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一副图像的理解
热度 1 lablejazz 2010-12-17 10:35
同室的 Prof. Jin 是个资深的 CAD 专家(软件使用与软件开发并行),有很强的艺术和幽默感。 前几天,Prof. Jin 要述职,写幻灯片时,觉得下面的这个图片很是适合。被我等劝说之下,才未采用。 未尽意,又在学院QQ群里发了一遍。捧腹。 现在对图像进行分析: 1、硬汉施瓦辛格; 2、文字:投我票,否则死; 3、二值化图像; 4、二值化的意义在于:不让我1我就让你0。 本文目的:博人一笑。
个人分类: 感悟|4792 次阅读|1 个评论
技术、图像与实在论:一种新的挑战(友人佳作)
sue 2010-11-11 20:26
技术、图像与生活世界:一种新的挑战 杨庆峰 (上海大学哲学系,上海, 200444 ) 摘要:随着现代技术的发展,技术图像成为决定性的图像形式。电影、电视、网络提供给我们众多技术图像。但是技术图像所到来的问题却很少被反思。从伦理上看,技术借助自身中介化体验取代了直接生存体验从而瓦解了伦理的基础;从本体论上看,世界图像化意味着技术图像成为构成着我们的生活世界。技术图像超越出经验性的范围成为人们生活世界的构成性因素。如此,使得我们的生存与行动被建立在技术图像上而不是生存体验这一事物本身。 关键词:技术 实在论 图像 19 世纪末摄影技术发展起来; 20 世纪初电影诞生; 50 年代电视诞生; 80 年代互联网诞生;今天 3D 摄影技术也成熟起来。这些现代技术的通过图像被串联在一起。照相是静止的图像;电影、电视是运动的图像;互联网使得静止、运动的图像获得了广泛的传播。尽管如此,他们还只是平面的。 3D 摄影技术的成熟使得图像突破了 2D 维度, 3D 图像的出现使得人们的知觉体验被引领到一个新的领域,知觉越来越自然化。这些技术所带来的图像我们都可以称之为技术图像。 技术图像给我们带来了怎样的问题?视觉文化指出,日常生活已经为图像所改变。不管是视觉的狂热,还是景象的堆积,日常生活已经被社会的影像增值改变了。 但事实上更重要的问题是:从伦理上看,技术借助自身中介化体验取代了直接生存体验从而瓦解了伦理的基础;从本体论上看,世界图像化意味着技术图像成为构成着我们的生活世界。 所以我们必须给予技术图像以反思。一个适合反思技术图像由海德格尔提出的概念被忽略了,这就是世界图像的概念。 说到图像,我们首先想到的是关于某物的图像。据此,世界图像大约就是关于存在者整体的一副图画了。但实际上,世界图像的意思要多得多。 多得多到底意味着什么?成为我们就要追问的问题。世界图像中所蕴含的启示是:世界图像化。在诸如电视机、计算机这些现代技术出现过程中,让我们领会到一个逐渐加强趋势:由技术所出图像从某物的摹本转变为世界的一种趋势。图像不再仅仅作为生活世界的构成部分存在,不仅仅改变世界,反而构成着生活世界,成为历史的主体。这种趋势图像化撕裂着了作为整体的人与实在,以一种强势插入这一整体之中。如 今这一趋势对我们所提出的问题是,即如果现实被当作图像提供的话,一个新的世界状况该如何看待。现在我们更加近距离地面对这一问题。 一、 我们的认知、生存与行动需要起点。哲学对起点的反思开始于现实。黑格尔指出,哲学的内容就是现实。我们多于这种内容的最初意识便叫做经验。 他的观点指出,我们与现实之间最初展现为经验关系。这意味着我们直接以感性或者理性的方式与现实实在发生关系。 传统哲学提出的关于实在的命题是世界存在或者自我存在。多数唯物论者将世界存在作为实在确立起来。而唯心论者则将自我确立为实在。先验唯心论者谢林就否认着世界存在这一命题的确然性。此外,从知识论角度看,笛卡尔、黑格尔、胡塞尔都力图为绝对科学确立坚实的理性起点。不同的学派维护着彼此不可还原的起点。 现象学对于这一起点的追求转变了方向,他们指出了世界明证性的非确然性,从而确立了非世界,如自我我思、知觉的实存。就这方面而言,普遍的感觉经验在其中世界始终明证地预先给予我们显然不可以直接看成是一种确然的明证性。 胡塞尔将自我我思作为确然的。特别是梅洛 . 庞蒂将知觉作为确定的起点。我们看到事物本身,世界就是我们看到的那个东西:这种说法表达了自然人和睁着眼的哲学家所共有的一种信念,它们反照出我们生命中沉默看法的深层根据。 看这一知觉形式就成为根本性的东西。而行动则与此有关。日常生活的活动就与这个世界有关。 无论何种起点,在起点的寻找上,存在着一个固有的偏见:起点必须是可靠而真实的,即具有确然的明证性。如此,从现象学角度看,我们判断与行动所依赖的基础就与看直接相关了。判断依赖于看到的东西,也就是世界;行动也依赖于看到的东西。 看见什么?从视觉角度看,被看见的对象可以区分为两类:事物以及事物的图像或者事态以及事态的图像;从本质角度看,被看见的只有理念。而根据看之特性,真实性被确立了起来。 如果人们能够有效区分事物与事物图像,那么没有什么问题。至少 20 世纪以前现代人在这个问题上不会存在混淆。当然也有特殊的情况,如原始人与小孩子是无法区分事物与事物之图像的。但是,随着现代技术的发展,这二者之间的区别逐渐被混淆。随着电影、电视、网络等图像传播技术的发展,我们发现了这样一个事实:我们的判断、行动和生存更多地依赖于被给予的图像了。新公布的 911 图片激发起新的对恐怖主义者的憎恨,激起了对受难者的同情。我们在图像之中成为我们在世界之中 的经验诠释。海德格尔的世界图像的概念再一次浮现出来。 如此现代技术的发展凸显出新的问题,它使得我们看到原先的无可置疑性世界将是一个虚幻的、被建构起来的观念,我们不需要追问起点的无可置疑性。 现代技术使得我们不需要面对令人头疼的绝对确然性的起点,而仅仅是需要一个起点,引发判断和行动的起点。 从这个角度看,现代技术实现了哲学领会的纯正性和力量。因为哲学领会的纯正性和力量只能用以下标准来衡量,即我们是否或如何发展了开端,如果我们自己应该重新开始,我们是否有能力借助这个开端而开始。 现代技术以取消开端确然性的方式发展了开端,为技术逻辑奠定了一个需要的起点。 二、 作为纯粹的实在论者,不仅需要有实在,而且实在是确然的、无可置疑的。 但是,现代技术的发展以及现代社会的运作使得我们转变成准实在论者:现代社会仅仅需要一个实在起点但不必是真实的作为人们判断、行动和生存的支点,如同情的发生。 