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基于多灰度共生矩阵特征值的黄渤海白天海雾识别算法

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气象科学 2024年第1期44卷 189-198页

作者：谢涛郎紫晴冉茂农赵立南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 北京华云星地通科技有限公司北京100081 南京信息工程大学海洋科学学院南京210044

本文基于多灰度共生矩阵特征值,即相关性、对比度、同质性和能量,进行联合海雾遥感判识,提出一种高准确率黄渤海白天海雾识别算法。采用第二代静止气象卫星FY-4A可见光、近红外和红外数据,将该算法应用于黄渤海区域白天海雾判识,并利用2... 详细信息

本文基于多灰度共生矩阵特征值,即相关性、对比度、同质性和能量,进行联合海雾遥感判识,提出一种高准确率黄渤海白天海雾识别算法。采用第二代静止气象卫星FY-4A可见光、近红外和红外数据,将该算法应用于黄渤海区域白天海雾判识,并利用2019—2020年沿黄渤海气象站点能见度实测数据及CALIPSO卫星数据产品对本算法识别结果进行精度验证。结果表明:海雾识别平均检测率(POD)为92%,误报率(FAR)为27%,临近成功指数(CSI)为69%,可以实现对海雾的动态监测,为海上交通等领域提供较好的数据支持。

关键词： FY-4A卫星海雾识别灰度共生矩阵黄渤海

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基于灰度共生矩阵的迷彩图像相似度研究

机电产品开发与创新 2024年第2期37卷 199-202页

作者：黄伟刘珩张飞李浩陆军工程大学江苏南京210007 61606部队北京100093

针对迷彩伪装中图案斑点与颜色在相似度效果评估时的权重问题,通过迷彩设计软件生成多种林地和海洋背景四色迷彩,运用灰度共生矩阵计算图像相似度,采用控制变量法研究斑点图案和背景颜色对图像相似度的影响规律。研究结果表明:灰度共生... 详细信息

针对迷彩伪装中图案斑点与颜色在相似度效果评估时的权重问题,通过迷彩设计软件生成多种林地和海洋背景四色迷彩,运用灰度共生矩阵计算图像相似度,采用控制变量法研究斑点图案和背景颜色对图像相似度的影响规律。研究结果表明:灰度共生矩阵包含图像的亮度(颜色)信息和分布(纹理)信息,可以综合评价迷彩图像的相似度;在迷彩设计中当图像中的斑点形状尺寸相同时,改变图像的颜色,图像相似度为0.5左右,当颜色相同,改变图像中的斑点形状尺寸,图像相似度达到0.9以上,说明迷彩伪装中颜色权重高于斑点图案权重,可为变形迷彩设计提供依据和指导。

关键词：变形迷彩设计灰度共生矩阵相似度颜色斑点形状尺寸

基于灰度共生矩阵和工业CT扫描的受载含瓦斯煤裂隙动态演化特征

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工程科学学报 2023年第1期45卷 31-43页

作者：王登科吴岩魏建平赵小龙张宏图朱传奇袁安营安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室淮南232001 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心焦作454000 中国石化胜利油田分公司东营257000

为研究受载含瓦斯煤在三轴压缩作用下的裂隙演化规律,利用受载含瓦斯煤显微工业CT扫描系统,开展了三轴加载条件下受载含瓦斯煤的工业CT扫描测试,获取了受载含瓦斯煤的应力-应变曲线和各变形阶段的CT扫描图形.运用图像分析软件对CT扫描... 详细信息

为研究受载含瓦斯煤在三轴压缩作用下的裂隙演化规律,利用受载含瓦斯煤显微工业CT扫描系统,开展了三轴加载条件下受载含瓦斯煤的工业CT扫描测试,获取了受载含瓦斯煤的应力-应变曲线和各变形阶段的CT扫描图形.运用图像分析软件对CT扫描数据进行了三维数字重建,实现了煤样内部裂隙的三维可视化和定量表征,并基于灰度共生矩阵(GLCM)理论分析了受载含瓦斯煤的裂隙动态扩展特征及规律.研究结果表明:瓦斯压力的存在一定程度上弱化了受载含瓦斯煤的力学性质,同时也加速了裂隙的扩展;受载含瓦斯煤二维裂隙先闭合后扩展,峰后快速扩展并形成连通二维裂隙网络;三维裂隙体积和裂隙密度呈现出先减小后增大的变化趋势,总体上可划分为裂隙压密闭合、新裂隙萌生扩展和主裂隙加速扩展贯通3个变化阶段;灰度共生矩阵分析中,对比度先减小后增大,能量和同质性先增大后减小,相关性呈现出单调递减趋势,准确描述了受载含瓦斯煤内部裂隙随应力增加不断变化的总体发展规律.

