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《华中科技大学》 2005年
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基于支持向量机方法的图像分割与目标分类

徐海祥  
【摘要】:图像分割和目标分类是数字图像处理领域中两个重要的研究课题。建立在统计学理论基础之上的传统学习分类方法在这两个研究课题中得到了广泛的应用。传统学习分类方法是以经验风险最小化取代期望风险最小化,即渐进理论,但这种取代只有当训练样本数趋于无穷时,最小化经验风险与最小化期望风险之间的偏差才能达到理论上的最小。然而在实际应用中,训练样本数趋于无穷这一前提条件往往得不到满足,特别当问题处在高维空间时更是如此。因此,一些理论上非常优秀的学习分类方法在实际应用中的表现却可能不尽人意。 与传统统计学相比,统计学习理论是一种专门研究小样本情况下机器学习规律的理论。该理论针对小样本学习问题建立了一套新的理论体系,在这种体系下的统计推理规则不仅考虑了对渐进性的要求,而且追求在现有有限信息的条件下得到最优结果。建立在统计学习理论的VC 维理论和结构风险最小化原理基础上的支持向量机方法已经被看作是对传统学习分类方法的一个好的替代,特别在小样本、高维非线性情况下,具有较好的泛化性能。 本文基于支持向量机方法对图像分割和目标分类进行了较为深入的研究,所做的工作和取得的成果主要有以下几点: (1) 研究了核函数类型、核参数、惩罚因子和窗口尺度等因素对支持向量机方法分割性能的影响,总结了一些有意义的规律,为实际应用支持向量机方法分割图像提供了参考; (2) 针对图像在获取和传输过程中易受各种噪声污染的事实,为了提高支持向量机对噪声图像的分割性能,提出了模糊权重支持向量机。实验结果表明,与标准支持向量机相比,模糊权重支持向量机具有更强的抗噪性; (3) 针对一对一方法存在不可分区域问题,提出了一种基于距离测度的改进方法。与其它改进方法相比,本文的改进方法在保证分类性能的同时降低了计算复杂度; (4) 针对所选择的纹理特征分量之间可能存在非线性相关,以及特征分量中可能混有各种噪声等问题,采用了核主成分分析方法对所选择的特征进行了提取。实验结果表明,对目标边界模糊、目标灰度不均匀及目标不连续等情况下的多目标图像(如
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴涛;阮祥伟;谭剑波;;支持向量机在SAR图像解译中的研究进展[J];遥感信息;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李泽辉;聂生东;陈兆学;;应用多类SVM分割MR脑图像特征选择与优化的实验研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 薛云;基于蚁群算法和支持向量机的矿化蚀变信息提取研究[D];中南大学;2008年
2 迟大钊;基于超声TOFD法的焊缝缺陷表征研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 吴薇;形态学与小波分析在智能交通车辆检测系统中的应用[D];华中科技大学;2008年
4 刘德营;稻飞虱自动识别关键技术的研究[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王锟德;基于支持向量机的SAR目标分类识别[D];电子科技大学;2011年
2 王锟;基于支持向量机的图像分割方法研究[D];华南理工大学;2011年
3 王兰莎;多目标矿业复杂图像特征提取与分类[D];北京化工大学;2011年
4 张龙;军事港口目标分类平台的设计与实现[D];东北大学;2009年
5 莫海宁;自然条件下车牌字符识别方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 向丽萍;电力系统暂态稳定评估中的特征选取[D];西南交通大学;2007年
7 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
8 李琼;基于支持向量机的SAR图像分割[D];西安科技大学;2008年
9 张晓萌;基于支持向量机的SAR图像去噪与分割[D];西安科技大学;2008年
10 王令军;基于图切分的目标区域自动提取及其在图像检索中的应用[D];南京理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张翔,田金文,肖晓玲,柳健;支持向量机及其在医学图像分类中的应用[J];信号处理;2004年02期
2 孔锐,施泽生,郭立,张国宣;利用组合核函数提高核主分量分析的性能[J];中国图象图形学报;2004年01期
3 岳振军,邱望成,刘春林;一种自适应的多目标图像分割方法[J];中国图象图形学报;2004年06期
4 林瑶,田捷,张晓鹏;基于模糊连接度的FCM分割方法在医学图像分析中的应用[J];中国体视学与图像分析;2001年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏晓;潘和平;;基于支持向量机的人民币兑美元汇率实证研究[J];管理学家(学术版);2010年08期
2 熊思;鲁静;;基于TW SVMs的入侵检测方法[J];湖北第二师范学院学报;2009年02期
3 吴娟;范玉妹;王丽;;关于改进的支持向量机的研究[J];攀枝花学院学报;2006年05期
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5 罗向阳;刘粉林;杨春芳;王道顺;;基于最优小波包分解的图像隐写通用检测[J];中国科学:信息科学;2010年02期
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7 陈涛;谢阳群;;基于支持向量机的外贸企业客户分类方法应用研究[J];情报科学;2006年07期
8 肖钠;;我国信息生态理论研究综述[J];情报科学;2011年07期
9 程娟;平西建;童莉;杨洋;;基于信息度量与SVM的文本图像自动提取技术[J];情报杂志;2006年04期
10 屈文建;谭光兴;魏莺;徐晓芳;;SVM回归在高校教育质量分析中的应用研究[J];情报杂志;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[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
2 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
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 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
9 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 阎纲;梁昔明;龙祖强;李翔;;一种新的提前一步预测控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
5 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
6 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
7 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
