改进各向异性扩散模型在图像滤波去噪中的应用 被引量：4

1

作者 张长胜 冯广 +2 位作者 刘子裕 李川 钱斌 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第4期157-160,共4页

为了增强锅炉水位计图像滤波去噪效果,提高图像清晰度,便于后期液位计图像识别研究,通过分析P-M各向异性扩散模型、选择扩散模型及You Yu-Li和Kaveh M四阶偏微分方程的滤波去噪算法,提出了改进各向异性扩散模型滤波算法。所提算法对Per... 为了增强锅炉水位计图像滤波去噪效果,提高图像清晰度,便于后期液位计图像识别研究,通过分析P-M各向异性扩散模型、选择扩散模型及You Yu-Li和Kaveh M四阶偏微分方程的滤波去噪算法,提出了改进各向异性扩散模型滤波算法。所提算法对Perona和Malik两个扩散函数均值化,并引入标准差作为梯度期望值的偏差裕度,结合了P-M各向异性扩散模型保边缘特性的优点,并消除了由于传统各向异性滤波算法迭代过度所造成的阶梯缺陷问题,确保图像有用信息不缺失和像素点平滑度。实验结果表明:所提算法能够更好地降低噪声对目标信号提取产生的影响,提高了图像识别鲁棒性,增强了图像平滑滤波效果,保证了锅炉水位计图像边缘清晰度和完整性。 展开更多

关键词 滤波去噪 液位计图像识别 改进各向异性扩散模型算法 边缘特性

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结合各向异性扩散和分水岭算法的图像分割 被引量：2

2

作者 陈世文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1622-1627,共6页

传统分水岭算法受到噪声干扰时容易出现过分割现象,为了抑制噪声的同时尽可能多地保留住图像边缘信息,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。首先对原始图像进行滤波操作,传统P-M算子通常人为设定固定边界阈值,容易丢失细节信息... 传统分水岭算法受到噪声干扰时容易出现过分割现象,为了抑制噪声的同时尽可能多地保留住图像边缘信息,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。首先对原始图像进行滤波操作,传统P-M算子通常人为设定固定边界阈值,容易丢失细节信息,应用梯度模的变化设定阈值并连结图像结构张量形成一个扩散函数,边缘处沿切线方向扩散易于保留边缘细节,平坦处具有各向同性易于平滑噪声,这样保证了良好的分水岭结构。其次对图像的梯度信息进行计算,为了使梯度信息得到补偿,采用数学形态学的开闭运算对图像梯度信息进行处理。然后运用形态学极小值标定方法标记处理后的图像局部极小值,最后用分水岭算法对图像进行分割。实验对无噪声图像和加噪声图像进行分割,结果表明该方法具有良好的分割效果,尤其对噪声图像有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 图像分割 分水岭算法 各向异性扩散 P-M模型 标记提取

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基于各向异性扩散方程的多层次并行图像去噪 被引量：1

3

作者 郭静 田有先 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第4期49-51,66,共4页

针对利用各向异性扩散方程的去噪模型在求解中存在计算量大、耗时长、影响实时性等缺点,本文充分利用并行知识,提出了有效的解决方案。即基于各向异性扩散去噪模型,设计工作站机群平台,对噪声图像进行条状重叠的数据划分,以便实现算法... 针对利用各向异性扩散方程的去噪模型在求解中存在计算量大、耗时长、影响实时性等缺点,本文充分利用并行知识,提出了有效的解决方案。即基于各向异性扩散去噪模型,设计工作站机群平台,对噪声图像进行条状重叠的数据划分,以便实现算法节点内与节点间的两级并行策略:在机群结点内部采用共享内存结构,机群节点间采用分布内存结构,以二者的最优结合实现并行的层次结构化,从而得到一种高效的多层次并行图像去噪算法。实验结果表明,在基于混合模型的并行环境下,该算法能在一定程度上提高原算法的计算效率,不仅有效地缩短了运行时间,而且仍能获得与其相当的图像去噪质量。 展开更多

