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《中国海洋大学》 2010年
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Level Set方法在雷达图像分割中的应用研究

王顺磊  
【摘要】: 图像分割是图像处理领域的一个重要的研究方向,在最近几十年的时间内得到了迅速地发展,在医学、军事、工业、气象等领域得到了广泛的应用。作为图像分析的前期步骤,图像分割是计算机视觉领域中最基本的问题之一,分割结果的好坏直接影响到后续工作得优劣。本文结合Level Set分割算法对雷达图像进行了分割,把强降水云团图像从背景中分割出来。 Level Set方法是图像分割中的一种常用方法,本文首先研究了Level Set方法的理论,具体给出了两种Level Set改进算法。Level Set方法被广泛地应用于图像分割、追踪等领域。本文尝试使用三种Level Set方法对二维雷达图像实现了分割。这三种Level set方法分别是阈值水平集分割、测量主动轮廓模型水平集分割、Canny边缘水平集分割。阈值水平集分割结合了阈值分割方法,定义一个亮度值的范围来对图像进行类型分类,求出对应此亮度范围的、基于水平集等式中的传播系数,使用水平集方法演化曲线。测量主动轮廓模型水平集分割是在形状检测分割法的基础上添加偏微分方程中水平对流项,完成曲线演化。Canny边缘水平集分割是在Canny边缘检测算法和水平集分割算法的基础上提出的,此算法中的水平对流系数是通过Canny距离来构造的。 本文选取京津地区雷达站雷达数据,首先使用了NVI插值和电场力模型方法对雷达数据进行了预处理,并在Windows环境下,以VC++为开发平台,实现了算法的实验。实验结果显示,以上三种方法均可以取得较好的分割结果,其中测量主动轮廓模型水平集分割算法分割效果最好,分割图像与原图像最为吻合。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN957.52

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李晶晶;雷达图像对流云识别算法研究[D];中国海洋大学;2011年
2 尹秀珍;低分辨率苹果果实病害图像识别方法研究[D];西北农林科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 肖艳姣;刘黎平;;新一代天气雷达网资料的三维格点化及拼图方法研究[J];气象学报;2006年05期
3 韩雷;王洪庆;谭晓光;林隐静;;基于雷达数据的风暴体识别、追踪及预警的研究进展[J];气象;2007年01期
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6 柳周;李宏伟;;窄带水平集方法[J];计算机工程与设计;2009年14期
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9 李旭辉;慈林林;王蕊;刘建华;李俊山;;一种基于区域生长的目标提取算法[J];微电子学与计算机;2008年12期
10 赵晶晶;谌海新;刘星彤;杨川东;;红外小目标图像预处理方法研究[J];信号处理;2009年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 吴蕾;多普勒天气雷达二次产品处理模块的工程设计[D];南京气象学院;2003年
2 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
3 杨玉峰;基于雷达回波反射率图的冰雹识别系统的研究[D];天津大学;2005年
4 吴换霞;多普勒天气雷达图像中降水回波的提取算法研究[D];兰州大学;2007年
5 乔玲玲;图像分割算法研究及实现[D];武汉理工大学;2009年
6 周娟;基于形状学习和曲线演化的医学图像分割研究[D];上海交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘小弟;汤达章;;“格美”台风暴雨的多普勒动力分析[J];安徽农业科学;2008年13期
2 张君;赵俊荣;王存亮;;冰雹天气的多普勒雷达产品分析[J];安徽农业科学;2008年25期
3 邓卓;张国林;常中波;;朝阳地区冰雹天气特点及预报方法[J];安徽农业科学;2008年29期
4 班显秀;耿树江;袁健;;基于激光粒子探测仪探测结果的Z-I关系分析[J];安徽农业科学;2008年33期
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6 刘若冰;陈渭民;;江苏省南京地区1次强雷暴天气过程分析[J];安徽农业科学;2009年02期
7 罗晓松;周枫;王君军;李明元;;贵州省遵义地区暴雨Z-I关系研究[J];安徽农业科学;2009年16期
8 赵俊荣;杨景辉;;新疆天山北坡中部强对流天气预警模型及其应用[J];安徽农业科学;2009年17期
9 徐姝;魏鸣;;南京地区1次大雾过程中的多普勒雷达回波研究[J];安徽农业科学;2009年30期
10 房彬;班显秀;杨文霞;;雷达-雨量计-粒子激光探测仪联合估测辽宁试验区降水量业务系统[J];安徽农业科学;2009年31期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹俊武;刘黎平;陈晓辉;陈刚;;3836C波段双线偏振多普勒雷达资料质量分析和对零度层亮带识别的研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 覃家秀;孙志于;张英哲;耿晓霞;;新一代天气雷达回波产品网络应用系统的设计与实现[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
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4 严勇;陈铠;刘一峰;;脉冲压缩技术及其在相控阵天气雷达中的应用[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
5 胡明宝;李妙英;陈楠;;风廓线雷达测量垂直速度的应用研究[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
6 赵文斌;齐琳琳;;多普勒雷达径向速度变分同化在暴雨模拟中的应用研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
