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膝关节统计学形状模型的几何外形有效性验证
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作者 段化兵 谷雪莲 +4 位作者 李晓虎 周金成 常逸昊 王杰 郭笑辰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期243-249,共7页
目的获取中国男性健康膝关节的解剖参数范围,并验证健康膝关节统计学形状模型(statistical shape model,SSM)在几何外形上的有效性,为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。方法采集112例健康男性膝关节CT影像,建立三维膝关节模型,每例模... 目的获取中国男性健康膝关节的解剖参数范围,并验证健康膝关节统计学形状模型(statistical shape model,SSM)在几何外形上的有效性,为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。方法采集112例健康男性膝关节CT影像,建立三维膝关节模型,每例模型都单独作为目标模型,剩余模型作为训练集进行主成分分析(principal component analysis,PCA),将得到的SSM向着目标模型进行拟合预测,得到SSM拟合模型。在样本模型和SSM拟合模型上分别标记出相同的解剖测量点,并得出17个线性参数和3个角度参数。对解剖参数值采用独立样本t检验和Mann-Whitney U检验进行统计学检验,若得出的P值均大于0.05,则证明SSM在几何外形上的有效性。结果解剖参数的定性和定量对比分析的结果显示,线性参数值的平均偏差均小于6 mm,角度参数值均小于2.5°;统计学检验的结果显示所有解剖参数的P>0.05,证明膝关节SSM拟合模型与真实健康模型在几何外形上不具有统计学差异。结论获得了健康膝关节解剖参数的参考范围,并验证了膝关节SSM模型在外形上与真实健康模型具有一致性。研究结果为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。 展开更多
关键词 膝关节 统计学形状模型 主成分分析 几何外形 解剖参数
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基于肤面形状模型的并联机械装配精度分析 被引量:1
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作者 申团辉 鲁聪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期42-47,53,共7页
针对现有并联机械装配精度分析中未考虑形状偏差空间分布特征,且并联连接的配合面相对定位偏差的计算未结合实际装配过程而导致的装配精度分析精确性不足的问题,首先,基于非高斯肤面形状模型,提出了结合装配过程的并联连接配合面相对定... 针对现有并联机械装配精度分析中未考虑形状偏差空间分布特征,且并联连接的配合面相对定位偏差的计算未结合实际装配过程而导致的装配精度分析精确性不足的问题,首先,基于非高斯肤面形状模型,提出了结合装配过程的并联连接配合面相对定位偏差计算方法;其次,基于雅克比-旋量模型,提出了雅克比-非高斯肤面形状模型,以实现对并联机械装配的偏差传递累积分析;最后,以直齿圆锥齿轮箱为例,通过蒙特卡洛仿真分别获得了轴交角相对误差ΔRα和中心距相对误差ΔTd频率分布,结果表明形状偏差空间分布特征对并联机械装配精度分析具有不可忽视的影响,该方法可为公差设计提供理论指导,以保障高精度机械产品的装配质量要求。 展开更多
关键词 装配精度分析 并联机械装配 非高斯肤面形状模型 形状偏差 空间分布特征
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基于MDL形状模型的医学图像分割 被引量:1
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作者 蒋建国 宣浩 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期497-500,共4页
