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《中国海洋大学》 2006年
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海洋浮游生物数字图像处理方法

王铌  
【摘要】: 海洋生态系统是一个复杂多变的大系统,特别是在当前海洋经济快速发展的大背景下,海洋生态环境系统发生的变化对人类开发和利用海洋已产生重大影响。海洋浮游生物在生态系统的结构和功能中占有极其重要的位置,其数量变动及空间分布对整个海洋生态系统的功能运转,甚至全球气候变化都会产生重要作用。由于海洋浮游生物品种繁多、形态多种多样,对浮游生物的分类一直是海洋生态环境观测中繁重的工作,因此浮游生物的智能化识别和自动分析方法研究亟待快速发展。 目前所报道的浮游生物图像识别方法多是围绕着形态比较规则的实验室培养藻类,涉及既有浮游植物又有浮游动物并包括悬浮颗粒等杂质的识别研究非常有限,尤其是我国目前还尚未见到浮游动物图像的识别研究报道。本文针对当前浮游生物图像分析研究中所存在的不足,总结原有的研究工作,提出了海洋浮游生物活体的图像采集、处理、信息提取、自动识别方法;建立了海洋浮游生物的在线监测示范系统;初步实现了浮游生物的在线监测、自动快速识别和分析的作业流程。 本论文根据活体浮游生物显微图像噪声多的特点,提出了基于平稳小波变换的显微图像去噪与增强的方法。结合小波变换多尺度、多分辨率分析和时域局部化与频域局部化等优点,建立了基于小波的噪声抑制方法,满足了图像处理的边缘信息保留能力和稳定性需求。同时,本论文将自适应阈值灰度分割,数学形态学运算和Canny边缘检测算子等方法进行有机结合,设计了一种实用的浮游生物目标分割算法。 在浮游生物自动识别方案设计中,本论文以基于轮廓的全局特征和纹理信息为基础,共同构成特征集。同时利用主成分分析进行特征空间的降维,提出了基于支持向量机和人工神经网络的两种识别方案。实验结果表明,两种识别方案在浮游生物识别中都能发挥作用,而支持矢量机在浮游生物图像识别中要优于神经网络,而减少特征中的噪声成分对建立准确、鲁棒、易用的海洋浮游生物图像自动识别系统具有重大作用。 本论文还开发了在线流动显微成像监测系统,解决了海洋浮游生物图像自动采集问题,在此基础上提出了浮游生物图像实时处理分析系统模型,建立了一套完整的浮游生物自动识别理论和技术方法,为实际应用系统的开发奠定了基础。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【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 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 袁鹏;无角毛有害赤潮藻显微图像自动识别系统[D];中国海洋大学;2010年
2 刘君君;赤潮生物图像分类识别技术研究[D];厦门大学;2009年
3 陈成;海洋浮游植物自动识别系统中的外轮廓提取和形状分析[D];厦门大学;2009年
4 聂文;形状与纹理分析在海洋浮游植物自动识别系统中的应用[D];厦门大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马立平 ;由多指标向少数几个综合指标的转化──主成分分析法[J];北京统计;2000年08期
2 马义德,李廉,戴若兰;基于细胞逻辑、形态特征图像分割新算法[J];电子科技大学学报;2002年01期
3 邹红;数码相机在显微技术中的应用[J];光学仪器;2004年04期
4 李艳双,曾珍香,张闽,于树江;主成分分析法在多指标综合评价方法中的应用[J];河北工业大学学报;1999年01期
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7 陆新泉,李宁,陈世福;形态、颜色特征及神经网络在肺癌细胞识别中的应用研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年01期
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9 王洪元,曾生根,王平安,夏德深;基于自适应最小距离分割算法和神经网络的腹水脱落癌细胞识别[J];计算机应用与软件;2003年10期
10 王晓丹,王积勤;支持向量机研究与应用[J];空军工程大学学报(自然科学版);2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方大伟;席贻龙;;自制数码摄像显微镜及其在生物学实验中的应用[J];合肥师范学院学报;2008年06期
2 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
3 马强,许桢英;动态测量误差溯源方法研究[J];安徽机电学院学报;2001年04期
4 汪军,周鸣争;基于小波分解的痕迹灰度图像边缘检测[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
5 周鸣争,李华,汪军;基于软阈值小波痕迹图像去噪算法及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
6 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
7 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
8 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
9 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09期
10 赵晶莹;郭海;孙兴滨;;基于小波分析及改进KNN的红虫识别研究[J];安徽农业科学;2009年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 韩露;余正涛;邓锦辉;章程;毛存礼;郭剑毅;;领域知识关系对领域文本分类的影响[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 吴静珠;刘翠玲;孙晓容;;支持向量机在近红外光谱检测技术中的应用研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 尹钟;张建华;;基于支持向量机方法的过程操作员功能状态分类[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 杨坤;纪志成;;基于峰值识别的改进SVM用电需求预测[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 晋朝勃;胡刚强;史广智;李玉阳;;一种采用支持向量机的水中目标识别方法[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