现代社会需要同情的存在,某些人必须表现同情,也需要某些被同情者的出现。如此,技术图像恰恰提供了这样一种可能性。被拍摄的照片可能并非事实的真实反映,而是拍摄者建构的结果。拍摄者 试图呼唤同情,为某些人的同情表现提供可能,被同情者则通过照片被构建出来,但或许他们的本义并非需要某种同情。在上述过程中,技术图像使得这一生产过程得以完成:通过技术图像建构出被同情者,网络传播使得图像与被同情者得以同一。 对于世界,我们无法在现成存在物的意义上进行追问,并不存在着一成不变的东西,这个世界发生着变化。世界发生着什么?根据经验的判断,我们发现我们进入到图像时代,视觉文化大行其道,视觉现代性已经成为一个备受关注的问题。这种经验事实非常关键,它能够为我们的判断提供实证。 当今的时代已进入一个图像的时代:电影、电视、摄影、绘画、广告、美术设计、建筑、多媒体、动漫、游戏等正在互为激荡汇流。视觉文化传播在全球范围内极大地影响着我们文明的进程。 视觉现代性向我们传递出一种趋势:更多的技术图像而不仅仅是艺术图像,如广告、电影、电视、网络视频开始增多。尽管它们揭示出这一趋势,但是由于缺乏对图像与世界关系的把握使得它们无法触及到问题的根本。在视觉现代性的视野里,更多技术图像连同艺术的复制图像源源不断地涌入我们的世界。从经验角度看,这是很显然的趋势。在城市生活中,入眼的都是各类广告图片、广告影像。我们的手机、我们所乘坐的公交车、出租车、地铁等都无时无刻地向我们展示这一个事实:我们已经进入了图像时代。但是,这只是事实,却不是问题的根本。 问题的根本只有借助世界图像可以看得更为清楚,这也是现象学给予我们审视技术世界带来问题之契机。世界图像是海德格尔所给予我们的一个关键性概念,这一概念传达的是世界的图像化,一种正在发生的趋向。如此, 我们将意识到问题的根本不是我们的世界中增加了一些以前所没有的图片,问题的根本是:图像的制造者将看的形而上学发挥到了极致,现代社会每个人都无法避免看,都倾向于将看到的东西当做世界,当做实在。 如此,图像就成为世界的构成因素。世界图像化意味着世界由图像所构成,意味着如果世界是我们所看到的,那么图像恰恰构成了世界。图像化是形而上学的另一维度,这一维度被遮蔽在技术的阴影之中。殊不知,技术图像恰恰源出于现代的摄影术、数字技术。 那么这一趋势如何发生的呢?我们如何被卷入到这样的一个逻辑中?由于我们更加倾向于相信视觉所给予我们的,相信图像,只要以图像的方式从呈现出来的事情必然是真的。这与图像的本质有所关联。 当图像作为摹本存在时,人们并没有混淆摹本与被摹状物之间的区别。现象学更进一步向我们揭示出我直接感知事物与我感知到事物的图像之间有着很明确的区别。这一图像把捉,这种通过一图像物而把某物当做一种被摹状物的理解,具有一种与简捷的感知完全不同的结构。 简捷感知的特性是以亲身具体的方式给出它的对象。在这样一种亲身具体的给出中,对象本身保持自身为同一个对象。在各种不同的明暗层次(这些明暗层次是在各种感知的系列里显示出来的)的相互转换中,我看到的是作为同一个自身的对象。 . 在对图像感知的分析中,图像物( Bildding )与 被摹状的东西 ( Abgebildete )成为两个最为关键的概念。图像物可以是一具体的物,例如墙上的黑板,但图像物并不是如同自然物或寰世物那样的单纯之物,相反,它显示着某种东西,显示着被摹状者本身。 但现在发生的事情很明确: 我们越来越把事物之图像看作是世界本身。世界图像化使得我们在与现实性的交往上,发生了某种变化:我们与实在的关系不再是从感性上或理智上经验到,而是通过一种中介来把握的。 三、 我们的时代不再是机械复制时代,而是一种电子建构的时代。 机械复制与电子建构是两个完全不同的阶段。机械复制是本雅明的专门词汇,与机械复制时代相匹配的技术主要是 19 世纪末期、 20 世纪初期的照相技术、摄影技术与印刷技术。这些技术在原型的复制上起到了极大作用。在复制技术面前,人们与现实性之间的关系式一种反映的关系。图像是实在的摹本,反映着实在。如一张桂林山水的照片,其就是桂林山水的反映、是桂林山水的摹本。在复制技术对于实在的本真的复制过程中,我们通过复制技术所给予我们的图像与实在打交道。尽管没有直接与实在交往,但是效果是一样的。在这一技术中,我们看到了连接复制过程的两个端:原型和复制样本。 但是, 电子建构的时代则整合了机械复制时代的复制特征,并在此基础上将建构阐释到最大化的程度。 计算机技术的发展使得人们能够快速复制,文字、图片、视频等都可以无限制的复制,只要源文件不出错,这个过程就可以无限下去。首先,实在与电子技术之间的关联因为某种原因被切断了,电子技术当然也保留着复制关系,如数码照片就是传统胶片照片,其功能一样。但是更为重要的是,因为一切都数字化,所以图片上的所有元素都可以任意地进行加工、删除和处理。如此,经过加工、删除、处理而形成的图片就是新的图像了。一个新的实在就形成了。 如此,本雅明的机械复制与图像的分析却无法作为我们的出发点。由于他对艺术的关心,使得这个问题仅仅停留在机械复制技术对艺术的冲击上,仅仅停留在艺术的终结与否上。海德格尔所揭示的世界的图像化恰恰在电子技术发展的今天彻底地表现出来。 问题不是图像对艺术的冲击,而是图像对于我们的判断、生存和行动所产生的影响。现实性正在被改变,我们看到的图像已经成为我们的实在性,而这一过程的完成是现代技术整合的结果。 海德格尔的不为人所知的学生安德尔斯专门研究过实在是如何由传媒技术整合的,从而产生现实性的。当然,还有一点是人们图像观的变迁:图像不是历史的证据、现实的反映,而是对未来的构建。 对未来的构建源于某些社会性因素。事实上,在图像发展史上,社会因素在图像有其内在的显现。在其他领域,这被看作是图像的功能。但是,在这里,我们却是从图像的构成角度来看。任何的图像都是一定角度的截取。从现象学的观点看,如果生活是流动所构成的,那么静止的图片是对生活的截图,而运动的图像,如电视、电影所给予我们的则往往被看做是事情的原本的展现。只有海德格尔才给我们提出了这个问题:纪录片将花朵开放的过程在几秒钟内得以展现,但是,这并不意味着我们就回到了事物本身。但是,日常观念却忽略了这一点。我们用肉眼看到的未必是真实的。 如此,我们的存在方式表现为在图像之中,而不仅仅是在技术之中。如果用我们所熟悉的语言,我们的时代可以唤作是图像时代。 但是,图像的时代不仅仅意味着我们更多的是与图像打交道,而是我们自身以及我们所处的世界的一种图像化。