主动形状模型是一种有效的图像分割方法,但在建立模型的过程中需要从训练集中建立满足对应关系的轮廓采样点集合。传统采用手动标定的方法工作耗时,且充满主观性,不能向三维空间拓展。文章使用了一种自动的方法,通过构造基于最小描述长... 主动形状模型是一种有效的图像分割方法,但在建立模型的过程中需要从训练集中建立满足对应关系的轮廓采样点集合。传统采用手动标定的方法工作耗时,且充满主观性,不能向三维空间拓展。文章使用了一种自动的方法,通过构造基于最小描述长度准则的目标函数,获得最优化意义上的点分布模型,然后建立主动形状模型,该方法提高了建模的效率并具有客观可重复性。通过对于腰部与膝关节MRI图像的分割实验证明,该文方法可获得较好的图像分割效果。 展开更多
关键词 MDL形状模型 自动标定特征点 主动形状模型 图像分割
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基于改进主动形状模型的生猪耳部区域检测方法 被引量:15
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作者 朱伟兴 刘波 +1 位作者 杨建军 马长华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期288-295,共8页
为研究生猪规模养殖中非接触式体温自动筛检方法,以红外热像仪为采集设备,沿侧视角度方向同时采集生猪可见光和红外热图像,经配准、融合获得二者融合图像。在此基础上,提出了一种基于改进主动形状模型的耳部目标区域检测方法。该方法在... 为研究生猪规模养殖中非接触式体温自动筛检方法,以红外热像仪为采集设备,沿侧视角度方向同时采集生猪可见光和红外热图像,经配准、融合获得二者融合图像。在此基础上,提出了一种基于改进主动形状模型的耳部目标区域检测方法。该方法在经典主动形状模型基础上,首先分析生猪耳部轮廓特征对特征点标记方法进行限定;进而结合图像融合中使用的非子采样轮廓变换,以其分解系数作为特征点纹理描述;最后应用骨架端点匹配方法对平均形状初始化的位姿进行改进。应用该方法对50幅测试图像进行实验,重合度大于0.8的检测结果占比达到84%。 展开更多
关键词 生猪体温 猪耳识别 主动形状模型 图像骨架
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基于主动形状模型的苹果果形分级研究 被引量:21
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作者 蔡健荣 许月明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期123-126,共4页
苹果果形是评价苹果品质的一个重要指标。为提高果形判别的准确度和效率,首次采用主动形状模型(A SM)的方法进行苹果形态分级。根据试验确定苹果轮廓特征点数为36时为最佳特征点数,然后对不同形状的苹果进行计算机自动标定、校准,运用... 苹果果形是评价苹果品质的一个重要指标。为提高果形判别的准确度和效率,首次采用主动形状模型(A SM)的方法进行苹果形态分级。根据试验确定苹果轮廓特征点数为36时为最佳特征点数,然后对不同形状的苹果进行计算机自动标定、校准,运用主成分分析法获取不同形状的苹果模型,并将模型与实际苹果进行灰度匹配,提取像素数目比等特征参数,实现苹果分级。应用结果表明,该方法对苹果果形的判别准确度高达95%,且直观性强、鲁棒性好,具有较好的灵活性。 展开更多
关键词 苹果 果形 主动形状模型 分级 校准 主成分分析
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基于改进主动形状模型的人脸表情识别 被引量:9
6
作者 王晔 吴小俊 +1 位作者 王士同 杨静宇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第6期197-200,共4页
主动形状模型(ASM)是面部特征定位、人脸识别和表情识别等模式识别领域中常用的一种方法。但受到初始情况、光照等诸多因素的影响,其性能会有所下降。研究了一种改进的主动形状模型,改进主要体现在两个方面:第一,首先用点轮廓检测算法(P... 主动形状模型(ASM)是面部特征定位、人脸识别和表情识别等模式识别领域中常用的一种方法。但受到初始情况、光照等诸多因素的影响,其性能会有所下降。研究了一种改进的主动形状模型,改进主要体现在两个方面:第一,首先用点轮廓检测算法(PCDM)检测到双眼的位置,为ASM中的点分布模型粗略地定位好初始位置;第二,从ASM原始的思想出发,充分挖掘标定点之间的联系,提出一种构建局部纹理模型的新方法。在JAFFE人脸数据库中进行验证,结果表明,改进ASM方法提高了搜索速度与特征点定位的精度。最终构造神经网络分类器进行人脸表情识别实验,得到了较好的识别率。 展开更多
