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拓扑约束结合匈牙利算法在高密度神经干细胞追踪中的研究

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生物医学工程学杂志 2012年第4期29卷 597-603页

作者：汤春明董莎莎宁燕博崔颖哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

神经干细胞(NSCs)的运动分析是细胞学和生物学研究中重要的组成部分之一,而对大量NSCs同时进行追踪是细胞运动研究的主要难点。为了进一步提高高密度NSCs追踪算法的准确性,本文提出了一种新的基于分割、结合拓扑约束和数据关联的细胞追... 详细信息

神经干细胞(NSCs)的运动分析是细胞学和生物学研究中重要的组成部分之一,而对大量NSCs同时进行追踪是细胞运动研究的主要难点。为了进一步提高高密度NSCs追踪算法的准确性,本文提出了一种新的基于分割、结合拓扑约束和数据关联的细胞追踪方法。首先针对实验所用的两组细胞图像序列的特点,分别采用了不同的分割方法。然后利用拓扑约束完成相邻两帧中所有细胞的数据关联并建立系数矩阵,最后对该系数矩阵利用匈牙利算法实现细胞的最优匹配,以此模式从序列的前两帧到最后一帧完成细胞追踪。实验结果表明,本文算法与单独利用拓扑约束进行细胞追踪的方法相比,有更好的追踪效果,准确性更高,序列I和序列Ⅱ的最终追踪准确率分别提高了10.17%和4%。

关键词：神经干细胞细胞追踪拓扑约束匈牙利算法数据关联

数学形态学与拓扑约束支持的单条河流骨架线提取

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遥感学报 2017年第5期21卷 785-795页

作者：孟令奎李珏王锐张文武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心武汉430079

为解决当前遥感手段提取河流骨架线自动化程度不高、精度有限、易发生断裂等问题,提出一种基于数学形态学与拓扑约束理论的完整单条河流骨架线自动化提取方法。该法综合利用归一化水体指数(NDWI)和数学形态学方法提取遥感影像中的河流... 详细信息

为解决当前遥感手段提取河流骨架线自动化程度不高、精度有限、易发生断裂等问题,提出一种基于数学形态学与拓扑约束理论的完整单条河流骨架线自动化提取方法。该法综合利用归一化水体指数(NDWI)和数学形态学方法提取遥感影像中的河流及河流初始骨架线;从河流初始骨架线二值图中获取断点,并自动计算膨胀系数,利用局部膨胀细化法进行连接;结合拓扑约束,利用初始骨架线对连接线进行去伪操作。结果表明,该方法能有效解决细小、易发生断裂的单条河流的完整骨架线自动提取的难题。

关键词：数学形态学拓扑约束河流骨架线断线连接

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一种基于拓扑约束的多核跟踪算法

电子学报 2015年第2期43卷 353-357页

作者：苏娟王百合刘代志第二炮兵工程大学陕西西安710025

针对视觉跟踪中常见的目标部分遮挡和尺度变化问题,提出了一种基于拓扑约束的多核跟踪算法.首先,提取满足空间分布的位于目标与背景所在边界的Harris角点作为多核跟踪器的中心,然后,采用拓扑约束对多个跟踪结果进行优化,选取跟踪性能好... 详细信息

针对视觉跟踪中常见的目标部分遮挡和尺度变化问题,提出了一种基于拓扑约束的多核跟踪算法.首先,提取满足空间分布的位于目标与背景所在边界的Harris角点作为多核跟踪器的中心,然后,采用拓扑约束对多个跟踪结果进行优化,选取跟踪性能好的核跟踪器,构造仿射变换模型,进而得到最终跟踪结果和目标尺度变化信息.实验结果表明,本文算法能对目标进行准确跟踪,并能有效地处理目标的部分遮挡和尺度变化问题.

