GPU和格子玻尔兹曼方法联合加速的水平集模型及其在图像分割中的应用（英文）

面向图像分割应用,提出了一种新颖的GPU加速水平集模型,将来自于不同模型的全局及局部拟合能量有机地整合一起,并且可以自适应地调整全局项的加权系数。无论初始轮廓位于图像中的任何位置,模型都可以有效地分割出具有强度非同质性图像中的前景目标。在数值实现环节,采用格子玻尔兹曼方法的策略来打破传统求解方法对于时间步长参数的限制条件。另外,借助NVIDIA GPU来高效地组织格子玻尔兹曼方法的数值解算过程,以充分利用格子玻尔兹曼方法所具有的并行特性。在合成及真实图像数据上的实验结果验证了所提方法的有效性。另外,还对影响分割结果的数个关键因素进行了深入的分析。     

基于活动轮廓模型的左心室MR图像分割

本文提出一种基于局部与全局特征的活动轮廓模型左心室MR图像分割算法.该算法融合了图像局部信息和全局信息.局部信息包含了图像局部均值和方差信息,来克服图像灰度不均匀的影响.全局信息则较好地提高模型处理图像弱边界的能力,并防止模型陷入局部最优,实验结果表明,改进算法分割出较为精确的心脏左心室MR图像.     

一种基于三维直方图的改进C-V模型水平集图像分割方法

对Chan-Vese提出的基于简化Mumford-Shah模型的水平集图像分割方法(C-V模型)做了改进.传统的C-V模型仅将灰度同(homogeneity)作为区域分离准则,这使其对于对比度明显的图像能够取得很好的分割结果.但单一的分离准则往往致使其在分割噪声信息丰富的、灰度分布复杂的医学、遥感以及自然图像等时产生大量的冗余轮廓.为此,本文在改善C-V模型全局优化特性的基础上,整合图像的灰度分布信息、邻域空间信息以及图像所固有的模糊信息构造三维向量(灰度值、模糊均值和模糊中值),提出了一种基于三维直方图的改进C-V模型水平集图像分割方法.自然图像和红外光学图像的试验结果证明了该方法的有效性.     

结合边界和区域的水平集超声图像分割算法

针对距离正则化的水平集演化（DRLSE）模型难以处理弱边缘图像、初始轮廓敏感以及曲线演化方向单一等问题,提出一种结合边缘和区域信息的变分水平集超声图像分割模型。该模型采用改进的四阶偏微分方程进行滤波,实现在去除噪声的同时保护图像边缘信息;构造了自适应加权系数,实现曲线自适应地向内或者向外演化;引入CV模型的外部能量项,将图像的边缘信息和区域信息相结合,提高了全局分割能力。实验结果表明：该方法在分割超声图像时,具有演化结果稳定,边缘定位准确的特点,可以较好地提取超声图像中的目标。     

基于改进C-V模型的B超图像分割

图像分割是医学超声图像学中的难题之一.针对传统的水平集图像分割法速度较慢,提出了一种基于改进Chan-Vese(C-V)模型和加强中值滤波的B超图像分割方法,并与传统的C-V模型分割方法进行比较,最后用最大香农熵等方法评价分割结果.实验结果表明:改进的C-V模型B超图像分割法具有较好的分割性能,并且耗时方面明显优于传统C-V模型分割方法,可以将其应用于医学超声图像的分割中,能够到达实时性的要求.     

基于耦合映象格子的图像分割方法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和全局耦合映象混沌同步的特点,提出了一种基于耦合映象格子的图像分割方法.方法对每个灰度等级构建全局耦合映象,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映象混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类.实验结果表明方法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法.     

一种基于多特征的距离正则化水平集快速分割方法

现有的图像分割模型存在对初始化信息敏感,分割速率慢,图像弱边界区的泄露等现象.提出了一种混合快速分割方法.该方法利用偏压场近似估计图像的局部统计信息,并结合全局信息相容性及改进的距离正则化方法建立模型,最后将模型嵌入水平集框架中,与此同时,引入双重终止准则以提高分割的速度.最后利用合成图像和真实图像进行分割实验,并与CV（Chan-Vese）模型、非线性自适应水平集方法以及局部尺度拟合模型对比,表明本方法不仅对初始化信息敏感度降低,而且分割速度提高3~5倍.     