关键词 人脸表情识别 主动形状模型 局部纹理模型 人工神经网络
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基于主动形状模型及模糊推理的驾驶疲劳检测 被引量:17
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作者 白中浩 焦英豪 白芳华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期768-775,共8页
为了提高基于单一特征检测算法的准确率和鲁棒性,提出了一种基于多个特征的驾驶员疲劳融合检测算法。选取能够直接反映驾驶员疲劳程度的2个面部特征(眼睛和嘴巴)对驾驶员状态进行综合判断。针对驾驶员头部多角度变化时导致面部特征定位... 为了提高基于单一特征检测算法的准确率和鲁棒性,提出了一种基于多个特征的驾驶员疲劳融合检测算法。选取能够直接反映驾驶员疲劳程度的2个面部特征(眼睛和嘴巴)对驾驶员状态进行综合判断。针对驾驶员头部多角度变化时导致面部特征定位困难的问题,提出了基于主动形状模型(ASM)人脸特征定位算法,应用12个ASM特征标记点,准确定位出眼睛和嘴部特征。针对疲劳程度三级分类(清醒、疲劳及严重疲劳)难以确定的问题,提出了基于模糊推理系统的疲劳检测算法,根据人的经验,"智能"地判断疲劳程度,从而准确地量化疲劳这一模糊概念。实验结果对比表明,综合眼睛和嘴部信息,比采用单参数检测算法减少了误判的概率,具有较高的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 疲劳检测 主动形状模型 面部特征 模糊推理系统
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改进的主动形状模型方法在人脸特征点定位中的应用 被引量:4
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作者 戈新良 杨杰 +1 位作者 张田昊 杜春华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1320-1323,1329,共5页
针对主动形状模型(ASM)已成功应用于人脸特征点定位提出了两点改进方法.其一,首先用Adaboost方法在图像中检测到人脸区域,然后在人脸区域中检测到瞳孔的位置,为ASM中的点分布模型粗略地定位好初始位置;其二,将原始ASM方法中的关键点的1... 针对主动形状模型(ASM)已成功应用于人脸特征点定位提出了两点改进方法.其一,首先用Adaboost方法在图像中检测到人脸区域,然后在人脸区域中检测到瞳孔的位置,为ASM中的点分布模型粗略地定位好初始位置;其二,将原始ASM方法中的关键点的1D纹理模型改进为基于核概率密度估计模型的2D纹理模型.改进的方法在SJTU人脸数据库中进行验证,结果表明,改进的ASM方法提高了特征点定位的精度. 展开更多
关键词 主动形状模型 瞳孔检测 核概率密度估计 人脸检测
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3D形状模型辅助喷射成形工艺的优化 被引量:6
9
作者 张智慧 李周 +3 位作者 张国庆 米国发 刘仲武 田世藩 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第A01期84-89,共6页
喷射成形工艺能够以较少的工序生产整体致密、成分均匀、晶粒细化、力学性能优良的坯件, 但控制喷射成形过程的独立工艺参数却较多, 给工艺优化带来困难。结合所建立的3D 形状模型,针对两种不同运动方式的沉积器, 探讨了喷射熔滴... 喷射成形工艺能够以较少的工序生产整体致密、成分均匀、晶粒细化、力学性能优良的坯件, 但控制喷射成形过程的独立工艺参数却较多, 给工艺优化带来困难。结合所建立的3D 形状模型,针对两种不同运动方式的沉积器, 探讨了喷射熔滴质量流率沿雾化锥的轴向及径向的空间分布, 研究了雾化压力、沉积距离、沉积器下降速度、偏心距及倾斜角对高温合金沉积坯形状及致密度的影响。研究结果表明, 通过计算机辅助优化工艺参数后, 可以获得所需形状的。 展开更多
关键词 喷射成形 高温合金 形状模型 工艺优化
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基于主动形状模型差分纹理和局部方向模式特征融合的人脸表情识别 被引量:8
