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《西北工业大学》 2000年
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基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究

王晓丹  
【摘要】: 图象分割是目标识别、图象理解、计算机视觉研究中最基本和最重要的处理步骤和共 同、关键的技术。分割结果的好坏直接影响其后续的识别和理解。图象分割虽历来受到国 内外研究者的重视,然而至今,这一问题仍然没有得到很好的解决。人类对自身视觉机理 研究的不断深入及计算机技术的迅速发展将为图象分割问题的解决提供新的途径。 人类视觉系统初级阶段的视觉信息处理研究表明:基于空间/频域多分辨率分析的图 象分割方法是与人类视觉特性相一致的方法,反映了人类视觉感知过程中的多分辨率、多 方向特性,因此基于空间/频域多分辨率分析的图象分割方法引起了研究者们的广泛关注。 同时,现有的各种图象分割算法中,利用模糊集理论和人工神经网络的方法由于从不 同的侧面反映了人类视觉感知的模糊性、并行性、体现了人类认知过程中的某些智能性, 因此取得了较好的结果,也成为当前图象分割研究的新热点,并推动了图象分割向智能化 方向发展。尽管已有许多人投入了这一领域的研究,但无论是理论和实践上都远远没有达 到让人满意的程度。 因此,本文对于图象分割提出了基于人类视觉感知特性、模糊集理论以及人工神经网 络理论相结合的新研究思路,力图寻找出一种新的符合人类视觉感知特性的有效的纹理图 象分割方法。 本文的研究工作主要包括以下几个方面: 首先,对结合人类视觉感知机理的多分辨率多通道纹理图象分割模型及分割特征提取 方法进行了研究。包括: 结合人类视觉感知机理,提出了一种有效的纹理图象分割模型;对纹理图象的多分辨 率多通道特征提取方法进行了研究,分别给出了利用2D最佳正交极可分方向滤波器和小 波变换进行特征提取的方法;分析了利用金字塔结构和树结构小波变换进行特征提取的优 缺点,提出了一种利用不完全树结构小波变换的纹理特征提取方法;讨论了局部统计值特 征的改进问题,给出了一种对所提取的纹理特征的改进方法,一定程度上克服了计算纹理 特征时的边界效应。 然后,对模糊聚类算法进行了深入研究并给出了相应的纹理分割算法。包括: 在介绍聚类方法、硬C均值聚类算法和模糊C均值聚类算法的基础上,讨论了半模 糊聚类算法;对模糊聚类算法中的相似性度量进行了推广,从而得出一种基于修正 Euclidean距离的半模糊C均值聚类算法;针对部分监督FCM算法需要对已知分类的样 本人为地确定权值,以及没有反映样本在其特征空间的几何特性的缺点,提出了部分监督 加权FCM聚类算法,并将算法用于了纹理分割。 —— 其次,对模糊聚类神经网络进行了深入研究并给出了相广的纹理分割算法。包括: 在分析、讨论了模糊 Kohonen聚类神经网络(FKCN)性能的基础上,指出了 FKCN 用于纹理分割时存在的问题;将入截集概念及“模糊减弱”算十引人到学习率函数中,从 而得出两种改进的F**N(IF**N):井给出了基于IP**N的有效的纹理分割方法;提出 了误差测度加权模糊矢量量化学习算法并将其用于了纹理分割;将多分辨率层次处理的思 想用于多层模糊聚类神经网络的构造,提出了两种基于多层模糊聚类网络进行纹理分割的 方法。 最后,研究了自适应模糊聚类神经网络并用其实现了特定纹理的自动分割。具体如下: 在详细分析了己有的聚类有效性函数的基础上,给出了两种聚类有效性函数;在模糊 聚类有效性指导下构造了一种自适应模糊聚类神经网络,给出了网络模型及学习算法;基 于自适应模糊聚类神经网络,提出一种与语种无关的页面文档图文分割方法,直接使用页 面文档的灰度信息作为输入,避免了二值化过程中信息的丢失。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TP183;TP391.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 鲁卿;冯金富;聂光戍;李骞;;一种基于半模糊聚类的故障诊断方法[J];测试技术学报;2007年06期
2 鲁卿;冯金富;李骞;钟咏兵;;新型SFCM算法及其在故障诊断中的应用[J];计算机工程与应用;2007年35期
3 刘姣娣;曹卫彬;裴志远;郭琳;吴全;;基于多分辨率数据的干旱和半干旱地区地物模糊分类[J];农业工程学报;2012年08期
4 鲁卿;冯金富;胡俊华;张佳强;;一种基于WFCM的故障诊断方法[J];振动、测试与诊断;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
2 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
3 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
4 翟改霞;基于数字技术的铸铁图像分析[D];内蒙古农业大学;2007年
5 葛光涛;二维经验模态分解研究及其在图像处理中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘文娟;小波纹理分析及维氏硬度压痕分割应用[D];广东工业大学;2011年
2 曹玉红;基于模糊均值聚类的脑MR图像分割算法的研究[D];华东交通大学;2010年
3 卢祺;面向GIS的遥感图像解译技术研究及实现[D];上海交通大学;2011年
4 张永梅;基于生物视觉机制的图像感兴趣区域提取研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 张晓芸;彩色图像分割算法的研究与实现[D];重庆大学;2005年
6 刘冬;基于模糊算法及神经网络的数字图像处理方法研究[D];燕山大学;2006年
7 曾贤强;柔性机械臂的模糊控制研究[D];兰州理工大学;2006年
8 潘文卿;基于小波域SAR图像纹理特征提取研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 张兰;基于模糊聚类分析的脑MRI图像分割算法的研究[D];吉林大学;2007年