对图像时代的反思意味着意识到世界自身的图像化,而不仅仅是意识到图像增殖改变着我们的生活。世界图像化这一过程深层次是一种技术发生过程,由电影、电视所给予我们的图像构成了我们的实在性,构成了我们的世界。我们的判断、我们的行动都依赖于这种图像的实在性。如何正视这一现实已成为迫不及待的事情。 传统理论将伦理的基础确立在生存体验之上。以同情为例,经历过战争才知道战争受害者的感受;经历过地震,知晓了地震区灾民的感觉。有过这种直接的生存体验,我们才会产生永恒的同情,基于同情给予被同情者的关怀和帮助行为才会持续不断,连绵不绝。但是,当前技术图像却侵蚀着伦理的基础。以往我们直接面对世界,用我们自身的心去感受世界之发生;现在却直接面对远方世界的图像,而这一图像并非我们自身所感受的结果,而是某个视角建构的结果。 罗刚等编,视觉文化读本,广西师范大学出版社, 2004 年,第 447 页。 孙周兴编,海德格尔选集,三联书店, 1996 年,第 898 页。 黑格尔,小逻辑,贺麟译,商务印书馆, 1996 年,第 43 页。 笛卡尔沉思与巴黎演讲, 54 梅洛 . 庞蒂,可见的与不可见的,罗国祥译,商务印书馆, 2008 年,第 12 页。 胡塞尔,笛卡尔沉思与巴黎演讲, 53 胡塞尔,笛卡尔沉思与巴黎演讲, 53 孟建、 Stefan Friedrich 主编,图像时代:视觉文化传播的理论诠释,复旦大学出版社, 2005 年,第 1 页。 海德格尔,时间概念史导论,第 51 页。 海德格尔,时间概念史导论,第 78 页。 海德格尔,时间概念史导论,第 52 页。
个人分类: 技术哲学|4387 次阅读|0 个评论
空域中基于ROF模型的小波图像修补方法
ccpicasso 2010-10-14 14:44
ROFModel-basedMethodForWavelet ImageInpainting inPixelDomain 摘 要 图像修补问题是图像处理领域的重要内容之一, 本文简要介绍了图像修补问题及现在一些主要的图像修补技术。根据图像修补的目的,提出小波图像修补问题不必局限于小波域求解,也可以在空域得到解决的思想。文中给出了该思想的具体实现依据和步骤,并提出一种在空域中基于 ROF (Rudin-Osher-Fatemi) 模型来实现上述思想的小波图像修补方法。图像修补仿真实验的结果表明,本文提出的方法可以得到较好的图像修补视觉效果,峰值信噪比 (Peaksignaltonoiseratio,PNSR) 小于 10dB 的缺损图像经处理后其 PSNR 达到约 30dB ,较以前的小波图像修补方法,该算法更加显著地提高缺损图像的 PSNR 。因而,本文在空域实现了小波图像修补,本文提出的思想是可行的。 关键词 图像处理;图像修补; ROF 模型;小波 Abstract Imageinpaintingisoneofthemostimportantproblemsinimageprocesing. Imageinpaintingandsomeofitsmaintechniquesarepresentedinthispaper briefly.Accordingtothetargetofimageinpainting,anideatosolvewavelet imageinpaintingnotonlyinwaveletdomainbutalsoinpixeldomainanditsreason andstepstobeimplementedaregiven.Awaveletimageinpaintingmethodinpixel domainbasedonROF(Rudin-Osher-Fatemi)modelisproposedtoputtheabove idea intopractice.Experimentsshowedthatthemethodcouldgetgoodvisualeffect ofimageinpainting,withhigherPSNRcomparedwithformermethods PSNR ofdamagedimageincreasedfromlessthan10dBto30dBafterprocessingusingourproposedmethod. Therefore,waveletimageinpaintingisachievedinpixeldomain,whichmeansthatourproposedthought ispracticable. Keywords imageprocessing;imageinpainting; Rudin-Osher-Fatemi model;wavelet PDF全文下载
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答bcyj医生的10个问题
kexuepifu 2010-10-12 21:40
答:分辨率和分辨力是英文单词 resolution 的不同译法。率字在《现代汉语词典》中的释意是两个相关的数在一定条件下的比值,而 resolution 是指分辨能力,完全没有比值的意思,故译为分辨力才符合原意。 答:医用超声技术中没有光点横向拉伸这一术语,但有靶线图像横向铺展 ( 也有人译为扩展 ) 宽度。在 B 超的二维灰阶图像上,与声束扫描平面垂直的一条靶线的图像,随声束宽度而异:在焦点处,声束很细,轴向与侧向分辨力几乎相同,靶线的断面图像接近圆点;离焦点越远,声束越粗,轴向分辨力越优于侧向分辨力,靶线图像就成为横道。而且声束越粗处横道越长。侧向分辨力的检测,既可采用单线法,也可采用双线法。采用单线法时,以靶线图像的横向铺展宽度表示侧向分辨力;采用双线法时,以相邻靶线图像有间隙时的靶线中心间距作为侧向分辨力,且二者等效。技术标准中没有规定所谓光点拉伸的限定值,但有侧向分辨力的限定值,而且是随深度而异,总的规律是越深处要求越低。 答: (1) 如上所述, B 超技术标准和检定规程中没有光点横向拉伸这一术语; (2) 如他是指侧向分辨力,但标准体模 10cm 深处没有侧向分辨力线靶,如何测出? (3) 侧向分辨力差的地方,图像横向变模糊,导致横向几何尺寸的测量误差变大,这是合乎规律的正常现象。 