关键词：多核跟踪拓扑约束部分遮挡尺度变化

考虑拓扑约束并采用改进遗传算法的PMU优化配置

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电网技术 2014年第8期38卷 2063-2070页

作者：赵媛媛袁澎艾芊吕天光上海交通大学电气工程学院上海市闵行区200240 华东电力设计院上海市浦东新区201200

为了进一步提高同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)配置的效率以及其在大规模系统中的应用,提出一种结合人工智能方法和图论方法的混合优化算法。该算法以4种拓扑重构规则和3种PMU配置规则为基础,利用拓扑约束分析法逐步得... 详细信息

为了进一步提高同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)配置的效率以及其在大规模系统中的应用,提出一种结合人工智能方法和图论方法的混合优化算法。该算法以4种拓扑重构规则和3种PMU配置规则为基础,利用拓扑约束分析法逐步得出目标电网PMU配置的约束条件,有效缩小了问题的可行解空间,并提出基于序号编码法的遗传算法(genetic algorithm,GA),使用改进的交叉变异算子避免繁殖过程中出现不可行解,从而进行高效的优化。算例表明,所提算法不仅能够准确得到最小PMU配置数目,而且对大系统也具有较快的运算速度,在大规模系统PMU配置中具有很高的应用价值。

关键词： PMU优化配置拓扑约束遗传算法序号编码图论可观测性分析

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结合局部描述和拓扑约束的直线段匹配算法

国防科技大学学报 2014年第6期36卷 25-30页

作者：张跃强苏昂朱遵尚刘海波尚洋国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073

针对弱纹理目标匹配问题,提出了一种基于直线局部邻域梯度信息和全局结构信息的直线匹配算法:对均值标准差直线描述符进行改进用于初始匹配;利用直线间的全局拓扑结构滤除误匹配;利用迭代拓扑滤波寻找更多的匹配,同时引入全局角度约束... 详细信息

针对弱纹理目标匹配问题,提出了一种基于直线局部邻域梯度信息和全局结构信息的直线匹配算法:对均值标准差直线描述符进行改进用于初始匹配;利用直线间的全局拓扑结构滤除误匹配;利用迭代拓扑滤波寻找更多的匹配,同时引入全局角度约束提高算法效率并进一步滤除错误匹配。实验表明,在光照变化、图像旋转、图像模糊、尺度变换、视点变化等条件下,该方法都具有很强的鲁棒性,并在匹配效率和准确度上优于现有的两种比较流行的方法。

关键词：直线检测直线描述直线匹配拓扑约束

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拓扑约束优化特征匹配的图像配准与拼接

计算机技术与发展 2019年第6期29卷 37-41页

作者：周露露路纲田艳玲陕西师范大学计算机科学学院

对于尺度不变特征变换方法(SIFT)应用的图像拼接过程中存在错误匹配的问题,结合拓扑学理论,提出一种去除错误匹配的SIFT改进算法。定义特征点间的拓扑关系,对于两幅图像的特征点间拓扑关系做异或运算得到判断矩阵,获得拓扑关系完全相同... 详细信息

对于尺度不变特征变换方法(SIFT)应用的图像拼接过程中存在错误匹配的问题,结合拓扑学理论,提出一种去除错误匹配的SIFT改进算法。定义特征点间的拓扑关系,对于两幅图像的特征点间拓扑关系做异或运算得到判断矩阵,获得拓扑关系完全相同的特征点集,有效提高特征点的匹配精度。另外,提出利用特征点重复率、特征点辨识率以及图像拼接运行时间三个指标对改进后的算法进行评价,并与尺度不变特征变换算法等进行对比。数据分析与拼接结果表明,使用拓扑约束去除错误匹配后特征点的重复率为98.6%,与待拼接图像中具有最多重复的特征点,从而达到了提高匹配的准确性和鲁棒性以及图像拼接精度的效果,拓扑约束后特征点辨识率达到0.83的平均水平,算法去除错误匹配对,提高了特征点的匹配正确性。该算法继承了SIFT算法强壮的稳健性,进一步提高了图像拼接的准确性和真实性。

关键词：特征匹配图像拼接尺度不变特征变换拓扑约束重复率辨识率

拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用

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拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用

作者：马玲哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

细胞运动在许多生物学过程中扮演着关键性的角色,而分析细胞运动,通常是对目标细胞进行追踪。当手动的方法识别和追踪上亿的细胞成为不可能的任务时,能同时追踪和分析数千个细胞的自动追踪系统就成为细胞追踪的研究热点。基于图论的细... 详细信息