10 李闯;基于小波理论的图像处理技术研究[D];武汉理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 许俊刚,柯有安;自组织神经网络雷达目标识别的研究[J];北京理工大学学报;1992年03期
2 刘健庄;基于二维直方图的图象模糊聚类分割方法[J];电子学报;1992年09期
3 裴继红,范九伦,谢维信;一种新的高效软聚类方法:[J];电子学报;1998年02期
4 赵荣椿;一种图象纹理特征提取与分割的新方法[J];电子学报;1994年04期
5 龙甫荟,赵荣椿;一种基于视觉感知及相位特征的纹理分割新方法[J];电子学报;1996年08期
6 赵荣椿;一种图象分割新方法及其在石油勘探中的应用[J];计算机学报;1994年01期
7 刘健庄;谢维信;;高效的彩色图像塔形模糊聚类分割方法[J];西安电子科技大学学报;1993年01期
8 谢维信,高新波,裴继红;模糊聚类理论发展及其应用[J];中国体视学与图像分析;1999年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王倩;蒋林华;张京丰;徐海群;;模糊神经网络在粉煤灰混凝土强度预测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 张彤;王建平;孟改样;;异因同果关联神经网络在工程造价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 倪志伟;;BP网络中激活函数的深入研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1997年03期
4 王玮,张德龙;一种新的模糊控制器电路设计[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年04期
5 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
6 张久彪,赵芸;一个改进的约束满足模型[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年04期
7 陈刚,刘庆敏;神经网络用于多类识别问题的有效方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年03期
8 胡俊,汪忠明,方高倪;基于带有偏差单元的IRN模型的大体积混凝土温度预测与控制[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年01期
9 黄春梅;;神经网络方法在大跨连续梁施工控制中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年06期
10 王晓东;;基于一种改进的IRN模型的地基液化判别[J];安徽建筑;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 ;Incremental Clustering for Categorical Data Using Clustering Ensemble[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 刘吉成;汪熙;王仲;刘爱勇;;基于虚拟环境的摄像机定标中的矩阵研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5 徐晓冰;袁先彪;王健;;基于边缘检测与霍夫变换的车牌分割[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 陈海燕;郭克华;王洪南;赵春霞;;基于各向异性分布偏微分方程的路面图像平滑技术[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
7 索继东;刘人杰;杨广治;;基于模糊聚类的雷达与GPS的数据融合[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
8 黄建军;谢维信;;一种直角可分的二维最佳数字滤波器[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
9 钱小聪;郑宝玉;穆明鑫;;神经网络联机手写签名验证[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 蒋阳;鲜晓东;甘平;;基于DSP的CT图像重建研究及其实现[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
3 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
4 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
6 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
7 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
8 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
9 刘强;基于复杂系统的铁路客流预测方法研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
10 王晓松;复杂背景下树木图像提取研究[D];北京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
4 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
6 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
7 蔡静颖;模糊c-均值算法的研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 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
9 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[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 舒志龙,阮秋琦;一种二维均值滤波快速算法及其应用[J];北方交通大学学报;2001年02期
