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《重庆大学》 2007年
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尿沉渣图像自动识别算法的研究

李勇明  
【摘要】: 全自动尿沉渣分析仪是实现尿沉渣自动检测的有效手段,其识别率的高低、速度的快慢对于提高尿沉渣自动检测的效率非常重要。本文展开了对尿沉渣图像自动识别算法的研究。著者在从事“尿沉渣图像自动识别算法的研究”课题的研究中,广泛吸取了国内外已有的有益成果,根据尿沉渣图像特点从图像增强、图像分割、特征提取和特征选择、图像识别等各个环节寻求最佳的可行方法以提高识别的性能,提出了基于组合图像分割算法、改进的特征提取和特征选择算法以及BP神经网络分类器的尿沉渣图像自动识别算法。文末基于MATLAB平台对多幅尿沉渣图片进行了识别测试实验,测试统计结果表明,该算法可对尿沉渣图片中的四类有形成分以及杂质进行识别,对四类有形成分的识别准确率均较高,尤其是实现了对管型和上皮细胞的高准确率的识别。 在识别的研究中,著者用算法分析和测试实验证明了该算法的可行性和有效性,完成了尿沉渣图像自动识别算法的研究课题。归纳起来,论文的主要贡献有:1)提出了尿沉渣图像二次组合分割算法。该算法采用小波变换结合形态学处理实现对尿沉渣图像成分的粗分割,有效降低散焦成分对分割的影响;根据粗分割得到的子图情况,自适应的采用改进的自适应阈值分割结合形态学处理或canny边缘检测结合形态学处理来对图像成分进行精细分割,获得满意的分割效果;该算法还采用了剥离算法处理粘连交叠严重的细胞成分的分割问题,从而增强了该算法的普适性。2)提出了尿沉渣图像二次自适应阈值分割算法。该算法采用了小波变换结合形态学处理实现对尿沉渣图像成分的粗分割,有效降低散焦成分对分割的影响;针对粗分割获得的子图,可获得相应的小波变换子图,对其进行自适应阈值处理和形态学处理获得二次分割效果。该算法具有速度快的优点,对一般不太复杂的尿沉渣图像能获得满意的分割效果。该算法也可以采用剥离算法来增强处理粘连交叠严重的细胞分割问题的能力,从而增强该算法的普适性。3)针对特征选择问题,提出了改进遗传算法的特征选择算法。该算法采用了分层分类的思想,简化了尿沉渣特征选择问题;将普通遗传算法与双向法进行结合,实现了基因逐步锁定技术,增强了遗传算法搜索最佳特征子集的性能;引入了小生境技术,保持了遗传种群的多样性,防止陷入局部最优解;引入特征子空间划分方法,优化了初始种群;采用了自适应变异算子,提高了遗传算法局部搜索最佳特征子集的能力;引入了多评价准则,提高了选择得到的最佳特征子集的稳定性和分类能力。 本文结构如下:第一章绪论中论述本课题的意义、目的以及国内外相关的研究现状;第二章论述尿沉渣图像增强算法的研究,包括相关理论分析,实验及结果分析,以及算法的实现;第三章论述了尿沉渣图像分割算法的研究,包括相关理论分析,算法研究与实现以及相关的实验结果和分析;第四章论述了尿沉渣图像成分的特征提取方法的研究,包括相关特征提取方法,方法的选择以及相关的实验结果和分析;第五章论述了尿沉渣图像特征选择算法的研究,包括相关理论分析,算法分析与实现以及相关的实验结果和分析。第六章论述了尿沉渣图像BP神经网络分类器的研究,包括相关理论分析,分类器设计以及实验结果和分析。第七章为结论,论述了本文所做的主要研究工作以及今后进一步研究方向。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 张小琴;李懿;鲜雪梅;郝葆青;;尿沉渣细胞图像的预处理和分割研究综述[J];吉首大学学报(自然科学版);2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张赞超;全自动尿液粒子分析系统核心技术研究[D];浙江大学;2008年
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3 罗宏文;尿沉渣显微细胞图像去噪与分割的数学模型及快速算法[D];吉林大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨雪琴;图像模式的形态和纹理特征研究及其在尿沉渣有形成分识别中的应用[D];重庆大学;2010年
2 陈琳;尿沉渣有形成分自动识别[D];重庆大学;2010年
3 金伟;基于云计算的数字图像处理平台[D];浙江大学;2011年
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5 王晗;木材表面纹理模式识别方法的研究[D];东北林业大学;2008年
6 刘平;尿沉渣有形成分识别算法研究[D];重庆大学;2009年
7 李春燕;尿沉渣图像有形成分分割与两类细胞识别[D];重庆大学;2010年
8 马浩然;尿沉渣分析仪流程控制的设计和优化[D];武汉理工大学;2012年
9 葛彬;基于FPGA的直方图均衡化图像增强方法研究[D];南京邮电大学;2013年
10 秦颖博;尿液中潜血细胞识别技术研究[D];天津理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 黄加翼;乔梁;;高能X射线包裹图像边沿特征识别方法[J];安防科技;2011年03期
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7 汪建;杜世平;王开明;;茶叶的计算机识别应用研究[J];安徽农业科学;2006年10期
8 张红涛;胡玉霞;张恒源;顾波;;储粮害虫图像识别中的特征压缩研究[J];安徽农业科学;2008年27期
9 石伟;胡涛;;奇异值分解在储粮害虫图像复原中的应用[J];安徽农业科学;2009年05期
10 高伟增;曹玉松;张江维;;渠系配水优化遗传算法求解[J];安徽农业科学;2011年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王炬;樊绍胜;;平移不变小波快速算法在电力通信消噪中的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 王红霞;田国会;李晓磊;卜范骞;;基于地标信息融合的家庭环境机器人组合导航[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 曹爱增;陈月婷;魏军;李金屏;;一种基于EDAs和聚类分析的杂合进化算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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5 李鑫;李力争;;基于模板匹配的固态流体流速检测算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 李潮潮;迟凯;付芳萍;车文刚;赵庆江;;基于模糊聚类的证券价格对公共信息的反应强度划分[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 赵庆江;迟凯;付芳萍;李潮潮;车文刚;;基于FCM的模糊时间序列模型及人民币汇率预测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 李晋武;张娟;邹丽晖;;含运动物体的运动场景模糊图像恢复方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
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10 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王文答;小波视频编码与动态码率传输技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 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
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6 许志远;雾天降质图像增强方法研究及DSP实现[D];大连海事大学;2010年
7 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
8 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
9 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 许向阳;乳腺钼靶图像中肿块检测方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
5 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
6 李瑞波;图像阴影的检测与去除算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 马莉;车牌识别系统中的车牌定位和分割算法研究和实现[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
