×

基于三角棱镜维数的纹理图像分形描述子。 (英语) Zbl 1445.68197号

本文研究了分形在模式识别任务图像描述中的应用。在他们的研究中,他们提出了一种从相似维数中导出的新型分形维数,即三角棱镜维数。它基于灰度贴图的三角形镶嵌的表面积与每个三角形的底部面积之间的关系。为了提高沿纹理识别多尺度图案的能力,作者引入了指数权重。此外,为了降低特征集的维数,他们使用Karhunen-Loeve变换。在引入维数后,基于分数布朗运动理论对其进行了数学解释。为了证明所提出的分形描述符的有效性,作者在四个标准数据集上进行了一些实验,即Brodatz、Vistex、UIUC和KTH-TIPS2b。实验根据任务分为两组。第一组实验是针对图像检索任务进行的,而第二组实验是由图像分类问题组成的。此外,通过预定义角度验证了该方法在高斯噪声和旋转条件下的不变性。最后进行的实验与该方法的计算时间有关。实验表明,作者提出的方法比所有其他比较方法(包括最先进的方法)更稳健。

MSC公司:

68吨10 模式识别、语音识别
68单位10 图像处理的计算方法
94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
28A80型 分形

软件:

ScatNet公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Azemin,M.Z.C.,Kumar,D.K.,Wong,T.Y.,Kawasaki,R.,Mitchell,P.,Wang,J.J.:视网膜血管分形分析的稳健方法。IEEE传输。医学成像30(2),243-250(2011)·doi:10.1109/TMI.2010.2076322
[2] Backes,A.R.,Casanova,D.,Bruno,O.M.:基于体积分形维数的植物叶片识别。国际J模式识别。Artif公司。智力。IJPRAI 23(6),1145-1160(2009)·doi:10.1142/S021801409007508
[3] Benzi,R.、Paladin,G.、Parisi,G.和Vulpini,A.:关于充分发展的湍流和混沌系统的多重分形性质。《物理学杂志》。数学。Gen.17(18),3521-3531(1984)·doi:10.1088/0305-4470/17/18/021
[4] 《纹理:艺术家和设计师的摄影专辑》。多佛出版社,纽约(1966年)
[5] Bruno,O.M.,de Oliveira Plotze,R.,Falvo,M.,de-Castro,M.:应用于植物鉴定的分形维数。信息科学。178(12),2722-2733(2008)·doi:10.1016/j.ins.2008.01.023
[6] Caputo,B.、Hayman,E.、Mallikarjuna,P.:特定类别的材料分类。摘自:《2005年计算机视觉国际会议论文集》,第1597-1604页。IEEE计算机学会(2005)
[7] Chen,H.C.,Gu,F.C.,Wang,M.H.:一种新的基于可拓神经网络的高压电力设备局部放电模式识别方法。专家系统。申请。39(3), 3423-3431 (2012) ·doi:10.1016/j.eswa.2011.09.030
[8] Clarke,K.C.:使用三棱柱表面积法计算地形表面的分形维数。计算。地质科学。12, 713-722 (1985) ·doi:10.1016/0098-3004(86)90047-6
[9] Constantin,L.V.,Iordache,D.A.:经典工作报告的断裂实验数据描述中的分形和多重分形标度研究:《自然》308721-722(1984)。数学。问题。工程8,721-722(2012)
[10] 杜达,R.O.,哈特,P.E.:模式分类和场景分析。威利,纽约(1973)·Zbl 0277.68056号
[11] Costa,L.F.,Cesar Jr.,R.M.:形状分析与分类:理论与实践。CRC出版社,博卡拉顿(2000)·Zbl 1191.68614号 ·doi:10.1201/9781420037555
[12] Falconer,K.J.:分形集的几何。剑桥大学出版社,纽约(1986)·Zbl 0587.28004号
[13] Florindo,J.,Bruno,O.:傅里叶域中用于颜色纹理分析的分形描述符。混沌21(4),043112(2011)·doi:10.1063/1.3650233
[14] Florindo,J.B.,De Castro,M.,Bruno,O.M.:使用功能数据分析增强多尺度分形描述符。国际法学分会。《混沌》20(11),3443-3460(2010)·Zbl 1208.94013号 ·doi:10.1142/S0218127410027805
[15] Gdawiec,K.,Domanska,D.:二维形状识别中带除法和分形依赖图的分区迭代函数系统。国际期刊申请。数学。计算。科学。21(4), 757-767 (2011) ·Zbl 1283.68314号 ·doi:10.2478/v10006-011-0060-8
[16] Gonzalez,R.C.,Woods,R.E.:数字图像处理,第二版。Prentice Hall,Upper Saddle River(2002年)
[17] 郭,Q.,郭,J.,刘,Z.,刘,S.:基于随机分数傅里叶变换的分形维数自适应水印。选择。激光技术。44(1), 124-129 (2012) ·doi:10.1016/j.optlastec.2011.06.004
[18] Guo,Z.,Zhang,L.,Zhang,D.:用于纹理分类的局部二元模式算子的完整建模。IEEE传输。图像处理。9(16), 1657-1663 (2010) ·Zbl 1371.94151号
[19] Haralick,R.M.:纹理的统计和结构方法。程序。IEEE 67(5),786-804(1979)·doi:10.1109/PROC.1979.11328
[20] Harte,D.:多重分形:理论与应用。查普曼和霍尔/CRC,博卡拉顿(2001)·Zbl 1016.62111号 ·doi:10.1201/9781420036008
[21] Horé,A.,Ziou,D.:图像质量指标:PSNR与SSIM。摘自:2010年IEEE第20届模式识别国际会议论文集——第1卷,第2366-2369页。IEEE计算机学会(2010)