答:如上所述, B 超标准和规程中确实没有光点横向拉伸这一术语,但有侧向分辨力,它是与靶线图像的横向铺展宽度密切相关的,宽度越大,表示侧向分辨力越差。 答:将 B 超仪器按其功能、性能划分为 A 、 B 、 C 、 D 四档,是国家标准 GB10152 1997 中的做法, JJG639 98 接受了该标准,同样也是四个档次。 答:对于凸阵探头,标准和规程中只考虑了辐射面的曲率半径,而未考虑孔径。再者,曲率半径≦ 60mm 的探头,直到≦ 10mm ,都不再细分,是不够合理的。 答:无论是临床使用还是质量检验、计量检定中,都需要调焦点位置。对此,文件中写得很清楚。计量所的专业人员大多未受过专业技术培训,答不出这些问题很自然。 答: (1) 对 B 超仪器性能、质量的检测评价,有工程法和临床法两种。工程法讲究统一可比和标准化,而临床法往往搀杂有医生的个人偏好,很难实现统一可比和标准化。在产品质量检测评价中,全世界都只认工程法;但在国内的招标采购中,有时考虑临床评价。 (2) 工程法中一些技术指标的检测条件,不是按临床设计的,只是为了在同一条件下做横向比较,比如不同厂家类似产品之间,同一产品新旧之间。比如,探测深度检测中要求在最强输出和最高增益条件下,空间分辨力检测中要求在低增益条件下,隐没背景,只剩靶线图像等。 (3) 目前 B 超质量要求中的技术指标尚欠全面,缺少对比度分辨力项目,而且空间分辨力检测未包括切片厚度 ( 俯仰分辨力 ) 和中高增益时的轴向、侧向分辨力。 答:按照工程法,某个指标的检测结果能否被接受,要看标准如何规定,不是凭个人的目视感觉。 10cm 深处连分辨力靶群都没有,为何盯住这个地方,不明白。另外,凸阵的曲率半径系列为 76 , 60 , 50 , 40 , 20 , 10 ,哪里出来个 62 ? 答:为了收费搞花样,个别地方可能有,但肯定是个别的。
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图像搜索与反搜索
chemicalbond 2010-9-19 13:26
上科学网,写文章,读文章,写评论都是比较费时的事情,不过有时候也会有意外的收获。 话说某天阅读饶海【有不少人八卦,戏称他是饶毅的弟弟】的博文, NATURE 杂志又向中国期刊发 2 炮 。 我看着他的主题照片很好玩,就询问: 你那滑稽的主题照片是抄袭还是原创? , 饶弟弟的答复是 照片是抄袭的,google来的无出处 :) 这个回答没有出乎我的意料,不过,它让我突然想起一个问题:有没有一个简单的办法,到网上搜索那个图像? 众所周知,很多网上的搜索器都有图像搜索功能,但是它的输入是文字(text),输出才是图像。假如你手上有了图像,却想知道图像的出处,即反向搜索,可是一般的搜索器却没有那个功能的。我甚至想过这也许是个软件开发的新方向。不过,可惜的是这事早就有人做了。Google很快就帮助我找到了那个网页:在Google的搜索器上输入 search image source,第一个网页就给出一个工具 http://googlesystem.blogspot.com/2008/05/tineye-upload-image-and-find-it-on-web.html 通过它,我很容易就找到饶弟弟的那个图像在互联网上的出处:太多了,我也没有时间和兴趣去寻找那个图像才是最原始的出处 http://www.tineye.com/search/8d5f7b0ada6e7d24d5fe427621f43015ddaaf40b/ 不过,那个软件和其它相似的工具有个作用,那就是反腐败。比如说,你看到某篇文章上的图像似乎曾经发表过,但是文章里面没有引用说明而是作为原创的内容,这时也许可以查查那个图像是否真的是剽窃。【注:上面提及的网上软件是免费的,不存在为商家宣传的嫌疑。另外,应该还有很多相似的工具。】
个人分类: 科普与新知|3299 次阅读|0 个评论
卫星图像:北美东部的大雪
pony1984621 2010-3-9 21:33
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 2010 年 3 月初,几场冬季风暴带来的积雪覆盖了从加拿大向南一直延伸到 西弗吉尼亚州的广大区域。 3 月 6 日 ,美国航天局 Terra 卫星上的中分辨率成像光谱仪( MODIS )在晴朗的天空里将这儿一览无余。在这幅真彩色图像中,大西洋和东部大湖的海蓝色水体与雪白的积雪对比鲜明。安大略湖( Lake Ontario )的南面,是美丽的五指湖( Finger Lakes ) ,映衬在积雪覆盖的纽约州版图上,就像是一个非常逼真的巨人爪。在俄亥俄州( Ohio )、纽约州的中央、休伦湖( Lake Huron )及其东部临湖这一区域的积雪最厚。 在加拿大,表面上看起来斑斑驳驳的广大土地有可能是冰雪和森林混合造成的结果。
个人分类: 卫星图像|4348 次阅读|0 个评论
bwlabel对图像进行标注
eaglezxw 2010-2-4 16:44
bwlabel函数可以用于对二值图像进行标注,是个很有用的函数,真希望VC也有这些函数。LabelconnectedcomponentsinabinaryimageSyntaxL=bwlabel(BW,n) =bwlabel(BW,n)DescriptionL=bwlabel(BW,n)returnsamatrixL,ofthesamesizeasBW,containinglabelsfortheconnectedobjectsinBW.ncanhaveavalueofeither4or8,where4specifies4-connectedobjectsand8specifies8-connectedobjects;iftheargumentisomitted,itdefaultsto8.TheelementsofLareintegervaluesgreaterthanorequalto0.Thepixelslabeled0arethebackground.Thepixelslabeled1makeuponeobject,thepixelslabeled2makeupasecondobject,andsoon. =bwlabel(BW,n)returnsinnumthenumberofconnectedobjectsfoundinBW.