关键词 图像去噪 各向异性扩散方程 机群 并行算法 混合模型

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基于改进粒子群优化算法的气体源定位研究 被引量：2

4

作者 周围 孟凡钦 +2 位作者 汪芮 鞠国铭 张旭 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第7期36-39,共4页

为了提高粒子群优化(PSO)算法在气体泄漏源中的定位精度,针对标准PSO算法中存在的收敛早熟等问题,提出了一种惯性权重非线性递减和异步变化的学习因子相结合的改进PSO(IPSO)算法。该方法能够提高算法的性能,并加快粒子的收敛速度,引入... 为了提高粒子群优化(PSO)算法在气体泄漏源中的定位精度,针对标准PSO算法中存在的收敛早熟等问题,提出了一种惯性权重非线性递减和异步变化的学习因子相结合的改进PSO(IPSO)算法。该方法能够提高算法的性能,并加快粒子的收敛速度,引入二阶振荡环节来增加种群的多样性。通过函数优化实验与其他PSO算法对比,进行有效性分析和误差分析,由气体扩散模型仿真实验得出:定位结果误差值在1%范围内,表明IPSO算法不仅能够优化粒子学习能力,还能够有效提高算法的收敛精度和稳定性。 展开更多

关键词 气体源定位 改进粒子群优化算法 气体扩散模型 惯性权重 二阶振荡

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考虑生物危险源扩散的疫区应急物资调配模型 被引量：3

5

作者 张民波 钟子逸 +3 位作者 闫瑾 王翠灵 王子超 李春欣 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期206-213,共8页

为解决传染性生物危险源扩散后疫区应急物资选址-分配问题,构建多目标优化应急物资调配模型。该模型以最小化配送时间、最小化疫区物资未满足程度为目标函数,结合考虑潜伏期、重复感染率的易感者-潜伏者-感染者-康复者(SEIRS)传染病动... 为解决传染性生物危险源扩散后疫区应急物资选址-分配问题,构建多目标优化应急物资调配模型。该模型以最小化配送时间、最小化疫区物资未满足程度为目标函数,结合考虑潜伏期、重复感染率的易感者-潜伏者-感染者-康复者(SEIRS)传染病动力学模型,建立物资需求方程,预测各疫区实时物资需求;针对应急救援过程中疫情扩散对应急物资调配方案的影响,使用改进非支配排序遗传算法(NSGA)-II求解模型。通过k-means算法预选址,实现适用于现有疫区的配送中心选址方案动态更新,进一步联合决策配送中心各类车辆派遣数、各类物资配送量;并以武汉市2020年疫情数据作为算例对比分析。结果表明:该模型计算效率较高,相较于传统NSGA-Ⅱ算法,在收敛性、多样性和稳定性上具有性能优势,所得应急物资调配方案调配时间更短,疫区未满足程度更小,验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 生物危险源扩散 疫区应急物资 调配模型 多目标优化 应急救援 改进非支配排序遗传算法(NSGA)-Ⅱ

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多目标应急物资路径优化及其改进智能水滴算法 被引量：26

6

作者 蒋杰辉 马良 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第12期3602-3605,共4页

针对多目标应急物资配送中车辆路径优化问题,提出了基于改进智能水滴算法的多目标应急物资路径优化方案。主要包括以下四个阶段:a)构建基于Holling-Ⅱ函数的疾病扩散模型;b)各疫区对药品的需求预测;c)构建多目标应急物流配送模型;d)改... 针对多目标应急物资配送中车辆路径优化问题,提出了基于改进智能水滴算法的多目标应急物资路径优化方案。主要包括以下四个阶段:a)构建基于Holling-Ⅱ函数的疾病扩散模型;b)各疫区对药品的需求预测;c)构建多目标应急物流配送模型;d)改进的智能水滴算法求解多目标应急物资优化问题。研究结果表明,所建立的模型与算法有效可行,可为应急管理相关问题提供决策参考。 展开更多

关键词 应急物流 传染病扩散模型 车辆路径问题 改进智能水滴算法 多目标优化

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基于改进GA-PSO算法的三维WSN气体源定位研究 被引量：2