2 张静,蔡伯根,吴建平;移动检测技术的研究[J];北方交通大学学报;2003年03期
3 姚智胜;邵春福;高永亮;;基于支持向量回归机的交通状态短时预测方法研究[J];北京交通大学学报;2006年03期
4 丁艳;金伟其;刘伟;;基于模糊率的自适应多阈值图像分割方法[J];兵工学报;2009年09期
5 吴一全;罗子娟;;基于最小二乘支持向量机时域背景预测的红外弱小目标检测[J];兵工学报;2010年06期
6 苏永华;何满潮;孙晓明;;岩体模糊分类中隶属函数的等效性[J];北京科技大学学报;2007年07期
7 方浩;贾睿;卢嘉鹏;;基于颜色和纹理特征的道路图像分割[J];北京理工大学学报;2010年08期
8 周浩,李天牧,尉洪;基于数学形态学的血液细胞图像边缘提取[J];北京生物医学工程;2002年02期
9 杨岩,李晖;数学形态学在定量金相分析中的应用[J];重庆工学院学报;2002年03期
10 万中;梁文冬;卢宗娟;;模糊数的隶属度区间分布函数[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 盖强;局域波时频分析方法的理论研究与应用[D];大连理工大学;2001年
2 曹龙汉;柴油机智能化故障诊断技术研究[D];重庆大学;2001年
3 侯波;基于小波变换消除遥感图像噪声[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
4 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
5 钟佑明;希尔伯特—黄变换局瞬信号分析理论的研究[D];重庆大学;2002年
6 蒋济同;海洋平台的模态参数识别与损伤诊断研究[D];中国海洋大学;2003年
7 王晓晔;时间序列数据挖掘中相似性和趋势预测的研究[D];天津大学;2003年
8 崔扬;图像检测技术在皮革缺陷检测中的应用研究[D];浙江大学;2004年
9 林亚忠;基于Gibbs随机场模型的医学图像分割新算法研究[D];第一军医大学;2004年
10 闫成新;基于区域的图象分割技术研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯欣;金相图像处理与测量的研究[D];辽宁工程技术大学;2001年
2 武震;基于分形理论的图像分割[D];南京航空航天大学;2002年
3 马大国;原木表面节子的计算机视觉检测技术的研究[D];东北林业大学;2002年
4 高世光;基于模糊聚类的数据挖掘技术研究[D];国防科学技术大学;2002年
5 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
6 冯衍秋;基于Gibbs随机场理论的脑部MR图像分割新算法研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
7 钟锐;小波变换在细胞图像边缘检测中的应用研究[D];四川大学;2003年
8 孙宗保;基于计算机视觉的粒度检测应用研究[D];江苏大学;2003年
9 湛燕;K-近邻、K-均值及其在文本分类中的应用[D];河北大学;2003年
10 王利宏;动物骨髓病理切片图像的计算机预处理研究[D];内蒙古农业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王业琴;;计算机视觉鸭蛋重量检测方法研究[J];安徽农业科学;2011年07期
2 李军;向长城;陈世强;李劲;;基于BEMD的土家织锦数字水印加密算法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2011年06期
3 王殿海;陈松;魏强;王京;;基于二流理论的路网宏观交通状态判断模型[J];东南大学学报(自然科学版);2011年05期
4 林聚财;韩军;陈舫明;徐雄;王亚萍;;基于彩色图像的玻璃绝缘子缺陷诊断[J];电网技术;2011年01期
5 赵俊杰;;基于特征加权的KNNFP改进算法及在故障诊断中的应用[J];电子技术应用;2011年04期
6 张焱;张志龙;沈振康;鹿小莺;;基于动态显著性特征的粒子滤波多目标跟踪算法[J];电子学报;2008年12期
7 张志龙;张焱;沈振康;;基于特征谱的高分辨率遥感图像港口识别方法[J];电子学报;2010年09期
8 陈琪;陆军;赵凌君;匡纲要;;基于特征的SAR遥感图像港口检测方法[J];电子与信息学报;2010年12期
9 孙季丰;何沛思;;一种基于CEMD和融合的多视点图像编码方法[J];电子与信息学报;2011年04期
10 刘成皓;刘文波;张弓;;SAR图像突堤式港口检测[J];光电工程;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 叶加圣;胡学钢;陈锋;;FCD道路交通信息采集与应用系统设计与实现[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 李庆印;基于信息技术的交通管理创新机制研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 周磊;基于注意机制的煤矿监控图像知觉编组研究[D];中国矿业大学;2010年
4 廖孝勇;浮动车交通参数检测及在道路交通状态分析中的应用研究[D];重庆大学;2011年
5 陈琪;SAR图像港口目标提取方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 曹闻;时空数据模型及其应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
7 陈洋;扫描地形图和遥感图像中的目标识别[D];国防科学技术大学;2006年
8 汪洋;面向自动目标识别的图像压缩关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 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
