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鞋底花纹检索算法的研究与系统实现

作　者: 余源
导　师: 沈小艳
学　校: 大连海事大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 鞋底花纹纹理特征形状特征傅立叶描述子权重
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 50次
引　用: 1次
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内容摘要

鞋底花纹是犯罪现场最重要最容易提取到的物证之一,在刑侦科学中鞋底花纹也能频繁地提供好的证据。因此建立有效的鞋底花纹检索系统可以缩短公安部门的办案时间,提高刑侦部门的工作效率。鞋底花纹检索在串并案件中的作用尤为突出。目前的鞋底花纹检索,能够实现人工干预条件下的自动花纹查询,可以用于嫌疑人鞋底花纹在犯罪现场库中的比对,但是存在对现场的要求较高,对检索人员要求极高,检索效率偏低等不足。本文对鞋底花纹特点进行了研究,并提出了一些较好的鞋底花纹特征提取算法。为了解决对现场要求过高的影响,在提取纹理特征前首先对鞋底花纹进行了分区处理。根据鞋底花纹中单个重要花纹的特点和花纹与花纹之间关系提取了基于傅立叶描述子、基于形状矩等一些形状特征。为了降低对检索人员的录入要求,降低人工录入对特征选择的影响,本文提出了一种相关反馈的检索算法。这种反馈算法的应用使得检索人员不再需要在检索之前根据鞋底花纹的特点选择对应的特征。检索人员只需要对检索的结果进行判断就可以在下一次检索中调整各特征所占的权重。本文所提出的算法首先在MATLAB环境下进行仿真实验,实验结果表明这些算法对鞋底花纹检索有良好的可分性。最后本文在Windows XP平台上,采用Microsoft Visual C++(VC++)与MATLAB混合编程技术建立了一个算法验证性的鞋底花纹检索系统。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 选题意义  9
  1.2 鞋底花纹检索的研究现状  9-10
  1.3 主要研究工作  10-11
  1.4 本文内容安排  11-13
第2章基于纹理特征的鞋底花纹检索算法  13-28
  2.1 纹理  13-14
  2.2 鞋底花纹分区算法  14-16
  2.3 灰度共生矩阵方法  16-20
    2.3.1 灰度共生矩阵的定义  16-18
    2.3.2 基于灰度共生矩阵的纹理特征描述  18-19
    2.3.3 灰度共生矩阵用于鞋底花纹检索  19-20
  2.4 基于Gabor滤波器簇的鞋底花纹特征提取算法  20-27
    2.4.1 Gabor滤波器簇  20-22
    2.4.2 基于Gabor滤波器簇特征描述  22-23
    2.4.3 基于Gabor滤波器簇的鞋底花纹特征提取  23-27
  2.5 小结  27-28
第3章基于形状特征的鞋底花纹检索算法  28-40
  3.1 二值图像的区域提取与标号  28-29
  3.2 鞋底花纹分类  29-30
  3.3 基于形状边界的特征描述  30-35
    3.3.1 傅里叶描述子  31-35
  3.4 基于形状区域的特征描述  35-37
  3.5 其它一些形状特征描述  37-38
  3.6 基于区域和边界描述的鞋底花纹特征  38-39
  3.7 小结  39-40
第4章多特征融合的鞋底花纹检索  40-54
  4.1 检索性能的评价  40-41
  4.2 特征归一化  41-43
  4.3 鞋底花纹检索库的建立  43-44
  4.4 通过反馈调整特征权重  44-48
    4.4.1 反馈调整特征权值W_j算法  45-46
    4.4.2 调整权重后的检索结果  46-48
  4.5 多特征融合的鞋底花纹检索  48-54
第5章鞋底花纹检索系统设计  54-64
  5.1 鞋底花纹检索系统的结构设计  54-55
  5.2 鞋底花纹检索系统界面设计  55-58
  5.3 VC++和MATLAB混合编程  58-63
    5.3.1 特征库文件的保存与读取  59-60
    5.3.2 在VC++中调用MATLAB引擎(Matlab Engine)  60-63
  5.4 小结  63-64
第6章总结与展望  64-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
研究生履历  70

鞋底花纹检索算法的研究与系统实现

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