基于模糊聚类的图像分割方法

本文分析了模糊聚类在图像分割领域的应用,介绍了模糊集和聚类分析的作用,最后引出了模糊C均值聚类图像分割算法。     

Biologically adaptive robust mean shift algorithm with Cauchy predator-prey BBO and space variant resolution for unmanned helicopter formation

Visual tracking technology can provide measurement information for unmanned helicopter formation and thus, more attention is being paid to this research area. We propose a novel mean shift （MS） algorithm that is both adaptive and robust for unmanned helicopter formation and apply it to the leading unmanned helicopter tracking. The movement of an unmanned helicopter is very flexible and changeable, which makes the tracking there of more difficulty than for common targets. In creating an algorithm that can adapt to the acceleration of the unmanned helicopter and estimates both the scale and orientation of the movement changes, we combine the traditional MS with the bio-inspired Cauchy predator-prey biogeography-based optimization （CPPBBO） evolutionary algorithm, and also the space variant resolution （SVR） mechanism of the human visual system （MS-CPPBBO-SVR）. To demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed method and justify the importance of the CPPBBO algorithm and SVR mechanism at the same time, a series of comparative exper- iments were carried out. The experimental results of the proposed MS-CPPBBO-SVR method are compared with other competitive tracking methods, such as MS, MS with SVR （MS-SVR）, MS-SVR with several other optimization algorithms, and the robust particle filter algorithm. The experimental results demonstrate that our proposed tracking approach, MS-CPPBBO-SVR, is more adaptive, robust and efficient in target tracking than the other methods.     

橡胶油封唇口的质量控制

介绍均值-极差控制图在橡胶油封唇口切削工艺中的应用，通过控制油封唇口直径和延长控制限，均值-极差控制图可很好地控制油封唇口的切削过程并为操作人员提供可靠的切削工艺信息，使用均值-极差控制图可大大提高橡胶油封的产品质量和生产效率。     

矩阵在不等式证明中的妙用

矩阵是一种重要的数学方法,在数学领域有其独特的作用。根据正定实对称矩阵的一个重要不等式及均值不等式在矩阵方面的一个重要性质,对国际数学竞赛和不同书刊中有关不等式进行探讨。通过对比,体现了在解某类不等式问题时运用矩阵解题的优势。     

采用双尺度图像分解的水下彩色图像增强

目的 为解决水下图像的色偏和低对比度等问题,提出一种基于双尺度图像分解的水下彩色图像增强算法。方法 通过基于均值和方差的对比度拉伸方法改善图像的色偏问题,并利用中值滤波降低红通道对比度拉伸后引入的噪声;采用双尺度图像分解绿通道图像补偿红通道图像细节;在处理后的红通道图像中引入原始图像红通道的真实细节与颜色。结果 选取不同水下图像作为实验数据集,将本文方法与暗通道先验的方法、基于融合的方法、自动红通道恢复方法以及一种基于卷积神经网络深度学习的方法相比较,首先从主观视觉效果进行定性分析,然后通过不同评测指标进行定量分析。主观定性分析结果表明,提出的方法相比较其他方法能够更好地解决图像色偏和红色阴影问题;定量分析中,自然图像质量评价（natural image quality evaluation,NIQE）指标和信息熵（information entropy,IE）值较基于融合的方法和深度学习的方法分别提高了1.8%和13.6%,且水下图像质量评价指标（underwater image quality measurement method,UIQM）较其他方法更优。结论 提出的双尺度图像分解方法利用水下图像成像特点解决图像色偏以及低对比度问题,具有良好的适应能力,同时算法复杂度低且鲁棒性较高,普遍适用于复杂的水下彩色图像增强。     

