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纹理的特征提取与分类研究

纹理的特征提取与分类研究

作者：谢世朋安徽大学

学位级别：硕士

本论文主要研究纹理图像的特征提取和分类。首先在第一章描述了与纹理相关的一些基本概念;第二章介绍了描述纹理特征的方法，接着在第三章讲述了基于滤波器组的纹理分类方法。该方法首先利用滤波器组对纹理进行滤波，纹理特征是用滤波... 详细信息

本论文主要研究纹理图像的特征提取和分类。首先在第一章描述了与纹理相关的一些基本概念;第二章介绍了描述纹理特征的方法，接着在第三章讲述了基于滤波器组的纹理分类方法。该方法首先利用滤波器组对纹理进行滤波，纹理特征是用滤波器输出的统计值表示的;然后用这些特征向量进行纹理分类研究，分类主要利用了简单(naive)Bayes分类方法和最大加权相关树分类方法;最后通过实验验证了对纹理的分类，最大加权相关树分类方法的效果是较好的。在第四章研究了基于局部仿射变换的稀疏纹理分类。以往对纹理的研究主要是针对2D纹理的研究的，一般是通过大量的训练样本来完成纹理特征的提取，本文在第四章介绍了通过仿射变换来提取稀疏纹理的立体信息，这样只需要较少的训练样本就可以完成3D纹理特征提取。实验应用CUReT数据做纹理数据集，运用贝叶斯分类器和改进的分类器对纹理进行分类。实验结果证明了改进的分类器对纹理分类的精度较好，但速度很慢。在第五章提出了基于单应的稀疏纹理的3D表面特征描述方法，并进行相应的纹理分类研究。方法是利用随机抽样一致算法(RANdom Sample Consensus(RANSCA))自动计算两幅图像间的单应，并使用Levenberg-Marquardt算法最小化重投影误差估计与引导匹配的约束剔除初始匹配中的误匹配点，同时找到新的匹配对。提取两幅纹理的匹配点，不仅可以提取一般纹理的特征，而且可以提取包含立体信息的纹理特征，如由光照和视点的变化引起立体纹理的阴影变化等，通过匹配点的提取而不再需要大量的训练样本来进行纹理的特征提取。实验证明了该算法可以较准确和快速的进行纹理特征提取和分类，使得纹理分类工作变得有较强的可行性和实用性。论文的创新点有：(1)基于最大加权依赖树的纹理分类;(2)基于仿射变换的3D稀疏纹理特征提取;(3)基于单应的3D纹理特征提取。

关键词：纹理特征提取稀疏纹理纹理分类

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基于自适应点扩散函数的锥束CT散射校正

中国医学影像技术 2015年第11期31卷 1763-1767页

作者：谢世朋丁铭晨南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京市统计局江苏南京210019

目的探讨基于自适应点扩散函数的方法对锥束CT散射校正的效果。方法通过加入遮挡板的方法来获取投影图像部分区域散射分布;建立散射分布模型,利用遮挡区域散射分布,自适应地调整扩散函数模型参数,然后进行散射估计和校正;对遮挡区域进... 详细信息

目的探讨基于自适应点扩散函数的方法对锥束CT散射校正的效果。方法通过加入遮挡板的方法来获取投影图像部分区域散射分布;建立散射分布模型,利用遮挡区域散射分布,自适应地调整扩散函数模型参数,然后进行散射估计和校正;对遮挡区域进行修复,以减少断层重建噪声。结果基于自适应点扩散函数的方法不需要重复扫描被测物体,能高效地对不同厚度和密度的物体进行锥束CT散射校正,可减少因散射造成的杯状伪影和条纹状伪影,与相比、杯状伪影从校正前的26.09%下降到1.26%,即减少约95.17%。结论基于自适应点扩散函数的方法可有效进行散射校正、降低杯状伪影和条纹状伪影,校正后图像质量明显增加。