10 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚筠;黄勇;;基于灰度共生矩阵的最小值去除法大气校正效果分析[J];安徽农业科学;2008年23期
2 时雷;虎晓红;席磊;段其国;;集成学习技术在农业中的应用[J];安徽农业科学;2008年26期
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10 王克奇;石岭;白雪冰;王业琴;;基于吉布斯-马尔可夫随机场的板材表面纹理分析[J];东北林业大学学报;2006年04期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 张宝红;[N];中国文物报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗二虎;西南汉代画像与画像墓研究[D];四川大学;2002年
2 祁志祥;中国古代美学精神[D];复旦大学;2003年
3 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
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8 张志龙;基于遥感图像的重要目标特征提取与识别方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 徐伟栋;乳腺X线图像的计算机辅助诊断技术研究[D];浙江大学;2006年
10 沈美丽;尿沉渣有形成分自动分类系统研究[D];长春理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡清;基于云计算的券商网络营销服务平台研究与设计[D];南昌大学;2010年
2 冷万龙;基于CAN总线和ARM的步进电机控制系统的研究[D];大连交通大学;2010年
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4 杨雪琴;图像模式的形态和纹理特征研究及其在尿沉渣有形成分识别中的应用[D];重庆大学;2010年
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8 张献颖;计算机辅助文物复原关键技术研究[D];西北大学;2003年
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10 赵军;基于模型的飞机识别方法研究[D];西北工业大学;2004年
【二级引证文献】
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1 庄玲盈;文俊浩;杨丹;;尿沉渣分析系统的设计与实现[J];计算机与现代化;2011年07期
2 张小琴;李懿;鲜雪梅;郝葆青;;尿沉渣细胞图像的预处理和分割研究综述[J];吉首大学学报(自然科学版);2012年04期
3 白渊海;;尿沉渣图像红白细胞自动分割与识别算法研究[J];现代电子技术;2013年17期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐红梅;民族服饰文化传承中的图像记录研究[D];西南大学;2011年
2 刘沛林;中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究[D];北京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 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
3 杨雪琴;图像模式的形态和纹理特征研究及其在尿沉渣有形成分识别中的应用[D];重庆大学;2010年
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5 宋坤坡;水声三维数据场的可视化技术研究[D];浙江大学;2010年
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7 李阿琼;粘连血细胞图像的分割与识别方法研究[D];重庆大学;2010年
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10 马浩然;尿沉渣分析仪流程控制的设计和优化[D];武汉理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 李敏强,寇纪淞;遗传算法的模式欺骗性分析[J];中国科学E辑:技术科学;2002年01期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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中国期刊全文数据库 前10条
1 汪滨,王有德;扩散泵振动对SEM的影响与消除振动[J];真空科学与技术;1990年01期
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5 周舒;;基于数学形态学的图像边缘检测研究[J];科教文汇(上旬刊);2008年08期
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8 黄炯;图像边缘处理[J];电视字幕.特技与动画;2000年09期
9 刘刚;韩建栋;;一种新的基于梯度的2*图像插值算法[J];红外技术;2006年06期
10 胡德明;;一种基于模糊梯度算法的图像边缘检测方法[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄晓山;;数字图像处理及其在医学上的应用[A];2009年浙江省医学工程学术年会论文汇编[C];2009年
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3 陈春宁;田睿;王毅楠;;基于色差插值的BAYER格式图像色彩复原实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
4 罗强;任庆利;;基于局部IFS理论提取图像边缘[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
5 徐庆伟;刘洲峰;李春雷;;一种基于小波变换的图像边缘检测算法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
6 蒋奇;高瑞;王雷;;管道漏磁场影响因素的研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
7 卢汉明;高德俊;;基于多尺度变换相结合的图像增强算法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 项昱晖;江开勇;夏涛;;基于动态域值的鞋帮图像边缘提取方法[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
9 项昱晖;江开勇;夏涛;;基于动态域值的鞋帮图像边缘提取方法[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
10 王彦锟;刘方;;一种快速稳健的图像旋转角度估计算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 晶 莹;三星新推精细大屏等离子显示器[N];中国质量报;2005年
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9 秦风;S9500——务实者的选择[N];中国摄影报;2006年
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10 闫子飞;面向中医舌诊的舌下静脉特征获取与分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 李富城;多极化SAR图像地物分类技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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6 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
7 滕扬;基于改进的BP神经网络肺部CT图像的结节识别[D];吉林大学;2011年
8 李动节;嵌入式图像压缩编解码研究[D];郑州大学;2011年
9 王百超;图像PDE滤波和盲恢复技术的理论研究及其在IVUS图像处理中的应用[D];山东大学;2011年
10 锁艳;基于分水岭的SAR溢油图像快速分割算法研究[D];大连海事大学;2012年
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