑫;李雷;;基于数学形态学的snake模型图像分割[J];兵工自动化;2007年09期
10 罗强,任庆利,杨万海;小波变换在无线电引信中的应用[J];兵工学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 ;A review on restoration of seismic wavefields based on regularization and compressive sensing[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 ;A Hardware-Accelerated Segmentation Algorithm for Moving Object Generation[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
8 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
9 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
10 袁晓;;超高斯谱函数与子波构造[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
6 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
7 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 奉小慧;音频噪声环境下唇动信息在语音识别中的应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
10 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
6 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
7 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
9 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
10 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[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 易鑫;李雷;;基于数学形态学的snake模型图像分割[J];兵工自动化;2007年09期
2 李海云,李光颖,王筝;一种基于水平集的脊柱MRI图像分割算法的研究[J];北京生物医学工程;2004年03期
3 李玥,唐庆玉;一种基于水平集的医学图像分割算法[J];北京生物医学工程;2005年05期
4 吴月娥;周康源;李传富;张卿;;基于level sets的医学图像分割[J];北京生物医学工程;2006年03期
5 李宇鑫;邓双成;曹莹瑜;;基于水平集方法的医学图像分割[J];北京石油化工学院学报;2008年04期
6 张程睿;余艳梅;罗代升;叶波;谢勤彬;;基于改进的参数活动轮廓模型的图像分割方法[J];成都信息工程学院学报;2008年02期
7 王升;谢立;刘军;;基于水平集的测地主动轮廓模型研究[J];传感技术学报;2008年09期
8 崔华;高立群;;适应复杂背景的C-V模型[J];东北大学学报(自然科学版);2009年06期
9 蒋宁;章日康;蒲立新;陈伟建;;Chan-Vese图像分割模型的快速实现算法的研究[J];电子科技大学学报;2008年05期
10 杨晖,曲秀杰;图像分割方法综述[J];电脑开发与应用;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 成思源;基于可变形模型的轮廓提取与表面重建[D];重庆大学;2003年
2 王元全;可形变模型及其在心脏核磁共振图像分析中的应用研究[D];南京理工大学;2004年
3 贾迪野;基于偏微分方程的图像平滑与分割研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 周昌雄;基于活动轮廓模型的图像分割方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 石澄贤;几何图像模型及其在医学图像处理中的应用研究[D];南京理工大学;2005年
6 姜东焕;小波与偏微分方程在图像处理中的应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 张宏伟;变形模型及其在医学图像分割中的应用研究[D];天津大学;2006年
8 于海滨;基于头部特征提取的人体检测与跟踪及其应用[D];浙江大学;2007年
9 朱立新;基于偏微分方程的图像去噪和增强研究[D];南京理工大学;2007年
10 朱才志;基于偏微分方程的数字图象处理的研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 颜洁;可变形模型提取磁共振图像脑区域的方法研究[D];河北工业大学;2003年
2 杜金玲;基于水平集进化的全局优化进化算法研究[D];西安电子科技大学;2004年
3 王隽;基于MRI的脑图像分割和三维重建[D];河北工业大学;2004年
4 尤育赛;关于数字图像处理在运动目标检测和医学检验中若干应用的研究[D];浙江大学;2005年
5 金大年;基于水平集的医学图像分割算法研究[D];第一军医大学;2005年
6 白翔;图形识别中物体骨架化及相关问题的研究[D];华中科技大学;2005年
7 程琼;基于二维CT图像的三维重建及其应用[D];同济大学;2006年
8 薛耿剑;人体脑图像分割技术研究[D];西北工业大学;2006年
9 常先堂;基于PDE的变分水平集图像分割方法[D];大连理工大学;2006年
10 李政文;图像分割中的主动轮廓方法[D];西安电子科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王振友;郑少杰;何远才;林洁芝;苏娜;龙洁丽;;一种PET图像感兴趣区域体积特征的计算方法[J];广东工业大学学报;2013年03期
2 徐杨;吴成东;陈东岳;赵骥;王力;;采用测地线活动轮廓模型检测与跟踪运动目标[J];控制理论与应用;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张萌萌;基于演化方法的多尺度图像处理技术研究[D];北京科技大学;2012年
2 于纯妍;基于偏微分方程的生物信息图像处理方法研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯晓夏;射线图像的增强与分割算法研究[D];中北大学;2011年
2 汪永生;基于能量约束方程三维血管图像中轴线的提取[D];宁波大学;2011年
3 毛晓辉;基于数字图像处理的血管管径自动测量技术[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 符升高;水平集方法用于图像分割研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 蒋爱;人体足部骨骼图像分割与重建算法的研究与应用[D];四川师范大学;2010年
6 张则宪;CV-LevelSet方法的研究及其在气象目标分割中的应用[D];云南大学;2012年
7 仇逊超;基于C-V模型与小波理论的单板缺陷图像检测研究[D];东北林业大学;2012年
8 刘波;视网膜血管分割方法研究[D];中南大学;2012年
9 尚伟;自动视觉检测系统相关算法及应用研究[D];山东大学;2013年
10 高忠军;DICOM放射治疗中结构集文件的生成和放疗信息的封装[D];电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 彭嘉雄;图象的二值化与边缘抽取技术[J];电信科学;1986年10期