关键词：受载含瓦斯煤工业CT扫描裂隙动态演化灰度共生矩阵三维裂隙重建

基于方位角的灰度共生矩阵法提取碳酸盐岩储层裂缝参数与应用

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成都理工大学学报（自然科学版） 2023年第3期50卷 294-300页

作者：何建军李琼油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059

针对裂缝系统复杂多变的难题,利用灰度共生矩阵法对玉东3号构造带鹰山组碳酸盐岩储层提取表征裂缝的4种属性参数,对4种属性参数进行融合处理,融合后获得了表征裂缝的有效属性参数,并与裂缝(洞)发育模式相结合,较精准地圈定了裂缝发育带... 详细信息

针对裂缝系统复杂多变的难题,利用灰度共生矩阵法对玉东3号构造带鹰山组碳酸盐岩储层提取表征裂缝的4种属性参数,对4种属性参数进行融合处理,融合后获得了表征裂缝的有效属性参数,并与裂缝(洞)发育模式相结合,较精准地圈定了裂缝发育带及裂缝系统的分割特征。应用结果表明,鹰山组裂缝系统发育良好,改善了储层的有效性。鹰山组各亚段裂缝(洞)的发育程度较高,鹰山组3个亚段之间裂缝发育程度存在一定差异,整体上具有东强西弱、沿断隆发育的分布特征。

关键词：裂缝灰度共生矩阵属性参数融合

基于灰度共生矩阵鉴别前庭神经鞘瘤和桥小脑角区脑膜瘤的应用价值

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磁共振成像 2022年第4期13卷 103-106页

作者：鞠文萍梁洁王现亮彭雪婷王剑飞潍坊市人民医院放射科潍坊261041 潍坊医学院医学影像学院潍坊261053

目的探讨灰度共生矩阵(gray-level co-occurrence matrix,GLCM)在前庭神经鞘瘤(vestibular schwannoma,VS)与桥小脑角区脑膜瘤(cerebellopontine angle meningioma,CPAM)鉴别诊断中的价值。材料与方法回顾性分析经病理证实为VS(VS组)及CPAM患者(CPAM组)病例41例,所有患者均在术前行常规MRI平扫+增强扫描。测量并记录GLCM参数,包括能量、对比、相关、逆差矩及熵。采用两独立样本t检验或Mann-Whitney U检验对各个序列GLCM参数进行比较,受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析判断各参数的诊断效能。结果两组间T2WI序列GLCM参数中的对比、相关和逆差矩差异有统计学意义(P值均<0.05);液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列GLCM参数中的对比和逆差矩差异有统计学意义(P值均<0.05);增强T1WI序列GLCM参数中的对比和逆差矩的差异有统计学意义(P值均<0.05)。各序列GLCM参数中,T2WI序列GLCM参数中的对比诊断效能最佳,AUC值最大,为0.971,敏感度和特异度分别为91.30%、94.44%。结论GLCM有助于鉴别前庭神经鞘瘤与桥小脑角区脑膜瘤,可以为临床提供重要参考价值。

关键词：灰度共生矩阵前庭神经鞘瘤桥小脑角区脑膜瘤纹理分析磁共振成像

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基于灰度共生矩阵的微动干扰分类识别

空军工程大学学报 2022年第4期23卷 35-42页

作者：史崇崴张群刘治东孙凤莲空军工程大学信息与导航学院西安710077 空军通信士官学校辽宁大连116000

针对雷达成像中面临的调制转发微动干扰、微动散射波干扰、脉冲卷积微动干扰3种新型微动干扰样式的识别问题,提出一种基于灰度共生矩阵的干扰识别方法。该方法从图像域角度出发,首先对雷达接收信号矩阵进行灰度化处理,然后利用灰度共生... 详细信息

针对雷达成像中面临的调制转发微动干扰、微动散射波干扰、脉冲卷积微动干扰3种新型微动干扰样式的识别问题,提出一种基于灰度共生矩阵的干扰识别方法。该方法从图像域角度出发,首先对雷达接收信号矩阵进行灰度化处理,然后利用灰度共生矩阵提取其纹理参数并构造特征参数,最后采用KNN分类器实现了对雷达接收信号中目标回波和3种微动干扰样式的检测与识别。仿真实验结果表明,当信噪比为-5 dB时,不同干信比下4种信号样式的识别率均能够达到90%以上,每种信号样式整体识别率在98%以上;当信噪比为5 dB时,不同干信比下4种信号样式的识别率均能够达到95%以上,每种信号样式整体识别率在99%以上。