7 吴建华;牛德力;刘松林;赵自明;;基于GIS的雷达估测降雨量显示的研究[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
8 李英华;顾春平;;相控阵天气雷达波束扫描特性及影响研究[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
9 罗保华;温仁枚;;台风螺旋雨带相对静止与大暴雨关系初探[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
10 周传喜;楚涤修;熊华南;尹忠海;李绚丽;;多普勒天气雷达产品在人工增雨中的作用探讨[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜周恩;车牌字符分割算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 宋李江;指纹图像分割算法的研究[D];郑州大学;2010年
3 张晶明;基于达芬奇技术的水声图像处理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张哲会;基于水平集的声纳图像分割方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 叶铂;基于统计学方法的水面目标特征提取与识别方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 侯焕;VTK技术在雷达图像可视化中的研究与应用[D];中国海洋大学;2010年
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8 朱青;卫星红外云图与可见光云图融合方法研究[D];中国海洋大学;2010年
9 潘振赣;基于模糊聚类的碑文拓片图像分割算法研究[D];苏州大学;2010年
10 吴京辉;基于独立分量分析的运动目标检测研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王惠明;史萍;;图像纹理特征的提取方法[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2006年01期
2 马帅营;;基于灰度共生矩阵和BP神经网络集成的纹理图像分*类[J];大连民族学院学报;2009年03期
3 肖艳姣;刘黎平;;三维雷达反射率资料用于层状云和对流云的识别研究[J];大气科学;2007年04期
4 杨毅,邱崇践;多普勒雷达资料格点化方案的比较研究[J];干旱气象;2004年02期
5 丘江,刘波,杨静;基于高阶胡氏矩的多目标图象识别算法[J];光子学报;2001年09期
6 李宗儒;何东健;;基于手机拍摄图像分析的苹果病害识别技术研究[J];计算机工程与设计;2010年13期
7 张焱;冯世强;潘大志;汤强;;川金丝猴亚种的支持向量机分类(SVC)模型研究[J];数理统计与管理;2008年02期
8 雷向康,周曼丽;归一化矩用于目标形状识别[J];信息与控制;1991年06期
9 黄云仙;张英;;多普勒天气雷达数据插值方法比较研究[J];遥感信息;2008年02期
10 田有文;基于纹理特征和支持向量机的葡萄病害的识别[J];仪器仪表学报;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 毛紫阳;黄小玉;成礼智;;多普勒天气雷达有源干扰回波识别算法研究[A];中国气象学会雷达气象学委员会第三届学术年会文集[C];2008年
2 苏爱芳;周毓荃;李周;蔡淼;;一次强对流天气过程的云系结构特征及发展演变机理分析[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 安福定;基于高层语义的图像检索研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 仲凌志;层状云和对流云雷达回波的自动识别及其在估测降水中的应用[D];南京信息工程大学;2006年
3 耿建军;天气雷达晴空回波特征分析及其应用初步研究[D];南京信息工程大学;2006年
4 江源;新一代天气雷达气象回波与非气象回波识别方法的研究[D];中国气象科学研究院;2008年
5 王敏;基于多普勒雷达图像的风暴运动分析[D];中国海洋大学;2008年
6 朱磊磊;山东两次强对流天气过程机理的分析研究[D];中国海洋大学;2008年
7 常平;鲁西北地区强对流天气预报关键技术研究[D];兰州大学;2010年
8 折星星;多普勒天气雷达数据分析系统的设计与实现[D];东北大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王东;基于多传感器融合的温室环境智能控制系统研究与实现[D];西北农林科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘浩学;CIE均匀颜色空间与色差公式的应用[J];北京印刷学院学报;2003年03期
2 段勇,贺敬安,谈曙青;冰雹云雷达回波自动识别系统[J];成都信息工程学院学报;2001年02期
3 迟竹萍,张苏平,冯桂力,陈金敏;数字化天气雷达回波资料在人工影响天气工作中的处理应用[J];成都信息工程学院学报;2001年02期
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5 解梅,顾德仁;一种基于小波变换的多分辨率门限选取方法[J];电子学报;1997年01期
6 宋立锋,韦岗,王群生;基于模板匹配的视频对象分割[J];电子学报;2002年07期
7 贺新强;;一次强降水的多普勒天气雷达回波分析[J];广东气象;2005年04期
8 赵鹏;王霓虹;浦昭邦;;基于形态小波分解金字塔的图像融合[J];光电子.激光;2008年06期
9 常宁;;指纹识别预处理算法研究[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2007年04期
10 段瑞玲,李庆祥,李玉和;图像边缘检测方法研究综述[J];光学技术;2005年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 韩军伟;景物边缘提取技术的研究与应用[D];西北工业大学;2001年
2 程小慷;多普勒天气雷达在航空天气预报中的应用[D];西南交通大学;2003年
3 蒋苏蓉;色度空间上基于子块区域生长的彩色图像分割方法[D];华中师范大学;2003年
