三維圖像特徵提取及其套用

《三維圖像特徵提取及其套用》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由胡德文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：三維圖像特徵提取及其套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡德文
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

三維圖像廣泛套用於醫學圖像（如磁共振成像）以及視頻圖像序列中。研究三維特徵提取及其識別技術對於處理磁共振圖像、視頻圖像序列等具有十分重要的理論意義和套用價值。現有的三維圖像處理方法，往往只是二維圖像處理方法的簡單擴展，在實際套用中對三維結構信息描述不夠充分，缺乏魯棒性。本項目突破現有方法僅利用二維信息的局限性，研究三維特徵的提取及其分類識別算法，建立起一整套三維特徵提取及處理框架，使之可套用於諸如視頻行為分類、人腦三維圖像分析等。研究內容包括三個方面：（1）三維特徵理論推導、數學建模及提取技術；（2）三維特徵識別技術理論框架及計算機實現；（3）三維特徵識別方法的套用：磁共振成像分析、視頻行為識別方法研究。通過上述理論分析、建模和套用實踐等工作，為三維圖像處理提供方法學支持，對於通過人腦三維圖像進行腦疾病的診斷與預測、視頻人體行為識別與分類處理等都具有重要的理論和現實意義。

結題摘要

本項目從三維圖像特徵提取的方法研究為總目標出發，在視頻圖像的時空特徵提取技術及其套用、磁共振成像數據的結構特徵提取技術研究及其套用這兩個方面取得了重要的研究進展和成果。在視頻和圖像特徵提取方面，課題組以視頻中的人體行為識別和圖像中的顯著性區域檢測為切入點，先後提出了基於緊湊性和局部對比的顯著區域檢測方法、基於兩層稀疏圖傳播模型的顯著區域檢測方法、基於有效事件模型和隱含時間模型的視頻行為識別方法，有效提高了檢測和識別的性能與精度，相關性能指標處於當時國際最好水平。在人腦磁共振成像的特徵提取上，以多種模態的磁共振成像數據為基礎，先後完成了基於人腦結構成像的性別鑑別的三維特徵提取、人臉吸引度的腦機制、盲源分離算法等方法學研究，在認知機理研究、信號數據分析處理、腦影像數據分類、腦功能網路研究分析以及功能連線動態性研究等方面處於國際先進水平。項目從機器學習和認知機理層面開展特徵提取的算法研究，豐富和發展了三維圖像特徵提取的內容和方法。項目執行期間，發表SCI期刊論文12篇，其中IEEE Transactions 論文5篇，在2014年ImageCLEF機器人視覺國際挑戰賽中獲得冠軍。項目的研究成果為視頻圖像分析、磁共振數據處理與客觀臨床診斷等套用提供了重要的技術方法儲備。