关键词：微动干扰灰度共生矩阵特征提取干扰识别

基于灰度共生矩阵的MRI纹理分析在椎管内脊膜瘤和神经鞘瘤鉴别诊断中的应用价值

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磁共振成像 2022年第8期13卷 84-87页

作者：梁洁杜昕王现亮蒲如剑朱万平潍坊市人民医院放射科潍坊261041 潍坊医学院医学影像学院潍坊261053 潍坊市人民医院脊柱外科潍坊261041

目的探讨基于灰度共生矩阵(gray-level co-occurrence matrix,GLCM)的MR图像纹理分析在鉴别椎管内脊膜瘤和神经鞘瘤中的临床应用价值。材料与方法回顾性分析经病理证实的椎管内神经鞘瘤患者病例32例、脊膜瘤患者病例26例,利用Image J软... 详细信息

目的探讨基于灰度共生矩阵(gray-level co-occurrence matrix,GLCM)的MR图像纹理分析在鉴别椎管内脊膜瘤和神经鞘瘤中的临床应用价值。材料与方法回顾性分析经病理证实的椎管内神经鞘瘤患者病例32例、脊膜瘤患者病例26例,利用Image J软件在T2WI、对比增强T1WI矢状位图像中选取肿瘤最大层面勾画感兴趣区(region of interest,ROI),提取病灶的GLCM纹理参数,比较两组肿瘤各参数的差异,并评价各参数的诊断效能。结果T2WI序列中能量、对比、相关、逆差矩和熵在两组间差异均有统计学意义(P0.05)。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析显示,T2WI序列中的熵及对比增强T1WI序列中的能量诊断效能最佳。采用logistic回归分析纹理参数联合诊断效能发现较单一参数均有所提高。结论基于GLCM的MRI图像纹理分析在椎管内脊膜瘤和神经鞘瘤两者的鉴别诊断中有一定的临床价值。

关键词：磁共振成像纹理分析脊膜瘤神经鞘瘤灰度共生矩阵

基于振动参数图像融合灰度共生矩阵的电抗器机械状态辨识方法

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噪声与振动控制 2023年第2期43卷 154-161页

作者：张嵩阳王磊磊吕中宾田旭王东晖王广周国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450001

为更有效地监测电抗器的工作状态,提出一种基于振动参数图像融合灰度共生矩阵的电抗器机械状态辨识方法。首先对电抗器施加不同大小的电压、预紧力以模拟不同工况,在采用工作变形分析的基础上,利用灰度共生矩阵提取不同工况下工作变形... 详细信息

为更有效地监测电抗器的工作状态,提出一种基于振动参数图像融合灰度共生矩阵的电抗器机械状态辨识方法。首先对电抗器施加不同大小的电压、预紧力以模拟不同工况,在采用工作变形分析的基础上,利用灰度共生矩阵提取不同工况下工作变形分析云图的纹理特征,引入能够定量表征电抗器振动情况的振型相关系数,进而得到电抗器振动参数结合工作变形分析灰度图纹理特征的融合特征矩阵,最后利用支持向量机实现电抗器的状态辨识。通过模拟绕组松动故障试验,将所提方法与单一基于灰度共生矩阵的常规辨识方法进行比较,实验结果表明:所提方法能够有效地提取电抗器振动信号特征参量,且诊断精度相较于常规方法有明显提升,准确率可达93.6%。

关键词：振动与波电抗器工作变形分析灰度共生矩阵状态辨识振型相关系数

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灰度共生矩阵的快速实现和优化方法研究

仪器仪表学报 2012年第11期33卷 2509-2515页

作者：郑红李钊李俊北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

灰度共生矩阵计算具有计算量大、计算延时长等缺点,严重影响计算的实时性。针对此问题在充分分析灰度共生矩阵计算并行性的基础上,提出了快速计算灰度共生矩阵的并行算法和并行体系结构,利用图像中像素之间计算的可并行性,设计多个Proce... 详细信息

灰度共生矩阵计算具有计算量大、计算延时长等缺点,严重影响计算的实时性。针对此问题在充分分析灰度共生矩阵计算并行性的基础上,提出了快速计算灰度共生矩阵的并行算法和并行体系结构,利用图像中像素之间计算的可并行性,设计多个Processing Elements(PEs)对多个像素进行并行计算,可有效地实现灰度共生矩阵的快速计算。由于嵌入式可重配置硬件平台资源有限,对灰度共生矩阵计算性能进行优化的同时还对资源消耗进行优化。通过对计算延时(latency)和资源消耗(area)的分析,建立新的优化目标函数,实现了性能和资源折衷的优化设计。

关键词：灰度共生矩阵并行计算优化设计计算性能资源消耗