10 王文;康锡章;王晓东;;基于小波域HMT的航空侦察图像去噪方法[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 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
4 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
8 程军娜;基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取[D];中国海洋大学;2010年
9 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
10 陈广洲;多源信息耦合的成矿预测新模型研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 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
4 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
5 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
6 冯彦平;矿山开采影响下的环境遥感监测与评价[D];山东科技大学;2010年
7 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
9 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
10 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安鑫龙;齐遵利;李雪梅;张秀文;;河北省沿海赤潮研究20年[J];安徽农业科学;2008年31期
2 缪锦来,石红旗,李光友,王波,韩丽;赤潮灾害的发展趋势、防治技术及其研究进展[J];安全与环境学报;2002年03期
3 俞志明,曹西华;“九五”期间中国沿海有害赤潮灾害状况及其防治对策[J];安全与环境学报;2002年06期
4 马立平 ;由多指标向少数几个综合指标的转化──主成分分析法[J];北京统计;2000年08期
5 李盼池,肖红,许少华,刘显德;支持向量机在模式分类中的应用[J];大庆石油学院学报;2003年02期
6 周名江;朱明远;;“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究进展[J];地球科学进展;2006年07期
7 姬光荣,时鹏,秦勃,贾同军,纪芳;基于内禀性结构模式的图像分割[J];电子学报;2002年10期
8 潘泉,程咏梅,杜亚娟,张洪才;离散不变矩算法及其在目标识别中的应用[J];电子与信息学报;2001年01期
9 牛力丕;毛士艺;陈炜;;基于Hausdorff距离的图像配准研究[J];电子与信息学报;2007年01期
10 李继刚,王世忠,高志,蒋燕飞,顾德宇;藻类和悬浮物的光谱识别研究[J];高技术通讯;2000年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘俊义;基于对称性的目标描述和识别技术[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
2 陈晓飞;基于骨架的目标表示和识别技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 冯晨;基于分形维数的中国海常见浮游植物细胞图像特征提取[D];中国海洋大学;2007年
4 彭新俊;支持向量机若干问题及应用研究[D];上海大学;2008年
5 郑海永;基于生物形态学的有害赤潮显微图像诊断研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 黄丽达;基于纹理特征的图像检索技术研究[D];湖南大学;2005年
2 葛晓菁;图象检索中纹理特征提取的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
3 曹红宝;基于双光谱有毒赤潮优势藻图像分析的研究[D];天津大学;2005年
4 王礼想;两类纹理分类方法的比较[D];安徽大学;2006年
5 尚燕;纹理图像分类算法的研究[D];燕山大学;2007年
6 林晓峰;基于纹理特征的遥感图像分类算法研究[D];大连理工大学;2007年
7 邓志坚;基于图像处理的珍珠质量检测系统[D];浙江大学;2008年
8 孙勇;基于双光谱有毒赤潮藻图像自动识别系统的研究[D];天津大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭春锋;姬光荣;郑海永;;有害赤潮显微图像识别的三级分类器设计[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 程军娜;基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取[D];中国海洋大学;2010年
2 高翔;浅埋地层探地雷达信号处理与目标识别研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘汉;垂直探测电离图F层描迹自动判读方法的研究[D];中国海洋大学;2011年
2 姜哓玲;基于变分水平集的赤潮藻显微图像分割方法研究[D];中国海洋大学;2011年
3 徐亚;基于心电信号的情感识别研究[D];西南大学;2010年
4 李楠;赤潮藻分类检索与基于SIFT的非角毛藻图像分割及应用研究[D];中国海洋大学;2012年
5 石珍生;跨平台赤潮藻显微图像分析库设计与实现[D];中国海洋大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于恒兰;;综合评价的多元分析方法——主成分分析法[J];安徽大学学报;1993年03期
2 李侃,高春晓,刘玉树;基于SVM的空间数据库的层次聚类分析[J];北京理工大学学报;2002年04期
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4 赵志钦,王建国,黄顺吉;SAR图像的边沿检测方法研究[J];电子科技大学学报;2000年03期