基于CSI信号的被动式室内指纹定位算法研究

基于信道状态信息(CSI)的定位技术在室内场景应用中被广泛关注,为了提高WiFi信号多径效应对接收信号强度指示的室内定位精度和稳定性,提出一种基于CSI信号的被动式室内指纹定位算法。该算法在离线阶段将定位场所划分为同等大小的区域块,在各连接点位置使用方差补偿的自适应卡尔曼滤波（Kalman）算法对原始数据进行滤波。再对滤波后的数据使用二分K均值聚类（K-means）算法进行分类,将处理得到的CSI幅值和相位信息共同作为指纹;在线阶段根据待测点采集的实时数据与指纹库进行匹配识别,被定位对象无需携带任何设备。仿真实验与实地实验表明,该算法利用信道状态信息中的子载波特征进行定位,能够有效减轻信号接收端的多径衰减影响,定位精度有明显提高。      

基于FCM聚类和卷积神经网络的跌倒识别算法

为了提高传统跌倒检测系统的识别准确度和运算速度,减小误报率和漏报率,本文提出了一种基于模糊C均值（Fuzzy C-means, FCM）聚类算法和卷积神经网络算法的实时跌倒检测算法。该算法以深度视觉传感器为数据获取源,提取聚类中心点速度、高度、加速度以及夹角为跌倒识别特征向量,采用阈值分析和机器算法相结合的方式实现人体跌倒识别。实验表明,该算法的识别精度达到99%,运算速度为0.178 s,相对于传统算法具有更高的识别精度和运算速度。     

相对边缘方向幅值模式耦合SIFT的人脸识别算法

人脸识别易受到光照变化、遮挡等影响,降低了识别准确率,为此提出一种基于相对边缘方向幅值模式(relative patterns of oriented edge magnitudes,RPOEM)与尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)的人脸识别算法.检测脸部的关键点,利用k-均值对这些特征点进行聚类;为消除光照变化的干扰,计算图像的相对梯度幅值,对其进行离散化分解与Gaussian滤波处理;采用局部二值模式编码生成RPOEM特征;引入加权因子,对RPOEM与SIFT特征进行加权组合;通过定义非一致度量来完成对人脸识别的共形预测.实验结果表明,与已有的人脸识别技术对比,所提算法具有更高的识别准确率,对多种复杂背景具有更强的鲁棒性.     

基于超像素快速模糊C均值聚类与支持向量机的柑橘病虫害区域分割

针对目前柑橘病虫害图像数据集较少,病虫害目标复杂、散漫,难以自动定位分割的问题,提出了一种基于超像素快速模糊C均值聚类（SFFCM）与支持向量机（SVM）的农业柑橘病虫害区域分割方法。该方法充分利用了SFFCM快速、鲁棒的优点,且融合了空间信息的特点,同时避免了传统SVM在图像分割上需要人工选择样本的缺点。首先,利用改进的SFFCM分割算法对待分割图像进行预分割,得到前景和背景区域;接着利用形态学中的腐蚀和膨胀操作对前景和背景区域进行缩小,然后自动选取训练样本进行SVM模型训练;最后用训练好的SVM分类器完成整幅图像的分割。将所提方法与快速鲁棒模糊C均值聚类（FRFCM）、原始SFFCM及边缘引导网络（EGNet）这三种方法进行实验对比,结果表明所提方法的平均召回率为0.937 1,平均精确率为0.941 8,平均准确率为0.930 3,均明显优于对比算法。     

基于人工蜂群与模糊C均值的自适应小波变换的噪声图像分割

针对传统模糊C均值（FCM）聚类算法在处理噪声图像时易受到噪声影响的问题,提出了基于FCM的小波域特征增强的噪声图像分割方法。首先,将噪声图像进行二维小波分解;其次,对近似系数进行边缘增强,同时利用人工蜂群（ABC）优化算法对细节系数进行阈值处理,并将处理后的系数进行小波重构;最后,对重构后的图片使用FCM算法来进行图像分割。选取5幅典型的灰度图像,分别添加高斯噪声和椒盐噪声,使用多种方法进行分割,以分割后图像的峰值信噪比（PSNR）和误分率（ME）作为性能指标,实验结果表明,所提方法分割后的图片相较于传统FCM聚类算法分割方法和粒子群优化（PSO）分割方法分割后的图片在PSNR上最多分别有281%和54%的提升,在ME上最多分别有55%和41%的降低。可见所提出的分割方法较好地保留了图像边缘纹理信息,其抗噪性能与分割性能得到了提升。