基于圖像勢能理論的特征提取方法研究.pdf

1、圖像處理技術(shù)發(fā)展給計(jì)算機(jī)視覺提供了廣闊的研究空間，目標(biāo)檢測是計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)中一個(gè)不可或缺的重要領(lǐng)域。研究圖像目標(biāo)特征提取和目標(biāo)檢測具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，可以為計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)提供多種理論依據(jù)和實(shí)現(xiàn)方法，為其應(yīng)用于國防、醫(yī)療、航天、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、人民生活等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重多領(lǐng)域提供計(jì)算機(jī)輔助支持。傳統(tǒng)的目標(biāo)檢測技術(shù)采用整體特征或局部特征進(jìn)行目標(biāo)識別已經(jīng)不能滿足重多領(lǐng)域?qū)δ繕?biāo)檢測的新要求。圖像勢能理論和方法運(yùn)用圖像中目標(biāo)圖像

2、勢能來描述目標(biāo)特征，從整體上體現(xiàn)圖像的基本結(jié)構(gòu)和形狀，同時(shí)把目標(biāo)的局部特征保留并適當(dāng)突顯使目標(biāo)整體特征與局部特征得以相互獨(dú)立而又相互依存為目標(biāo)檢測提供可靠的判別依據(jù)。
　　 在圖像特征提取研究中，根據(jù)圖像的物理性能和視覺效果提出了以相對位置為基礎(chǔ)的像素值標(biāo)第方式，然后借助圖像投影理論和物理學(xué)中勢能理論首次提出了圖像勢能的概念，并對圖像勢能進(jìn)行了解釋、定義、推導(dǎo)、分析等基礎(chǔ)性工作。
　　 在圖像特征分析研究中，根據(jù)圖像勢能

3、的特點(diǎn)和分類，對圖像勢能進(jìn)行了細(xì)分和應(yīng)用研究。提出了將圖像勢能按零勢能點(diǎn)的相對位置分為一維勢能、二維勢能，按勢能的應(yīng)用對象分為標(biāo)準(zhǔn)勢能、骨架勢能和輪廓?jiǎng)菽?。通過理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)將動(dòng)物目標(biāo)、數(shù)字目標(biāo)、模型目標(biāo)分別進(jìn)行勢能分類實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了不同種類的目標(biāo)對應(yīng)不同分類的勢能，使圖像勢能特征能在最少的維數(shù)和最小的處理復(fù)雜度上得到最好的描述。
　　 在目標(biāo)建模與目標(biāo)檢測研究中，提出了圖像勢能建模的方法和基于向量距離的勢能距離檢測方法。圖像

4、勢能是以向量的形式在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲并參與目標(biāo)檢測的，因此在目標(biāo)建模中把勢能向量作為特征存入樣本庫中，充分考慮了不同類別目標(biāo)適用于相應(yīng)類別的圖像勢能，使樣本庫小而精，便于訪問和擴(kuò)展。用歐氏距離的方法來計(jì)算勢能距離進(jìn)行兩個(gè)樣本的相似度檢測，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測的功能。在目標(biāo)檢測的仿真實(shí)驗(yàn)中根據(jù)各種字體數(shù)字符號的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)進(jìn)行了一維勢能檢測并得到較好的檢測效果，在飛機(jī)模型檢測中提出了采用有姿態(tài)偏差范圍的多角度勢能中值檢測法對目標(biāo)樣本建庫和目