基于分数阶梯度驱动的主动Demons算法研究

发布时间：2017-09-20 19:31

  本文关键词：基于分数阶梯度驱动的主动Demons算法研究

  更多相关文章： Riemann-Liouville 分数阶梯度 主动Demons算法 非刚性配准

【摘要】：图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用.Demons算法被证明是解决非刚性配准的有效方法,然而存在的Demons非刚性配准算法对灰度均匀和弱纹理区域的图像配准精度低,优化易陷入局部极小导致配准速度缓慢.针对该问题,将R-L(Riemann-Liouville)分数阶微分引入到主动Demons算法中,提出了基于R-L分数阶梯度驱动的主动Demons算法.本文将R-L分数阶梯度代替传统的梯度算子,不但可以增强图像的细节信息,而且可以增强灰度均匀和弱纹理区域的梯度信息,从而提高了图像配准精度和速度.另外,通过实验给出了配准精度与R-L分数阶模板参数之间的关系,从而为模板最佳参数的选取提供了依据.尽管不同类型的图像其最佳参数是不同的,但是其最佳配准阶次一般在0~1之间.理论分析和实验结果均表明,该算法可以用于灰度均匀和弱纹理区域的图像配准,且配准精度和速度都有明显的提高,本文方法是Demons算法应用的一个重要延伸.
【作者单位】： 南昌航空大学航空制造工程学院;加州大学默塞德分校;西华大学机械工程学院;
【关键词】： Riemann-Liouville 分数阶梯度 主动Demons算法 非刚性配准
【基金】：国家自然科学基金(No.61462065) 江西省自然科学基金(No.2015BAB207036)
【分类号】：TP391.41
【正文快照】： 1引言近年来,国内外不少学者研究发现分数阶微积分理论在信号分析与处理领域有着重要的应用前景.分数阶微积分理论在图像底层处理是在最近几年才引起学者关注的,并应用到图像增强,边缘检测,图像去噪和图像分割.如文献[1]提出对图像信号进行分数阶处理,既能提升信号的高频部分,

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张隆阁;;一类参数不确定混沌系统的分数阶自适应同步[J];中国科技信息;2009年15期

2 张隆阁;;一类混沌系统的分数阶广义同步[J];自动化博览;2009年07期

3 林浩;罗懋康;;基于分数阶微(积)分的一种降噪和白化方法[J];信息通信;2012年01期

4 刘艳芹;;一类分数阶非线性振子方程的特性研究[J];计算机工程与应用;2012年16期

5 邝钰;吴润;李岩;;分数阶控制器实现方法研究[J];航天控制;2012年04期

6 沈学举;单透镜实现非精确分数阶付里叶变换[J];光电子·激光;1999年03期

7 赵义正,杨景曙;离散分数阶Fourier变换的实现及有限字长效应分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年03期

8 刘艳芹;;一类分数阶种群扩散模型解的研究[J];计算机工程与应用;2012年24期

9 邓兵,陶然,齐林,刘锋;分数阶Fourier变换与时频滤波[J];系统工程与电子技术;2004年10期

10 陈光明;陶华;蒲继雄;;分数阶无衍射光束的实验研究[J];量子电子学报;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李西成;;经皮吸收的分数阶药物动力学模型[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 谢勇;;分数阶模型神经元的动力学行为及其同步[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年

3 张硕;于永光;王亚;;带有时滞和随机扰动的不确定分数阶混沌系统准同步[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 李常品;;分数阶动力学的若干关键问题及研究进展[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 李常品;;分数阶动力学简介[A];第三届海峡两岸动力学、振动与控制学术会议论文摘要集[C];2013年

6 蒋晓芸;徐明瑜;;时间依靠分数阶Schr銉dinger方程中的可动边界问题[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

7 王花;;分数阶混沌系统的同步在图像加密中的应用[A];第二届全国随机动力学学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

8 王在华;;分数阶动力系统的若干问题[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年

9 张硕;于永光;王莎;;带有时滞和随机扰动的分数阶混沌系统同步[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

10 李西成;;一个具有糊状区的分数阶可动边界问题的相似解研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈善镇;两类空间分数阶偏微分方程模型有限差分逼近的若干研究[D];山东大学;2015年

2 任永强;油藏与二氧化碳埋存问题的数值模拟与不确定性量化分析以及分数阶微分方程的数值方法[D];山东大学;2015年

3 蒋敏;分数阶微分方程理论分析与应用问题的研究[D];电子科技大学;2015年

4 卜红霞;基于分数阶傅里叶域稀疏表征的CS-SAR成像理论与算法研究[D];北京理工大学;2015年

5 杨变霞;分数阶Laplace算子的谱理论及其在微分方程中的应用[D];兰州大学;2015年

6 邵晶;几类微分系统的定性理论及其应用[D];曲阜师范大学;2015年

7 方益;分数阶Yamabe问题的一些紧性结果[D];中国科学技术大学;2015年

8 王国涛;几类分数阶非线性微分方程解的存在理论及应用[D];西安电子科技大学;2014年

9 陈明华;分数阶微分方程的高阶算法及理论分析[D];兰州大学;2015年

10 孟伟;基于分数阶拓展算子的灰色预测模型[D];南京航空航天大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄志颖;非线性时间分数阶微分方程的数值解法[D];华南理工大学;2015年

2 赵九龙;基于分数阶微积分的三维图像去噪增强算法研究[D];宁夏大学;2015年

3 楚彩虹;单载波分数阶傅里叶域均衡系统及关键技术研究[D];郑州大学;2015年

4 全晓静;非线性分数阶积分方程的Adomian解法[D];宁夏大学;2015年

5 黄洁;非线性分数阶Volterra积分微分方程的小波数值解法[D];宁夏大学;2015年

6 庄峤;复合介质中时间分数阶热传导正逆问题及其应用研究[D];山东大学;2015年

7 高素娟;分数阶延迟偏微分方程的紧致有限差分方法[D];山东大学;2015年

8 赵珊珊;时—空分数阶扩散方程的快速算法以及MT-TSCR-FDE的快速数值解法[D];山东大学;2015年

9 王珍;分数阶奇异边值问题的研究[D];山东师范大学;2015年

10 冯静;一类分数阶奇异脉冲边值问题正解的存在性研究[D];山东师范大学;2015年

，

本文编号：890006