个人分类: 开发经验|3409 次阅读|0 个评论
卫星图像:希腊雅典
pony1984621 2009-12-27 16:23
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 具有三千年悠久历史的希腊雅典,依然保存着从古至今每个时期的历史印记。在中心城,许多古希腊罗马建筑矗立于东部的工业化地区,我们能够通过大量宽阔的平顶屋认出这一点。郊区四周环绕着中心城。 美国航天局地球观测 -1 ( EO-1 号)卫星的高级土地成像仪在 2004 年 7 月 2 日 捕捉到这幅雅典城的真彩色图像。图像中,主要道路是呈东北 - 西南方向穿过城市,大路的支脉将密密麻麻的建筑物彼此分开。 在这幅图像中,除了大面积的 灰蓝色之外,还有几处绿色:利卡维特斯山 ( Lycabettus Hill ) ,国家公园( the National Garden ), Syngrou 公园和雅典卫城周围的空地。 U 形的地方是雅典体育场( Panathenaic Stadium ),之所以闪闪发光是由于它的表面是白色大理石。该体育场建成于古希腊时期,为了举办现代奥运会于 1896 年和 2004 年分别装修过。 高清图像 卫星图像:希腊雅典
个人分类: 卫星图像|3693 次阅读|0 个评论
卫星图像:奇特的波浪云
pony1984621 2009-11-27 15:45
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 当行驶在海洋中时,船舶会在水面上产生波纹。但对于岛屿来说,虽然它们静止不动,却同样可以产生非常明显的波纹 在空气中。在 2009 年 11 月底就发生了这样的事情,南桑威奇群岛与大气中的云层一起制造了这奇特的一幕。 该图像由美国航天局 Terra 卫星的星载中分辨率成像光谱仪拍摄于 2009 年 11 月 23 日 ,为自然色照片。照片中,南桑威奇群岛链的一部分:桑德斯岛( Saunders ) 、蒙塔古岛( Montagu )和布里斯托尔岛( Bristol ),都向东形成一道道 V 字形波浪扇。白色的云映衬着灰色的海水,如同斑马条纹一般。 南桑威奇群岛是一个 火山小岛群 ,位于南大西洋南部,英属福克兰群岛的一部分。据记载,布里斯托尔岛和蒙塔古岛一直在活跃。该群岛扰乱了它上面的空气流动,造成了这种形态奇特的波浪云。 图像中,波浪云的 波峰和波谷位置十分清晰。 在海洋上空,潮湿、多云的空气(气象学家称此为海洋层)通常会被它上部干燥的空气层笼罩住。当波浪沿着下风向移动时,云就会在波峰处形成,因为随着空气的上升而逐渐冷却,水蒸气凝结成云层里的液滴。在波谷处,一部分干燥的空气向海洋层下沉,取代其中的多云空气。此外,由于空气下沉时会变暖,慢慢地就导致云层蒸发,造就了这奇怪的波浪云。 高清图像 卫星图像:奇特的波浪云
个人分类: 卫星图像|5091 次阅读|0 个评论
卫星图像:萨尔瓦多的泥石流
pony1984621 2009-11-26 22:03
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 虽然 萨尔瓦多的圣文森特火山(Volcn San Vicente )在过去的 1700 年里都没有爆发,但该火山仍然是一个危险。当地人永远也忘不了,在 2009 年 11 月,一场暴雨袭来,使得山体浸水饱和,引发了大量滑坡灾害。而滑坡又引发泥石流 混杂着泥水、碎石和连根拔起的树木 沿着沟壑倾泻而下,吞噬了位于火山北部和西北部的农业小镇。 这两幅由美国宇航局Terra 卫星搭载的高级星载热辐射和反射辐射计拍摄的假彩色图像显示了灾难之后(图 1 )和之前(图 2 )的状况。 图像采用的是可见光和红外波段结合处理的结果,其中,植被为红色,裸地为蓝灰色。 图 1 中,十多条泥石流从火山侧翼向四面八方辐射,但规模最大、长度最长的在山体的西部和北部侧翼。其中一条泥石流从瓜达卢佩小镇(Guadalupe )的东部边缘擦过,而它北面的维拉帕斯小镇(Verapaz )就没有那么幸运了,一条泥石流直接冲进了村庄里,根据 11 月 9 日 的新闻报道,至少有 16 人死亡,近 50 人失踪。在整个萨尔瓦多,超过 130 人在这起山体滑坡和泥石流灾害中丧生。 图 1:拍摄于2009年11月17日的 圣文森特火山(泥石流灾后) 图 2:拍摄于2002年11月30日的 圣文森特火山(泥石流灾前) 高清图像(5M) 拍摄于2009年11月17日的圣文森特火山(泥石流灾后) 拍摄于2002年11月30日的圣文森特火山(泥石流灾前)
个人分类: 卫星图像|4406 次阅读|0 个评论
卫星图像:美丽的莫皮蒂岛
pony1984621 2009-11-22 20:57
资料来源:美国航天局 图片来源:美国航天局、 GOOGLE EARTH 、 GOOGLE 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 直径跨度小于 10 公里 ( 6 英里 )的莫皮蒂岛坐落于在南太平洋,在波拉波拉岛以西 46 公里 ( 29 英里 ),该岛屿距离澳大利亚 5800 公里 ( 3,600 英里 ),距离新西兰 3800 公里 ( 2,400 英里 )。莫皮蒂岛中心的岛屿海拔仅超出海平面 213 米 ( 700 英尺 )。 图 1 为美国 航天局地球观测 -1 号卫星上的高级陆地成像仪在 2009 年 8 月 8 日 拍摄的莫皮蒂岛彩色图像。图像中,海水为蓝色,珊瑚礁为白色并被蓝色包围,波浪为明亮的白色。岛屿上被森林覆盖。因为这个岛屿位于南半球,中心岛在每年的这个时候影子都投影在南部。岛的东北边缘,是一个东西方向延伸的小型机场跑道。图 2 、 3 为莫皮蒂岛的中心岛;图 4 、 5 为莫皮蒂岛的飞机场。 图 1: 美国 航天局地球观测 -1号卫星在2009年8月8日拍摄的莫皮蒂岛彩色图像 图 2:莫皮蒂岛的中心岛 图 3:莫皮蒂岛的中心岛 图 4:莫皮蒂岛的飞机场 图 5:莫皮蒂岛的飞机场 高清图像 美丽的莫皮蒂岛
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卫星图像:中国的大雪
pony1984621 2009-11-18 09:37
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 2009 年 11 月 17 日 ,美国宇航局 Terra 卫星上的中分辨率成像光谱仪捕获了大雪覆盖中国的照片。几日之前,一场大雪席卷了中国的大部分地区。这幅照片显示了中国石家庄市附近的北方平原区。图像中,大学覆盖的地方为白色,人工建筑如城市、城镇、道路等是灰色的。在无雪的天气里,较大的城市和城镇能够看到,但较小的城市和城镇很难与周围的景观区分开来,而在雪天,这些小城市和彼此之间相互联系的公路却清晰可见。 今年的雪来得异常早。据新华社报道,这次降雪,已经造成河北、山西、山东、河南、宁夏等 8 省 ( 自治区 )960 多万人受灾,至少 32 人死亡,摧毁了 30 万公顷农作物,造成超过 15,000 间建筑物倒塌,直接经济损失近 70 亿元。结果,公路被封闭,铁路和航空部分停止运营,许多大城市的飞机场(包括石家庄)被迫关闭。 高清图片 中国的大雪