2 潘泉,戴冠中,张洪才,张磊;基于阈值决策的子波域去噪方法[J];电子学报;1998年01期
3 张永平,郑南宁,雷雅莉;具有侧抑制机制的视觉系统模型及在图像边缘提取中的应用[J];电子学报;1998年08期
4 潘泉,张磊,张洪才,戴冠中;子波域自适应滤波方法[J];航空学报;1997年05期
5 姜杭毅,蔡元龙;用于边缘检测的Laplace——样条(▽~2S)算子[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1989年10期
6 马峰,夏绍玮;A Multiscale Approach to Automatic Medical Image Segmentation Using Self-Organizing Map[J];Journal of Computer Science and Technology;1998年05期
7 钟声;石青云;程民德;;基于小波变换的立体视觉匹配方法[J];模式识别与人工智能;1994年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺志国;周晓光;陆军;匡纲要;;一种用于SAR图像分割的几何活动轮廓模型[J];遥感学报;2009年02期
2 刘士和,张德辉,万军;湍流结构对粒子运动的作用[J];水利学报;1992年10期
3 张晶;;基于局部和全局灰度拟合的图像分割算法[J];科技信息;2010年35期
4 李冰;王慧;林娜;任楠;;锥形离心分离机中粒子运动的解与实验研究[J];科学技术与工程;2009年11期
5 张博;苏永利;张书玲;;一种测地线活动轮廓模型的预处理方法[J];兰州大学学报(自然科学版);2008年05期
6 周激流,张晔,郭晶,朱辉;基于活动轮廓模型的人脸特征提取方法的研究[J];系统工程理论与实践;2000年12期
7 许槑;;Rindler粒子[J];物理通报;2007年04期
8 王德军,唐云,于洪川,唐泽圣;水平集方法与距离函数[J];应用数学和力学;2003年08期
9 马然,张兆扬,安平;基于活动轮廓模型的DP修正算法[J];上海大学学报(自然科学版);1999年05期
10 李丙春;田军;钟志明;;结合梯度与区域信息的变分水平集图像分割方法[J];新疆大学学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴园;黎宁;刘苗苗;;一种基于快速水平集方法的运动车辆检测[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
2 敬闰宇;孙婧;李梦龙;;使用改进的水平集方法对数据进行分类[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
3 代晓青;曾竟成;肖加余;江大志;邢素丽;;水平集方法模拟反应性树脂体系一维流动界面[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
4 刘丹;赖志茂;;于活动轮廓模型的边界快速提取算法[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
5 张弘;戴忠玲;王友年;;基于水平集方法的刻蚀剖面演化的研究[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
6 主海文;高松;刁越;刘有军;;基于改进活动轮廓模型的血管断层图像分割[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
7 王国栋;潘振宽;赵希梅;刘存良;王钰;;基于图像分解和活动轮廓模型的纹理分割[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
8 王一波;胡仲翔;姚耀;;基于水平集的激光条纹提取方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
9 方宇强;戴斌;宋金泽;单恩忠;;基于光流和水平集的运动目标分割方法研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
10 王斐;赵杰煜;;基于多重网格的水平集图像分割方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;蛋白质的分子动力学基础[N];中国计算机报;2005年
2 宋吉伦;试论微观粒子物质波遵守A=h/2πmυ一定量规律[N];大众科技报;2007年
3 本报记者 周仲全;人类将享有“免费午餐”[N];辽宁日报;2007年
4 孙晓素谢苗枫 林硕 王姝倩 罗伟民 曾妍 卫学军 李超 葛峰 吕博雄 统筹:梅志清;“X”科目考的就是新闻热点[N];南方日报;2007年
5 高 德 高德哲学与医学网 付兰英 包头市第四医院;从矛盾的制动和促动方面 探讨中医“阴阳”哲学实质[N];中国中医药报;2006年
6 记者  何屹;在最适当的时机消灭它[N];科技日报;2006年
7 邱朱胜;3D Studio MAX 粒子系统的应用[N];中国电脑教育报;2004年
8 本报驻伦敦记者 郑晓春;无形的物质有形的研究[N];科技日报;2003年
9 杨靖;对撞机到底干啥用?[N];科技日报;2004年
10 本报记者 章建潮;田静:在科学前沿耕耘的声学专家[N];人民政协报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆成刚;基于微分方程的若干图像分析论题研究[D];浙江大学;2003年
2 周则明;可形变模型分析及在心脏核磁共振图像处理中的应用研究[D];南京理工大学;2004年
3 朱国普;基于活动轮廓模型的图像分割[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 刘箐;水平集方法在预混合湍流V型火焰模拟和形状复原问题上的应用[D];浙江大学;2010年
5 周昌雄;基于活动轮廓模型的图像分割方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 张维声;基于水平集方法的应力相关拓扑优化问题研究[D];大连理工大学;2013年
7 崔华;基于活动轮廓模型的图像分割方法研究[D];东北大学;2009年
8 薛维琴;基于管状约束活动轮廓模型的血管分割方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
9 陈侃;基于活动轮廓模型的肺结节分割方法研究[D];华南理工大学;2013年
10 袁建军;基于偏微分方程图像分割技术的研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 顾丹丹;基于活动轮廓模型的高分辨率遥感影像道路提取[D];陕西师范大学;2010年
2 谌利;基于活动轮廓模型的图像分割算法研究[D];中南大学;2010年
3 杨建功;水平集活动轮廓模型在图像分割中的应用研究[D];陕西师范大学;2011年
4 朱丽青;基于改进VFC活动轮廓模型的红外图像轮廓提取及视频跟踪[D];云南大学;2010年
5 历亮;基于活动轮廓模型的CVH图像分割技术研究[D];西北工业大学;2005年
6 胡银记;非线性扩散模型在图像分割中的应用[D];吉林大学;2008年
7 王俊芳;基于水平集方法的瑞利噪声医学图像分割[D];青岛大学;2008年
8 张海青;基于水平集方法的高斯噪声图像的三维分割[D];青岛大学;2008年
9 冷崇钦;活动轮廓模型及其在医学图像分割中的应用研究[D];重庆大学;2008年
10 周海波;基于活动轮廓模型的人脸轮廓提取方法的研究[D];四川大学;2004年
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