[22] Huang,P.W.,Lee,C.H.:基于分形分析的病理前列腺图像自动分类。IEEE传输。医学成像28(7),1037-1050(2009)·doi:10.1109/TMI.2009.2012704
[23] Lazebnik,S.、Schmid,C.、Ponce,J.:使用局部仿射区域的稀疏纹理表示。IEEE传输。模式分析。马赫。智力。27, 1265-1278 (2005) ·doi:10.1109/TPAMI.2005.151
[24] Lazebnik,S.,Schmid,C.,Ponce,J.:超越特征袋:用于识别自然场景类别的空间金字塔匹配。摘自:2006年IEEE计算机学会计算机视觉和模式识别会议记录——第2卷,第2169-2178页。IEEE计算机学会(2006)
[25] Liu,C.,Panetta,R.L.,Yang,P.:水涂层对分形烟尘聚集体光学散射特性的影响。气溶胶科学。Technol公司。46(1), 31-43 (2012) ·doi:10.1080/07786826.2011.605401
[26] Lopes,R.,Betrouni,N.:分形和多重分形分析:综述。医学图像分析。13(4), 634-649 (2009) ·doi:10.1016/j.media.2009.05.003
[27] Mandelbrot,B.B.:《自然的分形几何》。弗里曼,旧金山(1982)·Zbl 0504.28001号
[28] Manjunath,B.,Ma,W.:用于浏览和检索图像数据的纹理特征。IEEE传输。模式分析。马赫。智力。18, 837-842 (1996) ·数字对象标识代码:10.1109/34.531803
[29] Manoel,E.T.M.,da Fontoura Costa,L.,Streicher,J.,Müller,G.B.:三维基因表达数据的多尺度分形表征。参见:《2002年图形、图案和图像会议记录》(SIBGRAPI),第269-274页。IEEE计算机学会(2002)
[30] Min,G.,Hu,J.,Woodward,M.E.:具有异构站点的无线多媒体网络中TXOP方案的性能建模和分析。IEEE传输。Wirel公司。Commun公司。10(12),4130-4139(2011)·doi:10.1109/TWC.2011.093011.101387
[31] 麻省理工学院:MIT vistex纹理数据库(2011)。http://vismod.media.mit.edu/vismod/imagery/VisionTexture/vistex.html。2018年7月9日访问
[32] Nguyen,T.P.,Vu,N.,Manzanera,A.:旋转不变纹理分类的统计二进制模式。神经计算173(1),1565-1577(2016)·doi:10.1016/j.neucom.2015.09.029
[33] Ojala,T.,Pietikäinen,M.,Harwood,D.:纹理测量与基于特征分布的分类的比较研究。模式识别。29(1), 51-59 (1996) ·doi:10.1016/0031-3203(95)00067-4
[34] Ojala,T.、Pietikainen,M.、Maenpaa,T.:具有局部二值模式的多分辨率灰度和旋转不变纹理分类。IEEE传输。模式分析。马赫。智力。24(7), 971-987 (2002) ·Zbl 0977.68853号 ·doi:10.1109/TPAMI.2002.1017623
[35] Pentland,A.P.:基于分形的自然场景描述。IEEE传输。模式分析。马赫。智力。6(6), 661-674 (1984) ·doi:10.1109/TPAMI.1984.4767591
[36] Plotze,R.O.,Padua,J.G.,Falvo,M.,Vieira,M.L.C.,Oliveira,G.C.X.,Bruno,O.M.:通过多尺度Minkowski分形维数进行叶形分析,这是一种新的形态计量学方法:对西番莲属(西番莲科)的研究。可以。J.Bot.Rev.加拿大。《机器人》第83卷(3)、第287-301卷(2005年)·doi:10.1139/b05-002
[37] Sifre,L.,Mallat,S.:用于纹理识别的旋转、缩放和变形不变散射。摘自:2013年IEEE计算机视觉和模式识别会议记录,第1233-1240页。IEEE计算机学会(2013)
[38] Sulc,M.,Matas,J.:《纹理旋转和缩放不变的快速特征》,第47-62页。施普林格,商会(2015)
[39] Varma,M.,Zisserman,A.:从单个图像进行纹理分类的统计方法。国际期刊计算。视觉。62(1-2), 61-81 (2005) ·doi:10.1007/s11263-005-4635-4
[40] Wang,B.B.,Dong,G.B.,Xu,X.Z.:通过等离子体增强热丝化学气相沉积从碳纳米尖端生长的碳分形。申请。冲浪。科学。258(5), 1677-1681 (2011) ·doi:10.1016/j.apsusc.2011.09.124
[41] Wu,Y.,Lin,Q.,Chen,Z.,Wu,W.,Xiao,H.:通过数字图像处理对大米淀粉回生进行分形分析。《食品工程杂志》109(1),182-187(2012)·doi:10.1016/j.jfoodeng.2011.10.006
[42] Xie,H.P.,Liu,J.F.,Ju,Y.,Li,J.,Xie,L.Z.:层状岩盐破坏过程中声发射空间分布的分形特性。国际岩石力学杂志。最小科学。48(8), 1344-1351 (2011) ·doi:10.1016/j.ijrmms.2011.09.014
[43] Xu,Y.,Ji,H.,Fermüller,C.:使用分形分析的视点不变纹理描述。国际期刊计算。视觉。83(1),85-100(2009)·doi:10.1007/s11263-009-0220-6
[44] 姚敏,L.,钟亮,L.和凌燕,H.:霜形成过程中霜晶分形特征的实验和理论研究。实验热处理。流体科学。36, 217-223 (2012) ·doi:10.1016/j.expthermflusci.2011.09.015
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。