4 李文利;形成期台风云系特征提取及特征体系构建方法的研究[D];天津大学;2003年
5 田春娜;基于模糊连通度的交互式图像分割算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
6 张淑骅;基于MATLAB的X光图像处理方法[D];华东师范大学;2005年
7 周璐璐;图像的多区域分割研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 宋振龙;等级公路上相对运动目标的快速分割方法研究[D];天津大学;2005年
9 陈婷婷;采用模糊形态学和分水岭算法的图像分割研究[D];西南大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王小芳;赵于前;;基于先验形状的CV模型肝脏CT图像分割[J];光电子.激光;2010年06期
2 刘博;黄剑华;唐降龙;刘家锋;张英涛;;结合全局概率密度差异与局部灰度拟合的超声图像分割[J];自动化学报;2010年07期
3 郭妍利;卫保国;苏毅;;基于几何形变模型的医学图像分割研究[J];科学技术与工程;2011年23期
4 林亚忠;程跃斌;陈武凡;;基于GFO模型的水平集分割算法[J];计算机应用与软件;2006年01期
5 单士娟;沈洋;;基于偏微分方程的图像分割[J];福建电脑;2008年12期
6 罗志宏;冯国灿;成秋生;;结合聚类和改进的C-V演化方程在医学图像分割中的应用[J];计算机应用;2008年09期
7 何瑞英;何传江;;扩展无边活动轮廓模型[J];计算机工程与应用;2009年24期
8 李志国;郝欣然;;基于C-V模型的红外图像自动分割方法研究[J];激光与红外;2011年03期
9 高勇;郭建;李存华;;基于C-V模型的图像分割研究[J];淮海工学院学报(自然科学版);2009年04期
10 赵文彬;吴晓红;何小海;滕奇志;;非均匀彩色图像自动分割在砂砾岩中的应用[J];计算机工程;2008年10期
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1 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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3 周晖;赵珂;王润生;;基于数据属性驱动的高分辨率遥感图像自适应融合分割算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
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5 曹永锋;孙洪;徐新;;基于盆地动力学的图像多级阈值化方法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
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8 闫成新;范波涛;;基于梯度门限的图像过渡区提取与分割[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
9 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
10 罗志宏;冯国灿;杨关;;一个新变分模型在噪声图像分割中的应用[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 叶青 通讯员 粤科宣;病人家属也可操刀“做手术”[N];广东科技报;2011年
2 陈雪;康佳“第一屏”今年上“春晚”[N];中国证券报;2007年
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4 张兰华;数字化技术助力安防行业上台阶[N];光明日报;2006年
5 刘奕;康佳高起点挺进LED产业[N];中华工商时报;2006年
6 向良璧;断层图像处理分析技术取得重大成果[N];经济参考报;2003年
7 游雪晴;专家指出:不要炒作虚拟人[N];科技日报;2003年
8 安徽 云飞;VB中图像显示特效五例[N];电脑报;2001年
9 张兰华;数字化核心助力安防行业渐入佳境[N];科技日报;2006年
10 梁红兵;康佳视讯:进军LED灯饰及背光源行业[N];中国电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈志彬;非参数变形模型结合模糊技术的MRI图像分割[D];大连理工大学;2010年
2 白小晶;基于偏微分方程的图像分割与配准研究[D];南京理工大学;2010年
3 张印辉;多尺度马尔可夫随机场图像分割方法研究[D];昆明理工大学;2010年
4 侯叶;基于图论的图像分割技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 高浩;粒子群算法及其在图像分割中的应用与研究[D];江南大学;2009年
6 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
7 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 李旭超;小波变换和马尔可夫随机场在图像降噪与分割中的应用研究[D];浙江大学;2006年
9 张新野;基于聚类分析的图像分割方法研究[D];大连海事大学;2012年
10 张大明;基于图理论的图像分割和分类算法研究[D];安徽大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 萧湘;骨髓细胞图像分割方法研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 尚金奎;基于粗糙集理论的图像分割方法研究[D];东北大学;2008年
7 胡媛媛;基于形态学的图像分割方法的研究与应用[D];昆明理工大学;2008年
8 蔺恒;基于人工免疫网络的图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
9 李云刚;自由搜索算法的改进及其在图像分割中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 柳莹莹;基于量子进化计算的数据聚类和图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
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