圆形直方图阈值分割法研究
批准号:
62071378
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
范九伦
依托单位:
学科分类:
图像信息处理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
范九伦
中文摘要
方向数据统计是数理统计学的重要分支,圆形直方图是单变量方向数据(称为圆形数据)的表示形式,HSI颜色空间的H分量是圆形直方图的示例之一。本项目立足HSI颜色空间的图像分割,研究圆形直方图的阈值分割法及其应用。内容包括:1)基于断点的圆形阈值分割法。通过断点将圆形直方图展成线性直方图,利用线性直方图成熟的阈值选取准则获得阈值;2)基于圆形统计分布的阈值分割法。在圆形直方图上,直接利用统计量给出阈值选取准则;3)基于HSI颜色空间的阈值分割法。立足H分量的周期(循环)特性,结合S分量,给出阈值选取准则。.线性直方图采用线性序,其阈值法研究至今仍是图像分割的热点。圆形直方图采用圆序并涉及模运算,表述和处理难度大,使得圆形阈值法研究具有挑战性。鉴于此,本项目依据圆形直方图的统计分布特性,对圆形直方图阈值选取准则进行探讨,丰富图像阈值分割法的内容,展示圆形直方图阈值具有的重要理论和应用价值。
英文摘要
Statistics of direction data is an important branch of mathematical statistics. Circular histogram is the representation of univariate direction data (called circular data). H component of HSI color space is one of the examples of circular histogram. Based on the image segmentation of HSI color space, this project studies the threshold segmentation methods of circular histogram and its applications. The content includes: 1) Circular threshold segmentation methods based on breakpoint. The circular histogram is expanded into a linearized histogram by appropriate breakpoint, and the threshold is obtained by the mature threshold selection criterions of linear histogram; 2) Circular threshold segmentation methods based on circular statistical distribution. Threshold selection criterions are directly given on the circular histogram by using statistics. 3) Threshold segmentation methods based on the HSI color space. Threshold selection criterions are given based on the period (cycle) characteristics of H component, and combined with the S component.. Linear histogram adopts linear order and the study of threshold segmentation methods is still a hot topic in image segmentation. Circular histogram adopts circular order and involves modular operation, which is difficult to express and process, making the research of circular threshold method challenging. In view of this, based on the statistical distribution characteristics of circular histogram, this project discusses the threshold selection criterias of circular histogram, enriches the content of image threshold segmentation method, and shows the important theoretical and application value of circular histogram thresholding.
圆形直方图采用圆序并涉及模运算,表述和处理难度大,使得圆形阈值法研究具有挑战性。HSI颜色空间的H分量是圆形直方图的示例之一。本项目依据圆形直方图的统计分布特性,本项目立足HSI颜色空间的图像分割,提出了多种圆形直方图的阈值分割法。.取得的重要研究进展如下:1)基于圆形直方图上的角度平均值和线性直方图上的直线平均值,提出一种断点选择准则;引入线性概率分布的累积分布信息能量概念,基于此给出一种圆形直方图的断点确定方案。2)将线性Otsu迭代算法扩展至圆上,提出圆形直方图Otsu法的线性均值单阈值算法、线性均值嵌套式单阈值算法、最大熵单阈值递归算法;将圆形直方图上的最大Shannon熵阈值选择方法推广到Renyi熵情况,并给出递归算法。3)提出圆形直方图上基于Renyi熵的多阈值选择方法,并给出递推算法。4)针对HSI颜色空间,给出S分量指数加权H分量的直方图公式,利用S分量信息对H分量直方图的毛刺进行平滑处理。5)作为本项目的延伸与应用,提出基于Renyi、Kaniadakis熵、Masi熵、共生矩阵等改进的灰度图像分割算法,以及基于可能性模糊聚类、多目标粗糙模糊聚类的改进彩色图像分割算法;探讨了动态规划、多目标优化、黑猩猩优化等参数寻优方案;本项目还涉及了RGB-D图像分割、高光谱图像分类、图像加密、目标检测、密集人群检测、跨模态图文检索等方面的研究工作。 .本项目的研究任务全部完成,取得了预期的研究成果,共计发表论文72篇,其中发表《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》等SCI论文37篇、EI论文20篇;培养博士研究生1名、硕士研究生11名。.本项目开展的圆形阈值分割法研究,丰富图像阈值分割法的内容,给图像阈值法分割的研究提供了一个新的角度。此外,本项目的研究可为医学、刑侦等彩色图像的分割与识别提供有力的支持,具有一定理论意义和非常好的应用价值。
抑制式可能性聚类算法研究
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批准号:61671377
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2016
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负责人:范九伦
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依托单位:
基于抑制式竞争学习机制的模糊聚类算法研究
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批准号:61340040
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2013
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负责人:范九伦
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依托单位:
广义模糊熵及其在图像分割中的应用
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批准号:60572133
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项目类别:面上项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2005
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负责人:范九伦
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依托单位:
国内基金
海外基金