8 姚志明;基于步态触觉信息的身份识别研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
10 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
5 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘维会;不平衡数据集上支持向量机算法研究[D];山东科技大学;2010年
8 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
9 王文栋;GEP及SVM融合的分类技术研究[D];广西师范学院;2010年
10 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵沁平;;虚拟现实综述[J];中国科学(F辑:信息科学);2009年01期
2 李建国;毛德宝;;基于ETM~+与ASTER数据的矿化蚀变信息提取方法研究——以满都拉地区为例[J];地质调查与研究;2007年03期
3 马云潜,张学工;支持向量机函数拟合在分形插值中的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2000年03期
4 赵明,束为,荣钢,边肇祺;基于K-L变换的掌纹自动识别[J];清华大学学报(自然科学版);2000年09期
5 谢杰成,张大力,徐文立;一种小波去噪方法的几点改进[J];清华大学学报(自然科学版);2002年09期
6 史鹍,张旭东;基于自适应滤波算法的FIR MIMO系统均衡[J];清华大学学报(自然科学版);2004年10期
7 赵炫;王生进;丁晓青;;基于概率图模型技术的柱面全景图生成算法[J];清华大学学报(自然科学版);2006年07期
8 薛景浩,章毓晋,林行刚;一种新的图像模糊散度阈值化分割算法[J];清华大学学报(自然科学版);1999年01期
9 武拴虎,谈正,邢延超;一种基于形态学的小波域静态图像编码算法[J];软件学报;2002年04期
10 陶卿,曹进德,孙德敏;基于支持向量机分类的回归方法[J];软件学报;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙兴华;基于内容的图像检索研究[D];南京理工大学;2002年
2 刘春学;个旧锡矿区高松矿田综合信息成矿预测[D];昆明理工大学;2002年
3 郦苏丹;SAR图像特征提取与目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2001年
4 李新;面向神经计算的视觉信息处理研究[D];西北工业大学;2002年
5 林莉;合金钢显微组织超声无损表征研究[D];大连理工大学;2003年
6 范昕炜;支持向量机算法的研究及其应用[D];浙江大学;2003年
7 田丰;Post-WIMP软件界面研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2003年
8 周伟达;核机器学习方法研究[D];西安电子科技大学;2003年
9 韩萍;SAR自动目标识别及相关技术研究[D];天津大学;2004年
10 许涛;电力系统安全稳定的智能挖掘[D];华北电力大学(北京);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
2 赵必厦;多通道虚拟现实交互展示系统的研究与应用[D];广东工业大学;2011年
3 江梅;基于生物视觉感知模型的目标识别[D];南京理工大学;2011年
4 程俊;基于形状知识的不合格品自动分拣系统的研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 忻栋;支持向量机算法的研究及在说话人识别上的应用[D];浙江大学;2002年
6 张文朝;基于人工神经网络的暂态稳定评估技术的研究[D];华北电力大学;2002年
7 叶锋;基于神经网络的综合集成车牌识别技术的研究及其应用[D];合肥工业大学;2002年
8 雷静;支持向量机在基于边缘检测的图像分割和函数估计中的应用[D];河北工业大学;2003年
9 钱少猛;遥感像元分解方法及其在滇池水质监测中的应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
10 张法全;基于机器视觉和小波分析的农田害虫识别系统[D];郑州大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 卢超;王鑫;陈振华;;近表面缺陷的超声TOFDR和TOFDW检测[J];失效分析与预防;2012年03期
2 徐恺英;常改;邢天亮;;基于SVM神经网络的高校科研能力评价模型构建[J];图书情报工作;2011年22期
3 朱登元;姚占勇;;含裂缝沥青路面结构轮载响应分析[J];山东大学学报(工学版);2013年04期
4 陈伟;詹红庆;杨贵德;周少武;;基于直通波抑制的超声TOFD图像缺陷检测新方法[J];无损检测;2010年06期
5 王志强;程红;梁勇;吴迪;;航拍胶片注释信息自动解译算法研究[J];遥感信息;2012年01期
6 秦晓东;刘纪元;;干涉合成孔径声纳中的水体区域检测[J];中国科技论文;2012年07期
7 孙舒然;陈以方;原可义;韩赞东;;厚壁焊缝阵列超声SH波检测的成像方法[J];无损检测;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 李文强;透射时差法超声无损检测技术研究与系统实现[D];太原理工大学;2011年
3 王颖;基于Meta分析与多属性模糊优选决策模型的多元信息成矿预测研究[D];中南大学;2010年
4 曾联明;基于网格和智能算法的遥感岩性分类方法研究[D];中南大学;2009年
5 杨佳佳;基于多源遥感数据的青海格尔木地区岩矿信息提取研究[D];吉林大学;2012年
6 黄颖;基于图理论的图像处理与物体识别算法的研究[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 洪一帆;三维成像声纳图像后处理技术研究[D];浙江大学;2011年
2 王锟德;基于支持向量机的SAR目标分类识别[D];电子科技大学;2011年
3 刘赞;无损检测新技术在某钢结构桥梁中的应用研究[D];长安大学;2011年
4 王锟;基于支持向量机的图像分割方法研究[D];华南理工大学;2011年
5 赵亮强;基于超声衍射时差法的焊接缺陷自动识别方法研究[D];上海交通大学;2011年
6 李晨光;管道焊缝无损检测的综合方法结合及图像处理[D];中国石油大学;2011年
7 张帅;奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测噪声信号特征研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 吴勋;基于支撑向量机与模板匹配的眼底图像分割[D];华中科技大学;2011年
9 陈炜;基于支持向量机的病毒智能检测[D];长春工业大学;2011年
10 张晓伟;车牌自动识别系统的研究与实现[D];武汉理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张铃,张钹,殷海风;多层前向网络的交叉覆盖设计算法[J];软件学报;1999年07期
2 韩思奇,王蕾;图像分割的阈值法综述[J];系统工程与电子技术;2002年06期
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