关键词：散射校正散射点扩散函数锥束CT

基于改进Mask⁃RCNN的配电线路语义分割

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2021年第6期41卷 41-46页

作者：谢世朋李博张冬南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司江苏淮安223002

为避免配电线路检修时带来停电等问题,目前不停电作业已成为电力部门对配电线路进行检修的主要手段之一。为保证作业人员在进行不停电作业时的安全性,精准的不停电作业安全预警是非常重要的。其中对配电线路进行语义分割是不停电作业安... 详细信息

为避免配电线路检修时带来停电等问题,目前不停电作业已成为电力部门对配电线路进行检修的主要手段之一。为保证作业人员在进行不停电作业时的安全性,精准的不停电作业安全预警是非常重要的。其中对配电线路进行语义分割是不停电作业安全预警中的关键技术。文中提出了一种配电线路语义分割法——基于改进的Mask⁃RCNN语义分割模型,对配电线路实现精准的语义分割。通过现场实地实验,该方法具有较好的分割效果。

关键词：不停电作业配电线路语义分割 Mask⁃RCNN

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基于卷积神经网络检测肺结节

中国医学影像技术 2018年第6期34卷 934-939页

作者：侍新谢世朋李海波南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

目的针对目前基于胸部CT图像的肺结节自动检测方法的检出率较低且存在大量假阳性的问题,提出一种基于卷积神经网络的肺结节检测方法。方法采用基于模糊建模思想和迭代相对模糊连接度(IRFC)算法的自动解剖识别(AAR)方法分割肺部CT图像,... 详细信息

目的针对目前基于胸部CT图像的肺结节自动检测方法的检出率较低且存在大量假阳性的问题,提出一种基于卷积神经网络的肺结节检测方法。方法采用基于模糊建模思想和迭代相对模糊连接度(IRFC)算法的自动解剖识别(AAR)方法分割肺部CT图像,提取肺部实体部分;将分割后的图像输入卷积神经网络,提取肺结节特征;采用位置敏感特征图表达结节的位置信息。结果使用天池医疗AI大赛数据集,精准分割肺部CT图像,检测肺结节的准确率、敏感度、特异度和假阳性率分别为95.60%、95.24%、95.97%和4.03%。结论基于卷积神经网络检测肺结节有较高的精度和效率,且鲁棒性好。

关键词：体层摄影术 X线计算机图像分割特征提取卷积神经网络位置敏感特征图肺结节

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肺结节图像的自动分割与识别

计算机工程与设计 2019年第2期40卷 467-472页

作者：郭桐谢世朋南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为实现肺结节自动分析与识别,研究基于模糊建模思想和迭代相对模糊连接度(IRFC)算法的自动解剖识别(AAR)方法。该方法包括5个步骤:收集图像数据,用于模型构建和测试AAR;叙述胸腔中每个器官的精确定义,根据定义提取肺部轮廓;建立分层模... 详细信息

为实现肺结节自动分析与识别,研究基于模糊建模思想和迭代相对模糊连接度(IRFC)算法的自动解剖识别(AAR)方法。该方法包括5个步骤:收集图像数据,用于模型构建和测试AAR;叙述胸腔中每个器官的精确定义,根据定义提取肺部轮廓;建立分层模糊解剖模型;利用分层模型识别和定位肺部;根据层级结构提取肺部轮廓。将分割好的肺部图片作为输入送入卷积神经网络进行肺部结节检测,通过使用VGG-16网络模型,在天池医疗AI大赛的数据集上实现了92.72%的目标检测准确率。

关键词：模糊模型层级结构迭代相对模糊连接度肺部分割卷积神经网络

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稀疏纹理的特征提取和分类研究

计算机应用研究 2007年第3期24卷 306-308页

作者：谢世朋胡茂林安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室

提出了对稀疏纹理表面特征的新描述方法,并进行了纹理分类的研究。以往对纹理的研究大多是对2D纹理的研究,一般是通过大量的训练样本来完成纹理特征的提取。通过RANSAC估计两幅纹理的单应约束,提取两幅纹理的对应点,不仅可以提取一般纹... 详细信息