7

作者 黄浪尘 许诺 张诚 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第12期138-143,共6页

在三维空间针对不同风场下采用无线传感器网络(WSN)定位泄漏气体源问题,提出一种基于风场特征与bounding-box方法的改进遗传-粒子群(GA-PSO)算法。利用bounding-box方法对粒子群搜索空间进行优化处理,减少GA-PSO算法随机搜索产生的无效... 在三维空间针对不同风场下采用无线传感器网络(WSN)定位泄漏气体源问题,提出一种基于风场特征与bounding-box方法的改进遗传-粒子群(GA-PSO)算法。利用bounding-box方法对粒子群搜索空间进行优化处理,减少GA-PSO算法随机搜索产生的无效运算;根据气体湍流扩散模型模拟不同风场特征下气体浓度分布,提出风速修正权重,提高GA-PSO算法搜索目的性。在不同三维风场下将改进GA-PSO算法与多种气体源定位算法进行对比,仿真结果表明,改进GA-PSO算法得到的定位点在无风条件下的平均相对误差为2.66%,有风条件下的平均相对误差为2.84%,定位准确度普遍优于常规算法。 展开更多

关键词 无线传感器网络 改进GA-PSO算法 气体源定位 三维风场特征 气体湍流扩散模型

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基于非线性扩散和多特征融合的提花针织物疵点检测 被引量：5

8

作者 史伟民 简强 +2 位作者 李建强 汝欣 彭来湖 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期86-94,共9页

为解决提花针织物的复杂纹理在疵点检测过程中易造成检测干扰和疵点误判的问题,提出一种基于非线性扩散和多特征融合的疵点检测方法。采用改进PM模型对提花针织物的花纹和强纹理边缘进行抑制,首先利用梯度差异将疵点图像分为纹理区域及... 为解决提花针织物的复杂纹理在疵点检测过程中易造成检测干扰和疵点误判的问题,提出一种基于非线性扩散和多特征融合的疵点检测方法。采用改进PM模型对提花针织物的花纹和强纹理边缘进行抑制,首先利用梯度差异将疵点图像分为纹理区域及疵点区域,然后结合各区域特点选择对应的扩散方程,依据梯度矩阵计算概率子集、相关准则来确定梯度阈值,实现分区域扩散。根据提花针织物的纹理分布特性,提取改进局部二值算法(LBP)、局部熵、局部相关性等表征参数,然后进行去邻域归一化和多特征融合进一步突出疵点区域,最后利用区域生长法定位分割出疵点形态。实验验证了本文预处理方法及疵点检测方法的有效性,通过与其它预处理算法和疵点检测算法进行对比,结果表明本文算法的检测效果最好,对正常织物图像的误检率为3.3%,对含疵点织物图像检测的准确率为98.6%。 展开更多

关键词 提花针织物 PM模型 扩散方程 梯度阈值 改进局部二值算法 去邻域归一化 多特征融合

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IADF算法在双色水位计液位图像测量中的应用 被引量：1

9

作者 冯广 张长胜 +3 位作者 刘子裕 李川 钱斌 张汉平 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第10期148-151,共4页

为了代替值守人员目测水位计液位值,研究基于工控机(IPC)的智能遥视系统和数字图像处理算法,给出了水位计图像识别流程。分析了传统P-M模型各向异性扩散滤波算法,给出了一种改进各向异性扩散滤波(IADF)算法,结合给出的图像畸变校正和亮... 为了代替值守人员目测水位计液位值,研究基于工控机(IPC)的智能遥视系统和数字图像处理算法,给出了水位计图像识别流程。分析了传统P-M模型各向异性扩散滤波算法,给出了一种改进各向异性扩散滤波(IADF)算法,结合给出的图像畸变校正和亮化算法,实现了水位计液位值的智能读数。实验结果表明:该算法及其实现系统智能化程度高,具有良好实时性和较高识别率。 展开更多