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卫星图像:阿根廷的乌普萨拉冰川
pony1984621 2009-11-16 21:51
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 阿根廷和智利南部的巴塔哥尼亚冰原是最后一个冰河时代覆盖在南部安第斯山脉的巴塔哥尼亚冰盖的残余。美国宇航局拍摄的这幅照片清晰显示了众多壮观冰川中的一处 乌普萨拉冰川,位于巴塔哥尼亚冰原的东部, 面积约 300 平方英里( 777 平方公里),该冰川最终汇入阿根廷冰川湖。 乌普萨拉冰川是巴塔哥尼亚冰原上的第三大冰川,和其他冰川一样,在过去的一个世纪里它已经出现了明显地消融。从上世纪 60 年代末到上世纪 90 年代中期,冰川的消融速度达每年 2.5 英里 ( 4 公里 ),这也使得这些冰川成为国际空间站一个观察目标。 该照片拍摄于 2009 年 10 月 25 日 ,当照片拍摄时,南半球正处于春季,冰川正在向阿根廷湖(图片右方)滑动。照片中,有两块冰山十分有趣,因为它们仍然保留有冰碛物( moraine fragments ),而这些冰碛物在冰川的表层留下了一道黑色的运动轨迹。根据冰碛物的运动原理,我们就不难理解,为什么有时候会在远离海岸线的海洋沉积物中发现来源于陆地上的岩石。 冰碛( moraine ) 是由冰川前缘和边缘的碎石和泥土形成的,运动中的冰川就如同推土机一般,将前缘的岩石和土壤推到两侧,成为碎渣,当两个冰川 汇合时 (图片中心), 在汇合点以下,冰碛物部分转为内碛( medial moraine )。 冰碛能够驮在冰山上被完整地移动,虽然乌普萨拉冰川产生的冰山到不了海洋,但目前有很多这样的冰山正在朝着海洋的方向移动。根据研究,古冰川的移动将很多陆源岩石带到了海洋,并与海洋沉积物一起沉积下来。 高清图像 阿根廷的乌普萨拉冰川
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卫星图像:西藏的冰川雪山
pony1984621 2009-11-14 17:05
图片来源:美国宇航局 编译: 马志飞( Beijing Institute of Geology ) 除了南极和北极之外,号称第三极的青藏高原是 世 界上山地冰川最多的区 域。 2007 年 1 月 5 日 ,美国宇航局 Terra 卫星上的高级星载热辐射和反射辐射计所捕获的这张照片显示了距离拉萨市西北 110 公里 ( 70 英里 )的冰川覆盖的山脉。 这幅假彩色图像中,没有积雪覆盖的地方为红褐色,雪和冰为白色,水体的颜色为海绿色 - 海蓝色,由于这个季节的太阳高度角很小,山脊向北投下了很大面积的阴影。图像中,中心附近的大片近似于黑色的区域就是山体的阴影。 图像左上部的几个湖泊形成的水域网络可能就发源于阴影笼罩下的一处小型冰川。其它的一些造湖冰川则处在太阳照射之下,我们可以很清晰地看到,它们就分布在图像的右上部和左下部。许多冰川并不是洁白纯净的,当它们流动时因携带泥土和岩石而显得有些泥泞。向其它水体一样,冰川湖也会因水深、沉积物等因素的不同而显示出不同的颜色。 尽管青藏高原人口稀少,仍有数百万人依靠季节性积雪和冰川融化作为他们的生活水源。由于全球变暖,积雪量减少,导致西藏的冰川不断收缩。冰川的融化增加了一些地表径流的径流量,给人们提供了更充足的水源,但同时也会导致洪水灾害,并增大了发生冰川崩溃灾害的危险性。随着全球气温的继续升高,科学家们开始担心冰川融化长期作为水源的持续能力。美国俄亥俄州立大学冰河学家 LonnieThompson 表示,青藏高原的气温升速几乎是全球其他地区的两倍。无论是海滨城市居民还是草原上放牧的牧人,由于全球变暖导致青藏高原冰川萎缩,将导致亚洲有近 20 亿人在未来十年将遭遇水资源短缺。此外水资源的短缺也可能会打击到中国东部城市,因冰川融化造成水平面上升,这些城市可能将面临困境。 参考文献: http://earthobservatory.nasa.gov , 2009,11,12. 青藏高原冰川萎缩将使亚洲近 20 亿人遭遇水短缺 , 中国天气网 , 2009,01,20.
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卫星图像:墨西哥湾的沉积物
pony1984621 2009-11-13 23:49
资料来源:美国航天局 编译:马志飞( Beijing Institute of Geology ) 2009 年 11 月 10 日 ,如同云团一样的沉渣 笼罩了整个 墨西哥湾,这一幕被美国宇航局的 Aqua 卫星上的高分辨率成像光谱仪( MODIS ) 拍摄到。 将海水染了色的这些沉渣是从浅水区的海底沉积物中悬浮上来的。随着离陆地越来越远,海水的颜色逐渐从褐绿色过渡到清晰的深蓝色,到这里,海水也越来越深。在褐色和绿 色的海水中, 由于海洋湍流的作用而悬浮在水中的沉积物在纹理波和涡流区非常明显。海洋湍流也称紊流或乱流,是海洋水体中任意点的速度的大小和方向都显著变动的不稳定的一种紊乱流动。 就在该照片拍摄几小时以前,热带风暴 IDA 已经登陆美国阿拉巴马州和佛罗里达州(该图像的东面),这股风暴可能搅动了西部海域。据报道,热带风暴 IDA 11 月 8 日 8 时 (北京时间)在墨西哥西部科苏梅尔岛东南方大约 270 公里 的加勒比海海面上,中心附近最大风 力有 11 级( 30 米 / 秒), 8 日中午(北京时间)前后加强成为飓风,于 10 日傍晚至夜间在密西西比州到 阿拉巴马州 一带沿海登陆。 造成这种现象的第二个原因可以从海岸线上看出来。许多河流,包括密西西比河,在这里汇入墨西哥湾。从入海口向海洋延伸的方向,随着沉积物的扩散,深褐色的河道逐渐褪色为棕色和绿色。根据美国国家气候数据中心的资料, 2009 年 10 月是美国中南部 115 年来最潮湿的一个 10 月,当然就包括图中所示的区域,因此,这里的河水高涨,就会比以往携带更多的沉积物进入海湾。 此外,河流还能够搬运土壤中的铁和肥料中的氮等营养元素。这些营养物质能供浮游植物(生活在表层海水中的微小且像植物一样的生物)的生长所需。由于浮游植物茂盛的时候也能将海水染成蓝色和绿色,因此,之所以会出现这幅图像中的现象,浮游植物也可能起到了一定的作用。 高清图像(4M) 墨西哥湾的沉积物
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工学的本科生该学什么?理论知识还要不要?