10
作者 夏海英 徐鲁辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期783-786,796,共5页
针对人脸表情识别背景复杂性以及表情识别的鲁棒性问题,基于Dempster-Shafer(DS)证据理论,提出了一种融合主动形状模型(ASM)差分纹理特征和局部方向模式(LDP)特征的人脸表情识别方法。ASM差分纹理既能有效地屏蔽个体人脸之间的差异,又... 针对人脸表情识别背景复杂性以及表情识别的鲁棒性问题,基于Dempster-Shafer(DS)证据理论,提出了一种融合主动形状模型(ASM)差分纹理特征和局部方向模式(LDP)特征的人脸表情识别方法。ASM差分纹理既能有效地屏蔽个体人脸之间的差异,又能保留人脸表情信息。LDP特征通过计算8个方向的边缘响应来对图像进行编码,因此具有很强的抗噪能力,能够捕捉人脸因表情而产生的细微变化。在DS证据理论融合时,针对不同的特征对表情的识别率,分别用不同的权重系数来计算概率分配值。通过对JAFFE和Cohn-Kanade混合数据库进行实验,表情识别的平均识别率为97.08%,比单特征LDP高出一个百分点,有效地提高了表情识别率和鲁棒性。 展开更多
关键词 主动形状模型 差分纹理 局部方向模式 DS证据理论
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利用基于颜色的自适应形状模型实现手势跟踪 被引量:3
11
作者 齐苏敏 黄贤武 刘家盛 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第2期485-487,共3页
提出了一种基于颜色的自适应形状模型,并利用该模型实现了图像序列中的实时手势跟踪。跟踪算法基于自适应的颜色模型实现准确的手部轮廓提取,并利用基于二维颜色模型的粒子滤波器实现序列图像中跟踪目标的运动估计。实验结果表明了基于... 提出了一种基于颜色的自适应形状模型,并利用该模型实现了图像序列中的实时手势跟踪。跟踪算法基于自适应的颜色模型实现准确的手部轮廓提取,并利用基于二维颜色模型的粒子滤波器实现序列图像中跟踪目标的运动估计。实验结果表明了基于颜色的自适应形状模型对凸形与凹形手部轮廓均能达到准确的手部轮廓提取,并能满足图像序列手势跟踪的实行性要求。 展开更多
关键词 手势跟踪 形状模型 颜色分布模型 粒子滤波器
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基于两级隐式形状模型的抗遮挡目标跟踪 被引量:1
12
作者 张路平 李飚 +1 位作者 王鲁平 韩建涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期96-102,共7页
为解决遮挡条件下的目标跟踪问题,提高定位精度,提出一种基于两级隐式形状模型的目标跟踪算法。利用Fast Hessian检测子提取待跟踪目标及周围区域的局部关键点区域构建码本字典,用SURF描述子获取码本的特征描述矢量建立码本支持模型,利... 为解决遮挡条件下的目标跟踪问题,提高定位精度,提出一种基于两级隐式形状模型的目标跟踪算法。利用Fast Hessian检测子提取待跟踪目标及周围区域的局部关键点区域构建码本字典,用SURF描述子获取码本的特征描述矢量建立码本支持模型,利用广义Hough变换建立码本字典集与目标之间的共生关系,通过隐式形状模型进行在线学习更新,通过寻找投票空间中的极大值来对目标进行定位,根据跟踪过程中目标遮挡程度的不同,分别赋予目标自身码本投票及周围码本投票不同权重,提高不同遮挡状态下目标定位精度。实验结果表明,在目标被遮挡甚至不可见或者丢失后重新回到视场时,该算法均能鲁棒地定位出目标。 展开更多
关键词 目标抗遮挡 隐式形状模型 码本字典 SURF描述子 广义HOUGH变换
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基于活动形状模型的人脸识别 被引量:2
13
作者 董硕 罗述谦 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期244-249,共6页