一种改进的单参数水平集快速分割方法

针对传统水平集分割方法的参数多且速度较慢的问题,提出了一种新的基于单参数的快速水平集图像分割方法,改进了基于Mumford-Shah模型的Chan-Vese(C-V)模型,引入惩罚函数项、用水平集函数梯度的模取代Dirac函数,并且只保留长度项参数,构造出无须重新初始化且具有全局优化的新模型。此外,在算法实现中引入停止迭代判定式,实现自动分割同时得到单参数的取值规律。人工合成图像和医学图像分割的实验结果表明,该方法具有更快的速度和更好的鲁棒性。由于零水平集函数可以任意设定且便于调整单参数取值,新方法具有更广泛的适应性。     

左心室超声心动图分割方法的研究

心血管疾病作为威胁人类健康的三大杀手之一.随着医疗设备的发展,借助医学图像进行心脏病医疗诊断也成为一个新的焦点.心室图像的分割是对心脏病进行医学诊断的前提条件,但由于传统分割方法精确度不高,稳定性不好,不能满足医学诊断的需要.本文通过阐述以往分割模型的优缺点,以Li模型为基础,给出一种引入先验能量函数的新模型,同时,引入多特征快速分割模型来提高分割效率.实验表明,新模型具有更好地精确度和稳定性,多特征模型也可以提高分割速度,二者可以很好地应用于左心室心动图像的分割研究中.     

基于时空混沌的图像分割算法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和时空混沌中全局耦合映像混沌同步的特点,提出了一种新的基于时空混沌的图像分割算法.新算法对每个灰度等级构建全局耦合映像,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映像混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类.实验结果表明:算法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法.     

非线性网络的混合域分析法

本文研究了对非线性网络进行混合域分析的谐波平衡法,它既可以改善计算精度,又可以提高速度,计算速度比全时域分析提高十倍以上,并且比全频域法要简单得多.它可以用来分析混频器、功率上变频器、振荡器等非线性电路.     

有线电视网络规划预测方法研究

根据目前有线电视网络规划中存在的问题 ,结合有线电视网络的特点 ,介绍国际流行的规划预测方法 :因果关系分析方法、回归分析预测法、时间序列外推法等 ,同时根据国内的情况介绍了适合我国国情的规划预测方法 :综合加权系数法、专家预测法、弹性系数法、类比法、普及目标率法、层次分析法等     

一种对室外到室内的电波传播进行预测的混和方法

射线跟踪(RT)法和时域有限差分(FDTD)法是研究无线电波传播的重要的方法,本文对基于混和法的室外到室内的电波传播预测进行了详细的介绍和讨论,同时通过计算结果来验证了此方法的有效性和准确性.     

地球站品质因数（G／T）测量方法综述

本文主要综述卫星通信地球站Ｇ／Ｔ值的通用测量方法，比较各种方法的优缺点，并对ＩＮＴＥＬＳＡＴ和ＩＥＣ某些测量方法标准提出了修改建议。     

开槽电大尺寸目标表面行波散射的混合法计算

利用流基混合法与有限元法相结合计算开槽电大尺寸目标的表面行波散射，首先利用流基混合法算出无槽时的目标表面波散射，再根据等效原理在口径处与有限元法进行耦合得到开槽电大尺寸目标的总体表面波散射。数据结果证明此方法是准确和高效的。     

对常见的几种模压全息母版拍摄方法的评价

本文对用光刻胶作记录材料拍摄模压母版全息图片常用的几种方法作了评价介绍.指出其中以一步成象法拍摄效果最佳,实验操作也容易,但拍摄投资太大.一步直接法,必须要有高分辨率,高对比度和低噪声的二维模板,否则必然导致失败.由于它对拍摄设备要求不高,故投资较小.一步投影法的拍摄效果较差,且拍摄对象受到不少限制,故只有在没有条件采用其它办法的时候才用之.二步法由于母全息图的成象差问题,以及对光能的利用率太低,最好作为一步直接法的辅助方法.     

用谐振腔法分析双侧鳍线的不连续性

本文将谐振腔法结合 Raleigh-Ritz 法与场源变分技术推广应用于分析双鳍线的不连续性,并以单侧——双侧——单侧级联鳍线不连续性为例,对两面不连续性同时选择两个基函数进行精确分析。作为分析结果,本文给出了其 T 型等效电路参数的一组数据,与已发表的数据比较,一致性较好。     

现代谱估计法中几种不同模型参数估计法的比较

为了克服经典的功率谱估计方法存在的方差大、分辨率低的缺点,产生了现代谱估计法。首先介绍了现代谱估计法中的几种模型参数估计法,通过仿真比较了其性能,并对模型阶次的选择作了分析,对实际的工程应用有一定的参考价值。     

压缩改进节点法及其应用

在改进节点法的基础上,提出了针对含有受控源的线性有源网络分析的压缩改进节点法,建立了对应的压缩改进节点电压方程。该方法不但克服了改进节点法对于含有VCVS、CCVS和无伴电压源的电路处理难度较大,甚至有时无法建立网络的节点电压方程的不足,而且解决了改进节点法中由于方程数目增加以及主对角元素出现零元素时所引起的求解困难。该方法概念清晰,列写过程简单,对于小型网络的分析具有一定的实用价值。     

几种不同模型参数估计法的性能分析

现代谱估计方法克服了经典谱估计方法方差大、分辨率低的缺点。参数模型功率谱估计是现代谱估计法的重要内容。介绍了几种常用的功率谱参数估计模型,通过仿真实例比较了其性能,对模型阶次的选择进行了分析和讨论,对实际工程应用有一定参考价值。