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8 刘江华,陈佳品,程君实;用于人机交互的静态手势识别系统[J];红外与激光工程;2002年06期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 党培;谭联;;基于支持向量机技术的粮虫图像分类技术研究[J];粮食流通技术;2009年06期
2 翟俊海;赵文秀;王熙照;;图像特征提取研究[J];河北大学学报(自然科学版);2009年01期
3 张敏燕;王殊轶;葛斌;周颖;谢海明;;图像识别在吻合器漏针检测中的应用[J];上海理工大学学报;2007年01期
4 夏庆观;盛党红;温秀兰;;基于遗传算法和神经网络的零件图像识别研究[J];仪器仪表学报;2006年S3期
5 王海军;王士伟;刘红敏;;人脸检测技术研究进展[J];河南机电高等专科学校学报;2007年06期
6 谢丽欣;牟会;王欢;刘明霞;;基于计算机视觉的人脸检测与识别综述[J];计算机安全;2010年01期
7 夏庆观;温秀兰;盛党红;;零件多源图像特征提取和识别的研究[J];机械设计与制造;2006年07期
8 盛党红;夏庆观;温秀兰;;基于小波神经网络和证据理论的零件图像识别[J];现代制造工程;2006年12期
9 盛党红;夏庆观;温秀兰;;基于小波神经网络和证据理论的零件图像识别的研究[J];中国机械工程;2006年S2期
10 孔凡辉;;基于小波矩的印刷体英文字符识别研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2007年06期
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1 谢丽欣;牟会;王欢;刘明霞;;基于计算机视觉的人脸检测与识别综述[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
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3 王伟;刘文涛;;基于小波变换的脉象信号特征提取[A];第二十三届中国(天津)2009IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2009年
4 许开宇;徐志京;郑华耀;;基于小波变换的图像识别研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
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6 杨莹;;图像识别火灾探测报警系统的研究与设计[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年
7 罗云林;徐文君;;基于支持向量机的航空发动机内窥损伤识别[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
8 张明之;林良骥;;基于小波变换的舰船噪声信号时频域特征提取[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
9 余世明;王辛刚;俞立;;基于低频特征提取的降阶广义预测控制算法[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
10 夏庆观;路红;陈桂;;基于小波神经网络的零件图像特征提取和识别[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 北京航空航天大学计算机系 李炜;探寻视频编码技术发展的足迹[N];中国计算机报;2000年
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3 孙哲南 谭铁牛;生物识别的十大关键技术[N];计算机世界;2007年
4 武德锋 李国辉 林洪文 姚作梁;图像 “堆”里寻知识[N];计算机世界;2002年
5 杨文利;最新仿人形机器人亮相[N];中国高新技术产业导报;2006年
6 学生记者 吴婷婷 刘煜原;“慧眼”明察秋毫 智能识人辨字[N];新清华;2009年
7 常丽君;沙尘造成海洋浮游生物繁盛[N];科技日报;2011年
8 陈曦 Robinson;绿色过滤技术的是与非[N];电脑报;2009年
9 本报记者 滕继濮;无损检测技术:不放过一个“坏蛋”[N];科技日报;2011年
10 本报记者 姜玉洁;建设不良信息拨测系统 提升打击手机色情网站效率[N];黑龙江日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
2 李勇明;尿沉渣图像自动识别算法的研究[D];重庆大学;2007年
3 赵书涛;基于计算机视觉的直读仪表校验方法研究[D];华北电力大学(河北);2006年
4 岳晓峰;计算机视觉技术及其在工业中应用的研究[D];吉林大学;2006年
5 陈晓娟;模拟电路神经网络故障诊断方法的研究[D];吉林大学;2006年
6 苏彩红;墙地砖质量自动检测技术的研究[D];华南理工大学;2004年
7 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
8 罗刚银;全自动血型分析系统关键技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
9 宋凯;基于计算机视觉的农作物病害识别方法的研究[D];沈阳农业大学;2008年
10 朱险峰;生物颗粒流式成像关键技术的研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祝晓辉;基于图像处理的电力设备识别方法研究[D];华北电力大学(河北);2007年
2 吉李满;基于小波变换的运动目标特征提取[D];吉林大学;2005年
3 宋卫荣;基于小波变换和人工神经网络的图像识别研究[D];苏州大学;2003年
4 白洁;视频监控网络图像系统研究与实现[D];西北工业大学;2004年
5 高水平;织物疵点检测的图像处理技术[D];青岛大学;2005年
6 周威;基于计算机视觉的指针式仪表识别系统研究[D];浙江大学;2006年
7 陈军;基于支持向量机的脱机手写体汉字识别方法的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 曹鹏;基于小波变换与蚁群算法的纹理分析方法[D];长沙理工大学;2009年
9 曹敏;基于图像处理技术的大豆植株氮素测定研究[D];吉林大学;2005年
10 陈菲;基于纹理分析的有损肝超声图像识别[D];电子科技大学;2005年
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