提出了对稀疏纹理表面特征的新描述方法,并进行了纹理分类的研究。以往对纹理的研究大多是对2D纹理的研究,一般是通过大量的训练样本来完成纹理特征的提取。通过RANSAC估计两幅纹理的单应约束,提取两幅纹理的对应点,不仅可以提取一般纹理的特征,而且可以提取包含立体信息的纹理特征(如因为光照和视点的变化引起立体纹理的阴影变化等),通过对应点的提取使得不再需要大量的训练样本来进行纹理的特征提取。实验表明该算法可以较准确和快速地进行纹理特征提取和分类,使得纹理分类工作变得有较强的可行性和实用性。

关键词：纹理分类特征提取稀疏纹理

Scatter correction for cone-beam computed tomography using self-adaptive scatter kernel superposition

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Chinese Physics C 2012年第6期36卷 566-572页

作者：谢世朋罗立名 School of Mathematical Sciences Anhui University School of Computer Science & Engineering Southeast University

The authors propose a combined scatter reduction and correction method to improve image quality in cone beam computed tomography （CBCT）. The scatter kernel superposition （SKS） method has been used occasionally in previous studies. However, this method differs in that a scatter detecting blocker （SDB） was used between the X-ray source and the tested object to model the self-adaptive scatter kernel. This study first evaluates the scatter kernel parameters using the SDB, and then isolates the scatter distribution based on the SKS. The quality of image can be improved by removing the scatter distribution. The results show that the method can effectively reduce the scatter artifacts, and increase the image quality. Our approach increases the image contrast and reduces the magnitude of cupping. The accuracy of the SKS technique can be significantly improved in our method by using a self-adaptive scatter kernel. This method is computationally efficient, easy to implement, and provides scatter correction using a single scan acquisition.

关键词： scatter correction Compton scatter cone beam computed tomography

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基于残差学习的CT稀疏重建伪影校正

计算机工程与设计 2018年第8期39卷 2557-2563页

作者：张鹏程谢世朋南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为减少CT扫描中X射线的辐射剂量,提出一种基于残差学习的CT稀疏重建伪影校正的方法。增大CT扫描间隔的角度,减少投影的个数;利用FBP方法对原始数据进行反投影重建;建立基于残差学习的卷积神经网络模型,对重建过程中的伪影特征进行学习;... 详细信息

为减少CT扫描中X射线的辐射剂量,提出一种基于残差学习的CT稀疏重建伪影校正的方法。增大CT扫描间隔的角度,减少投影的个数;利用FBP方法对原始数据进行反投影重建;建立基于残差学习的卷积神经网络模型,对重建过程中的伪影特征进行学习;通过对稀疏重建的图像进行残差操作,得到去伪影的CT图像。实验结果表明,该方法降低了X射线的辐射剂量,减少了传统稀疏重建中正则化的影响,有效降低了条形伪影。

关键词：计算机断层扫描稀疏重建残差卷积神经网络伪影

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基于颜色表示的尺度自适应实时目标跟踪

计算机工程 2018年第7期44卷 225-229页

作者：张志凡谢世朋傅鹏南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

传统基于颜色表示的在线目标跟踪方法,倾向于跟踪与目标外观相似的区域,会因为尺度变化而导致漂移。针对该问题,结合干扰感知模型与背景对象模型,提出一种基于颜色表示的目标跟踪方法。通过干扰感知模型抑制干扰区域,利用背景对象模型... 详细信息

传统基于颜色表示的在线目标跟踪方法,倾向于跟踪与目标外观相似的区域,会因为尺度变化而导致漂移。针对该问题,结合干扰感知模型与背景对象模型,提出一种基于颜色表示的目标跟踪方法。通过干扰感知模型抑制干扰区域,利用背景对象模型将目标对象从周围背景中区分出来,并结合自适应尺度估计方法进行目标跟踪。实验结果表明,与STC和RVT跟踪方法相比,该方法在精度和鲁棒性方面表现更好。

关键词：对象模型尺度自适应干扰感知模型背景对象模型颜色直方图