活动形状模型(ASM)是一种较为流行的用于目标对象定位的统计学形状模型。然而,在搜索过程中,ASM易受初始化位置的影响而陷入局部极值;在局部灰度模型匹配时,对光照条件也较为敏感。针对正面人脸彩色图像的识别问题,提出了一种基于肤色... 活动形状模型(ASM)是一种较为流行的用于目标对象定位的统计学形状模型。然而,在搜索过程中,ASM易受初始化位置的影响而陷入局部极值;在局部灰度模型匹配时,对光照条件也较为敏感。针对正面人脸彩色图像的识别问题,提出了一种基于肤色的人脸检测方法、基于人脸器官几何分布特征的人眼检测方法与活动形状模型方法相结合的算法,来降低ASM算法对初值与光照条件的敏感程度,避免局部极值问题的产生。对于搜索结果的评估问题,本研究针对保持了目标特异性的形状,提出了以质心位置、形状大小和方位角作为相似形状的评价准则。采用40幅黄种人正面端正人脸图像进行测试,实验结果表明,本改进算法的搜索结果与手工标定的识别结果相比,在位置、大小和方位上的误差都较小,识别准确率较高。 展开更多
关键词 人脸识别 活动形状模型 肤色检测 人眼检测
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基于主动形状模型算法的局部灰度模型的加权改进方法 被引量:2
14
作者 韩玉峰 王小林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第12期3392-3394,3402,共4页
主动形状模型(ASM)算法在对目标点搜索的过程中,只采用了标定点周围的局部灰度信息,这样往往会使灰度相似但其实微观纹理细节差别很大的两个点混为一谈,最终使算法的定位不够精确。为此,提出一种基于主动形状模型算法的局部灰度模型的... 主动形状模型(ASM)算法在对目标点搜索的过程中,只采用了标定点周围的局部灰度信息,这样往往会使灰度相似但其实微观纹理细节差别很大的两个点混为一谈,最终使算法的定位不够精确。为此,提出一种基于主动形状模型算法的局部灰度模型的加权改进方法,该算法采用一系列服从离散高斯分布的加权系数依次表示标定点法线方向上两侧的候选点是真实特征点的可能性,从而建立局部加权灰度模型。通过实验结果表明,改进算法比传统算法精度提高了6%。 展开更多
关键词 人脸特征点定位 主动形状模型 局部灰度模型 高斯分布
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基于ISM形状模型的目标检测算法 被引量:1
15
作者 郭秀才 白琳琳 张学峰 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第4期219-222,共4页
提出一种能适应不同方向目标检测,可以有效减小训练样本集数量的目标检测算法。算法包含两部分:ISM(Implicit Shape Model)形状模型生成和目标检测。ISM形状模型中包含目标描述表和ISM形状模型两部分。目标检测时将图像中的局部特征与... 提出一种能适应不同方向目标检测,可以有效减小训练样本集数量的目标检测算法。算法包含两部分:ISM(Implicit Shape Model)形状模型生成和目标检测。ISM形状模型中包含目标描述表和ISM形状模型两部分。目标检测时将图像中的局部特征与目标描述表进行匹配,同时结合ISM形状模型生成投票空间。通过在投票空间中搜索局部极大值,并采用自顶向下的分割和MDL算法来剔除虚假目标,获取图像中的目标检测结果。编程实现了该算法,并用汽车、摩托车、行人等典型目标进行了目标检测试验。试验结果证明该算法对复杂背景下目标检测有较好的性能。用含不同角度目标的图像与原算法进行了对比实验,实验结果表明提高了算法对目标角度变化的适应能力。 展开更多
关键词 目标检测 ISM形状模型 目标描述表 局部特征 目标分割
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多先验形状模型变分水平集建筑物检测 被引量:2
16
作者 杨剑 田昊 李国辉 《科学技术与工程》 2010年第4期914-921,共8页
提出了针对城市遥感影像中建筑物目标分割的一种新的方法。该方法在简化Mumford-Shah模型的水平集方法(Chan-Vese模型方法)的基础上,加入建筑物先验形状模型信息,并引入标记函数来动态选择先验形状,最后通过推演新的模型更好地实现了多... 提出了针对城市遥感影像中建筑物目标分割的一种新的方法。该方法在简化Mumford-Shah模型的水平集方法(Chan-Vese模型方法)的基础上,加入建筑物先验形状模型信息,并引入标记函数来动态选择先验形状,最后通过推演新的模型更好地实现了多个建筑物目标的分割。 展开更多
关键词 图像分割 城市遥感影像 CHAN-VESE模型 先验形状模型 标记函数