10 张焱;地面背景下成像目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 方超;木材缺陷的图像检测技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆爽;模糊聚类算法在模式分类中的应用研究[D];江南大学;2010年
3 闫飞;伪装迷彩的背景主色提取算法研究[D];西安工业大学;2011年
4 高艺;基于一次拥堵的城市交通拥堵综合评价方法研究[D];北京交通大学;2011年
5 石娜;基于snake和水平集的图像分割方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
6 魏强;基于固定检测器的区域交通状态判别方法研究[D];吉林大学;2011年
7 陈松;基于二流理论的城市路网敏感区域交通需求控制研究[D];吉林大学;2011年
8 曹琛荔;基于神经网络的智能公交信息服务系统研究[D];武汉理工大学;2011年
9 莫国柱;X射线焊缝图像缺陷提取技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
10 陈艳羽;16位TIFF焊缝图像缺陷自动检测研究与实现[D];北京邮电大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 裴继红,范九伦,谢维信;一种新的高效软聚类方法:[J];电子学报;1998年02期
2 范九伦,裴继红,谢维信;基于可能性分布的聚类有效性[J];电子学报;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢兴;谢玉波;秦前清;;有限混合纹理模式及其纹理分割框架[J];计算机工程与应用;2009年30期
2 朱立;基于图象纹理频谱的海上小目标自动检测[J];电子技术应用;1999年10期
3 舒远,胡钊政,谈正;基于多信息融合的纹理分割新方法[J];计算机工程;2005年11期
4 汪凯斌;俞卞章;王琦;奚玮;;无须反复初始化的活动围道纹理分割方法[J];西安电子科技大学学报;2008年03期
5 王伟伟;胡东;;基于纹理谱分析的工件表面质量识别研究[J];机械制造;2009年03期
6 肖瑞;全吉成;刘宇;赵秀影;;基于纹理分割的纹理模型简化[J];电子设计工程;2013年16期
7 陈贺新,戴逸松;特征滤波图象纹理的投影分割[J];数据采集与处理;1989年S1期
8 龙甫荟,赵荣椿;图象相位特征提取及其在纹理分割中的应用[J];西北工业大学学报;1996年01期
9 郭英凯,杨杰,李介谷;基于小波和模糊理论的纹理分割方法[J];上海交通大学学报;1998年09期
10 王晓丹,赵荣椿,吴崇明;相位特征提取及在纹理分割中的应用[J];小型微型计算机系统;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 郝芳;刘长江;;纹理分离加工中的注意机制[A];Proceedings of Conference on Psychology and Social Harmony(CPSH2011)[C];2011年
2 刘泓;莫玉龙;;基于多分辨模型的有监督纹理图象的鲁棒分割[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
3 赵锋;赵荣椿;;基于多特征图象、模糊聚类的分层分块的纹理分割方法[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
4 章小平;范九伦;裴继红;;基于空间信息与模糊聚类的纹理分割方法[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
5 毕笃彦;毛柏鑫;马林华;;基于灰度秩数的非监控纹理图象分割[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
6 王晓丹;赵荣椿;;一种基于视觉感知特性及改进的模糊Kohonen聚类网络的图象纹理分割方法[A];中国体视学学会图像分析专业、中国体视学学会仿真与虚拟现实专业、中国航空学会信号与信息处理专业第一届联合学术会议论文集[C];2000年
7 赵锋;赵荣椿;;纹理分割及特征提取方法综述[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 北京 childe;虚拟纹理 纹理压缩与隐面消除[N];中国电脑教育报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 刘泓;纹理图象的分析与识别研究[D];上海大学;1999年
2 徐琪;一种新的纹理描述方法及其应用[D];复旦大学;2011年
3 孟宇;多维纹理合成及视频时域分割技术的研究[D];吉林大学;2007年
4 毕晓君;基于智能信息技术的纹理图象识别与生成研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
6 韩建伟;基于样本的三维表面纹理快速合成技术[D];浙江大学;2009年
7 幸锐;基于纹理的图像聚类研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈海旭;图像纹理分割与纹理替换研究[D];吉林大学;2006年
2 周晖;纹理分割方法及其应用研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 朱旭阳;视频纹理研究与实现[D];国防科学技术大学;2002年
4 柏建新;织物模拟中纹理问题的研究[D];浙江大学;2003年
5 安志娟;纹理模拟及分析[D];西安电子科技大学;2001年
6 郭刚;一种新的基于Shape From Shading、shape from texture及小波技术的纹理分割方法[D];四川大学;2004年
7 郭栩琪;纹理效应在视觉色差评估中的影响[D];浙江大学;2011年
8 洪妍;基于样图的纹理合成方法研究[D];华北电力大学(北京);2010年
9 许真;基于纹理传递的夜视图像处理[D];东华大学;2011年
10 刘凤霞;压缩传感理论研究及其在图像纹理分割中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
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