关键词 液位值 智能遥视系统 亮化算法 改进的各向异性扩散滤波

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中国虚拟人三维模型重建和可视化 被引量：2

10

作者 宋涛 欧宗瑛 陈伟卿 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期384-389,共6页

中国虚拟人项目已公开发布了数例人体数据集.与美国及韩国虚拟人数据集相比,中国虚拟人数据集提供的解剖和生理信息更为详尽.为解决数据量大处理复杂的难题,研究和实现了基于PC机环境的超大数据集三维模型重建和可视化.为提高重建精度,... 中国虚拟人项目已公开发布了数例人体数据集.与美国及韩国虚拟人数据集相比,中国虚拟人数据集提供的解剖和生理信息更为详尽.为解决数据量大处理复杂的难题,研究和实现了基于PC机环境的超大数据集三维模型重建和可视化.为提高重建精度,提出了几种处理算法:各向异性扩散预处理、相关性配准处理和基于水平集的分割处理.利用多处理器和多线程技术,提出并研究了任务并行、管线并行和数据并行的新并行策略,以及一种修正的同步模板算法,可有效提高处理速度. 展开更多

关键词 三维模型重建 虚拟人 可视化 中国 各向异性扩散 多线程技术 大数据集 多处理器 分割处理 任务并行 并行策略 数据并行 模板算法 处理速度 数据量 PC机 预处理 水平集 相关性 发布 配准

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基于改进分水岭和形态学的视频运动目标检测 被引量：1

11

作者 李木文 高会民 +1 位作者 谢小英 徐漫涛 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期30-33,共4页

为了获得理想的视频运动目标检测结果,本文提出了一种标记分水岭和形态学相融全的视频运动目标检测算法。首先采用各向异性扩散模型对视频图像进行预处理,消除噪声对目标检测的干扰,然后差分算法提取运动目标的轮廓,并对提取的目标轮廓... 为了获得理想的视频运动目标检测结果,本文提出了一种标记分水岭和形态学相融全的视频运动目标检测算法。首先采用各向异性扩散模型对视频图像进行预处理,消除噪声对目标检测的干扰,然后差分算法提取运动目标的轮廓,并对提取的目标轮廓进行形态学操作,最后采用标记分水岭算法对运动目标进行标记和分割,并采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,本文算法较好防止了"过分割"缺陷的出现,可以准确从复杂背景检测到运动目标,不仅提高了视频运动目标的检测正确率,并且加快了视频的检测的速度。 展开更多

关键词 运动目标检测 标记分水岭算法 形态学操作 各向异性扩散模型

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复杂城市环境下无人机路网模型研究 被引量：4

12

作者 胡小兵 杨常澍 周隽 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期251-261,共11页

针对复杂城市环境下无人机路径规划问题,采用三维可视图法研究路网模型。首先,在考虑无人机飞行安全裕度的前提下,将城市密集而不规则的障碍物环境进行变形重组,再以不同的水平和竖直间隔对障碍物外表面进行离散化的节点采集,并构建基... 针对复杂城市环境下无人机路径规划问题,采用三维可视图法研究路网模型。首先,在考虑无人机飞行安全裕度的前提下,将城市密集而不规则的障碍物环境进行变形重组,再以不同的水平和竖直间隔对障碍物外表面进行离散化的节点采集,并构建基于三维可视图的复杂城市低空路网模型。其次,为降低无人机之间的潜在冲突和碰撞风险,引入无人机机动保护区的概念,进一步缩减路网规模,优化路网结构。最后,结合无人机性能和平稳飞行的要求,以最大航向角改变量作为主要限制条件,以最小化路径长度为目标,提出改进的涟漪扩散算法进行求解。仿真结果表明:三维可视图中的采点间隔直接决定了路网模型中节点和链接的数量,并对最优路径与规划时间具有显著影响;1000组仿真实验表明,考虑机动保护区后,最短路径的平均长度相较于无机动保护区时增长了不足1%,而计算耗时降低了近70%。仿真实验验证,通过引入无人机机动保护区和航向角改变量的限制,能够有效降低路网规模,提升运算效率,并有利于获得平滑的路径,降低无人机的潜在碰撞风险。 展开更多

关键词 航空运输 路网模型 三维可视图 无人机 路径规划 改进涟漪扩散算法

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