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改进的主动形状模型在植物叶形分类中的应用 被引量:1
17
作者 张春燕 申传家 +2 位作者 汤中泽 孟晓 叶歆 《科学技术与工程》 2010年第19期4663-4667,4673,共6页
针对植物叶形识别的特点,采用改进的主动形状模型实现叶片图像的批量识别和分类。在模型中以地标点序列表示对象形状轮廓,分别应用覆盖面积半径和生物学参照点进行伸缩变换和旋转变换,归一化地标点序列间的统计关系,进而研究形状间的相... 针对植物叶形识别的特点,采用改进的主动形状模型实现叶片图像的批量识别和分类。在模型中以地标点序列表示对象形状轮廓,分别应用覆盖面积半径和生物学参照点进行伸缩变换和旋转变换,归一化地标点序列间的统计关系,进而研究形状间的相似性和差异性;在分类时通过设置相似度阈值,强化了同类叶片的标准,从而减少了一些非同类的误归入事件的发生。实验表明改进的主动形状模型在叶形识别中得到稳健的识别率。 展开更多
关键词 主动形状模型 地标点 相似度 叶形
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形状模型在混合建模环境中的映射研究 被引量:1
18
作者 刘德智 董金祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期232-234,共3页
混合建模技术是CAD研究继参数化特征建模技术之后的又一研究热点.线框、曲面和实体模型3种模型间的转换是混合建模技术的核心.本文介绍了:1)实体模型到线框和曲面模型的映射;2)线框模型到实体模型的映射;3)曲面模型到实... 混合建模技术是CAD研究继参数化特征建模技术之后的又一研究热点.线框、曲面和实体模型3种模型间的转换是混合建模技术的核心.本文介绍了:1)实体模型到线框和曲面模型的映射;2)线框模型到实体模型的映射;3)曲面模型到实体模型的映射,为混合建模技术做了一些有益的探讨,并将模型映射算法成功地应用于IGES和STEP的前后置处理器的设计中,取得了满意的结果. 展开更多
关键词 模型映射 形状模型 混合建模 CAD
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改进主动形状模型的遥感图像飞机目标识别方法 被引量:1
19
作者 甘守飞 孙皓 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期84-91,共8页
提出一种基于梯度方向直方图(HOG)的飞机目标方向估计方法,通过改进主动形状模型(ASM)对不同类型目标之间的形变进行建模,利用核密度估计方法(KDE)得到目标的全局统计形状约束以实现目标识别,并设计了一种针对飞机目标的半自动图像特征... 提出一种基于梯度方向直方图(HOG)的飞机目标方向估计方法,通过改进主动形状模型(ASM)对不同类型目标之间的形变进行建模,利用核密度估计方法(KDE)得到目标的全局统计形状约束以实现目标识别,并设计了一种针对飞机目标的半自动图像特征点标定策略,提高了对训练样本特征点的标定效率。对遥感图像中飞机目标的识别实验表明,与现有方法相比,研究提出的方法对飞机目标具有更好的识别性能。 展开更多
关键词 目标识别 主动形状模型 飞机目标 核密度估计 复杂形状
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基于主动形状模型的人脸特征建模 被引量:1
20
作者 陈柯 杜利民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第14期1-3,33,共4页
论文基于主动形状模型,提出了一种新的人脸特征建模方法,并详细介绍了唇部形状的建模过程。该方法从人脸数据库中提取一定的训练集,对唇部形状进行标注、校准和统计分析,可以得到唇部的变形模式,每种变形模式对应形状协方差矩阵的一个... 论文基于主动形状模型,提出了一种新的人脸特征建模方法,并详细介绍了唇部形状的建模过程。该方法从人脸数据库中提取一定的训练集,对唇部形状进行标注、校准和统计分析,可以得到唇部的变形模式,每种变形模式对应形状协方差矩阵的一个特征值,而最大的N(N<10)个特征值对应的主要变形模式可以还原出98%的形状变化。实验证明,该方法以非常小的信息损失为代价,仅用少量的参数就可以描述绝大部分的视觉特征。 展开更多
关键词 主动形状模型 人脸特征建模 变形模式
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