细胞运动在许多生物学过程中扮演着关键性的角色,而分析细胞运动,通常是对目标细胞进行追踪。当手动的方法识别和追踪上亿的细胞成为不可能的任务时,能同时追踪和分析数千个细胞的自动追踪系统就成为细胞追踪的研究热点。基于图论的细胞追踪方法是一种新兴的细胞追踪方法,是一种针对多细胞的同时追踪提出的方法,能全面考虑多细胞图像中细胞的邻域拓扑关系。这种方法在高数据水平上优于以前的方法,对于较好的实现对大量细胞的追踪有很大的潜能,是一种值得进一步研究的方法。对于细胞图像序列中多目标的追踪是细胞运动研究中的难点,针对高密度细胞图像中细胞运动的复杂性,本文提出一个细胞分割和追踪的系统。在细胞分割部分,针对实验所用细胞图像序列的特点,本文分别采用了不同的分割方法。在基本的细胞分割后,由于得到的分割图像存在着一些粘连细胞,为了将之分离,采用了基于Freeman code法对细胞轮廓进行跟踪编码。根据编码所得的链码特征分析细胞的轮廓形态,找出粘连细胞图像中的凹角点,再将凹角点进行分组配对完成粘连细胞的分离。在追踪部分,针对细胞的运动特性,将细胞分为惰性细胞和非惰性细胞,分别采用区域重叠法和拓扑约束法进行追踪。针对高密度细胞追踪中由于细胞密集加上细胞分裂很容易导致错误追踪的问题,本文提出将面积项引入实现追踪的拓扑约束条件中,对原方法进行改进,有效的解决了这一问题,有助于提高追踪效率,特别是对于细胞密度比较大,且分裂频繁的细胞图像效果明显。另外,本文提出根据细胞数量设置产生图的距离门限,使算法的适用性更强。本文方法已被两个不同的图像序列测试,实验结果表明本文提出的方法有更高的追踪准确性。

关键词：细胞运动细胞追踪图论高密度拓扑约束

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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一种拓扑约束的RFID三维定位方法

计算机应用研究 2012年第1期29卷 52-56页

作者：黄双欢程良伦广东工业大学自动化学院广州510006

针对现有RFID三维定位算法在运算时间复杂度问题上,收集的信息量较大、对定位的效率影响比较大,满足不了较高的RFID实时定位系统要求,提出了一种拓扑约束的RFID三维定位算法,使用虚拟地标与拓扑约束相结合对标签进行定位。通过引入一种... 详细信息

针对现有RFID三维定位算法在运算时间复杂度问题上,收集的信息量较大、对定位的效率影响比较大,满足不了较高的RFID实时定位系统要求,提出了一种拓扑约束的RFID三维定位算法,使用虚拟地标与拓扑约束相结合对标签进行定位。通过引入一种松约束减少读写错误的影响,同时增加定位的精度。仿真结果表明,算法在不增加移动读写器时,定位精度为间隔的20%左右;在增加移动式读写器情况下,静态读写器间隔6m时,其瞬时定位精度为读写器间隔的12%,最终的迭代运算收敛后可获得0.4 m内的定位精度,为读写器间隔的6%。与传统LANDMARC系统定位精度为读写器间隔的50%左右相比,算法精度可以提高六倍以上。

关键词：射频识别三维定位方法拓扑约束标签

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基于拓扑约束模板的支吊架建模方法研究

计算机工程与应用 2010年第8期46卷 67-70页

作者：石念峰王国强洛阳理工学院计算机与信息工程系河南洛阳471023

基于支吊架标准和形式的分析,抽象出了支吊架拓扑结构的层次模型,提出了基于对偶智能点的支吊架拓扑约束模型,解决了支吊架拓扑关系多元性和层次性导致的智能组嵌套问题。使用拓扑约束模板表达支吊架设计标准,将支吊架设计转化为多元约... 详细信息

基于支吊架标准和形式的分析,抽象出了支吊架拓扑结构的层次模型,提出了基于对偶智能点的支吊架拓扑约束模型,解决了支吊架拓扑关系多元性和层次性导致的智能组嵌套问题。使用拓扑约束模板表达支吊架设计标准,将支吊架设计转化为多元约束求解,解决了支吊架设计中设计标准的多样性和专业间的紧密协同性两个关键性问题。

关键词：几何建模模板拓扑约束支吊架