maczone 2009-9-26 10:48
这几一天一直在思想一个问题:工学的本科生的专业知识课需不需要理论讲授? 实在很纳闷,我按着制定的教学大纲上课,先讲理论再讲应用,竟然遭到很多学生的责问:我只想毕业时如何应用,这些理论知识我不需要,我又不去考研!更有的学生说,那些直线方程什么的早就忘记。学生们大力推荐另一个老师上课时,全讲基本应用,理论知识全无,他们很喜欢。 因为我与这位老师上的课都是图形图像的课程,而且专业比较特殊《印刷工程》,按大纲的话是既有理论又有应用实践,但为什么现在的学生只想到去如何操作这些图形图像软件呢?如果只想学软件如何用,何必来读四年本科,1-2个月的培训班就可以解决问题。况且,根据以往的经验,到了大四的毕业设计阶段,谁会让你直接拿一个图形图像软件的应用去做毕业设计的课题呢?多少需要一些些基础理论再加上实践应用吧。并且,根据课程设计的效果来看,直接传授软件操作的并没有教出几个可以熟练在本专业知识领域下的应用精品!很显然,这些学生们是把自己与高职高专生等同了。
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卫星图像里的地球之夜
pony1984621 2009-7-30 18:36
http://geology.com 译文/马志飞 以下是美国航天局拍摄的著名的卫星图像,通常被称之为“卫星图像里的地球之夜”。它不是真正的照片。而是根据美国国防气象卫星计划获取的数据合成的结果。这些地图中显示了地球表面永久性灯光的位置。每一个白点都代表一个城市。 卫星图像里的地球之夜 这张地图显示了世界城市的地理分布。很明显,城市主要集中于欧洲、美国东部、日本、中国和印度。这张地图不是显示了人口的地理分布,而是很好地显示了夜间户外照明电量消耗的地理分布。比如说,美国东部非常明亮,但是人口更为稠密的中国和印度却不是那么明亮。 卫星图像里的北美之夜 这张地图显示了夜晚美国、加拿大、墨西哥和加勒比地区灯光的地理分布。强光出现在一个链条上,这个链条包括华盛顿特区,费城,新泽西,纽约和波士顿。加拿大的一些大城市主要分布于距离美国边境约几百英里的范围内。位于密歇根湖岸边的芝加哥格外突出,而其他大城市主要集中于高速公路网周围。在西海岸,西雅图、旧金山、洛杉矶和圣地亚哥异常耀眼。佛罗里达州和波多黎各的海岸线上分布着许多明亮的城市。除此之外,夏威夷和阿拉斯加附近水域的石油设施也属于“看得见的区域”。 卫星图像里的欧洲和非洲之夜 西欧的夜晚是 灯火通明 的。这幅图片清晰地显示了欧洲的城市是沿着海岸线分布的。地中海沿岸的意大利、法国和西班牙是实线的光,因为这里是黑海和里海的南部海岸线。北非的撒哈拉和中南部非洲的丛林基本上没有光亮的城市。一个最突出的特点就是,在尼罗河阿斯旺大坝下游分布有高度集中的城市。 卫星图像里的南美之夜 南美洲的城市集中于大西洋西南部的沿岸、太平洋沿岸和北部的哥伦比亚和委内瑞拉。大面积的亚马逊河流域没有光明的城市,一些夜间灯光实际上有可能是森林火灾和农业焚烧。 卫星图像里的亚洲和澳洲之夜 日本、中国台湾的西海岸、韩国、香港和曼谷在这幅图像上格外显眼。我们能够发现,在俄罗斯北部广大黑暗的地区,跨西伯利亚铁路沿线是一条光线。高密度的城市集中在中国东部、印度尼西亚、印度和澳大利亚的东海岸,这都可以清楚地看到。
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天外奇想之二:哈勃太空望远镜
sheep021 2009-6-11 11:02
看到吴中祥老师的 哈勃望远镜拍到壮观宇宙喷泉 ( http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=237314 ) 图很猛,很多似曾相识,就像3D做出来的一样,思路顿开,连回两贴: 1.国之利器,不可以示人。 我怀疑这些都是处理过的东西,人家是不会白白共享成果的 同理,我认为,我们自己发布的数据也要处理一下,不要泄密 说科学无国界,那是骗傻子的。 我们自己太空行走之后,才知道以前被人忽悠了 我们曾经跟人家合作研究地质、地下构造等课题,泄了多少秘,估计目前未必清楚。 2.哈勃望远镜的真实作用估计不是表面上宣传的那样 我们不妨猜想一下: 如果用来对地观测,将会怎样? 也许,它可以对准某间办公室,里面的声音被听得一清二楚。 也许,它可以对准某街上的某个人,其言行举止皆被掌握 也许,它可以对准某街上的某个人,免费对其进行放化疗 一切,皆由其操控者而定。
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图像特征特点及其常用的特征提取与匹配方法
xqyslj 2009-3-14 14:27
常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一 颜色特征 (一)特点:颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的特征提取与匹配方法 (1) 颜色直方图 其优点在于:它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于:它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间:RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2) 颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从 RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色空间(如 HSV 空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3) 颜色矩 这种方法的数学基础在于:图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(mean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。 (4) 颜色聚合向量 其核心思想是:将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。 (5) 颜色相关图 二 纹理特征 (一)特点:纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏差而无法匹配成功。作为一种统计特征,纹理特征常具有旋转不变性,并且对于噪声有较强的抵抗能力。但是,纹理特征也有其缺点,一个很明显的缺点是当图像的分辨率变化的时候,所计算出来的纹理可能会有较大偏差。另外,由于有可能受到光照、反射情况的影响,从2-D图像中反映出来的纹理不一定是3-D物体表面真实的纹理。 例如,水中的倒影,光滑的金属面互相反射造成的影响等都会导致纹理的变化。由于这些不是物体本身的特性,因而将纹理信息应用于检索时,有时这些虚假的纹理会对检索造成误导。 在检索具有粗细、疏密等方面较大差别的纹理图像时,利用纹理特征是一种有效的方法。但当纹理之间的粗细、疏密等易于分辨的信息之间相差不大的时候,通常的纹理特征很难准确地反映出人的视觉感觉不同的纹理之间的差别。 (二)常用的特征提取与匹配方法 纹理特征描述方法分类 (1)统计方法统计方法的典型代表是一种称为灰度共生矩阵的纹理特征分析方法Gotlieb 和 Kreyszig 等人在研究共生矩阵中各种统计特征基础上,通过实验,得出灰度共生矩阵的四个关键特征:能量、惯量、熵和相关性。统计方法中另一种典型方法,则是从图像的自相关函数(即图像的能量谱函数)提取纹理特征,即通过对图像的能量谱函数的计算,提取纹理的粗细度及方向性等特征参数 (2)几何法 所谓几何法,是建立在纹理基元(基本的纹理元素)理论基础上的一种纹理特征分析方法。纹理基元理论认为,复杂的纹理可以由若干简单的纹理基元以一定的有规律的形式重复排列构成。在几何法中,比较有影响的算法有两种:Voronio 棋盘格特征法和结构法。 (3)模型法 模型法以图像的构造模型为基础,采用模型的参数作为纹理特征。典型的方法是随机场模型法,如马尔可夫(Markov)随机场(MRF)模型法和 Gibbs 随机场模型法 (4)信号处理法 纹理特征的提取与匹配主要有:灰度共生矩阵、Tamura 纹理特征、自回归纹理模型、小波变换等。 灰度共生矩阵特征提取与匹配主要依赖于能量、惯量、熵和相关性四个参数。Tamura 纹理特征基于人类对纹理的视觉感知心理学研究,提出6种属性,即:粗糙度、对比度、方向度、线像度、规整度和粗略度。自回归纹理模型(simultaneous auto-regressive, SAR)是马尔可夫随机场(MRF)模型的一种应用实例。 三 形状特征 (一)特点:各种基于形状特征的检索方法都可以比较有效地利用图像中感兴趣的目标来进行检索,但它们也有一些共同的问题,包括:①目前基于形状的检索方法还缺乏比较完善的数学模型;②如果目标有变形时检索结果往往不太可靠;③许多形状特征仅描述了目标局部的性质,要全面描述目标常对计算时间和存储量有较高的要求;④许多形状特征所反映的目标形状信息与人的直观感觉不完全一致,或者说,特征空间的相似性与人视觉系统感受到的相似性有差别。另外,从 2-D 图像中表现的 3-D 物体实际上只是物体在空间某一平面的投影,从 2-D 图像中反映出来的形状常不是 3-D 物体真实的形状,由于视点的变化,可能会产生各种失真。 (二)常用的特征提取与匹配方法 Ⅰ几种典型的形状特征描述方法 通常情况下,形状特征有两类表示方法,一类是轮廓特征,另一类是区域特征。图像的轮廓特征主要针对物体的外边界,而图像的区域特征则关系到整个形状区域。 几种典型的形状特征描述方法: (1)边界特征法该方法通过对边界特征的描述来获取图像的形状参数。其中Hough 变换检测平行直线方法和边界方向直方图方法是经典方法。Hough 变换是利用图像全局特性而将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种方法,其基本思想是点线的对偶性;边界方向直方图法首先微分图像求得图像边缘,然后,做出关于边缘大小和方向的直方图,通常的方法是构造图像灰度梯度方向矩阵。 (2)傅里叶形状描述符法 傅里叶形状描述符(Fourier shape descriptors)基本思想是用物体边界的傅里叶变换作为形状描述,利用区域边界的封闭性和周期性,将二维问题转化为一维问题。 由边界点导出三种形状表达,分别是曲率函数、质心距离、复坐标函数。 (3)几何参数法 形状的表达和匹配采用更为简单的区域特征描述方法,例如采用有关形状定量测度(如矩、面积、周长等)的形状参数法(shape factor)。在 QBIC 系统中,便是利用圆度、偏心率、主轴方向和代数不变矩等几何参数,进行基于形状特征的图像检索。 需要说明的是,形状参数的提取,必须以图像处理及图像分割为前提,参数的准确性必然受到分割效果的影响,对分割效果很差的图像,形状参数甚至无法提取。 (4)形状不变矩法 利用目标所占区域的矩作为形状描述参数。 (5)其它方法 近年来,在形状的表示和匹配方面的工作还包括有限元法(Finite Element Method 或 FEM)、旋转函数(Turning Function)和小波描述符(Wavelet Descriptor)等方法。 Ⅱ 基于小波和相对矩的形状特征提取与匹配 该方法先用小波变换模极大值得到多尺度边缘图像,然后计算每一尺度的 7个不变矩,再转化为 10 个相对矩,将所有尺度上的相对矩作为图像特征向量,从而统一了区域和封闭、不封闭结构。 四 空间关系特征 (一)特点:所谓空间关系,是指图像中分割出来的多个目标之间的相互的空间位置或相对方向关系,这些关系也可分为连接/邻接关系、交叠/重叠关系和包含/包容关系等。通常空间位置信息可以分为两类:相对空间位置信息和绝对空间位置信息。前一种关系强调的是目标之间的相对情况,如上下左右关系等,后一种关系强调的是目标之间的距离大小以及方位。显而易见,由绝对空间位置可推出相对空间位置,但表达相对空间位置信息常比较简单。 空间关系特征的使用可加强对图像内容的描述区分能力,但空间关系特征常对图像或目标的旋转、反转、尺度变化等比较敏感。另外,实际应用中,仅仅利用空间信息往往是不够的,不能有效准确地表达场景信息。为了检索,除使用空间关系特征外,还需要其它特征来配合。 (二)常用的特征提取与匹配方法 提取图像空间关系特征可以有两种方法:一种方法是首先对图像进行自动分割,划分出图像中所包含的对象或颜色区域,然后根据这些区域提取图像特征,并建立索引;另一种方法则简单地将图像均匀地划分为若干规则子块,然后对每个图像子块提取特征,并建立索引。
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通过对乳房变形建模预测肿瘤位置
bio 2009-2-15 22:46
乳腺癌是威胁女性生命的最大杀手之一,其早期诊断非常有意义。在磁共振成像时患者俯卧,乳房由于重力下垂;在早期胸部肿瘤X射线透视中,乳房被强烈压缩;而在超声或外科活检中,患者仰卧。在不同的检查条件下,乳房变形非常大,图像融合是一件非常困难的事情。 牛津大学的一项研究使用有限元法和非线性弹性法建立了一个精确解剖的三维乳房模型,这个模型基于MR图像,针对患者个性化。该模型可以变形以模拟乳房形状,并在早期胸部肿瘤X射线透视和外科活检中预测肿瘤位置。这需要解决两个标准弹性问题的扩展,即逆向弹性问题和压缩建模中的接触问题。其中逆向弹性问题源于这样一个现实,即最初只有一个变形的具有应力的状态是已知的。 进行建模的首要任务是进行MR图像的分割,皮肤的边缘检测相对直接,但是对胸肌的自动检测就非常困难,在这项研究中他们使用了对胸壁手动分割的方法,这种方法显然在临床软件中是不适用的,研究者们希望在下一步的工作中开发半自动的精确的具有鲁棒性的胸肌划分方法,或者进一步研究边界条件对结果的影响。在网格生成方面研究者们使用了基于表面的方法,他们认为进一步研究的一个具有潜力的领域是开发新的算法或者应用目前的算法于产生乳房的良好六面体网格。 (IEEETransactionsonBiomedicalEngineering)2008年55卷10期 原文链接:http://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=10 (牛文鑫/编译)
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