最新刊期

    2003 8 5

      综述

    • 中国图象工程:2002

      章毓晋
      2003, 8(5): 481. DOI: 10.11834/jig.200305172
      摘要:该文是关于中国图象工程的年度文献综述系列之八.为了使国内广大从事图象工程研究和图象技术应用的科技人员能够较全面地了解国内图象工程研究和发展的现状,并能够方便地查询有关文献,现从国内 15种有关图象工程重要中文期刊 2 0 0 2年出版的共 10 8期上发表的 2 4 2 6篇学术研究和技术应用文献中,选取出 5 4 5篇属于图象工程领域的文献,然后根据各文献的主要内容将其分别归入图象处理、图象分析、图象理解、技术应用和综述 5个大类,又进一步分入 2 1个小类,并在此基础上进行了文献统计和分析.由统计分析结果可见,中国图象工程在2 0 0 2年又有了许多新进展,除总的文献数量有较大增加,图象分割和图象编码仍有许多研究成果外,近年来的几个新的研究热点,如成像技术、图象数字水印、人脸和器官检测、图象匹配融合、图象和视频检索等继续保持了快速发展的势头.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象工程;图象处理;图象分析;图象理解;技术应用;综述   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于压缩域的图象检索技术研究进展

      黄翔宇, 章毓晋
      2003, 8(5): 499. DOI: 10.11834/jig.200305173
      摘要:压缩标准的出现,使得图象数据格式普遍为压缩格式,从而促进了压缩域内图象检索技术的迅速发展.为了使人们对基于压缩域的图象检索技术有一概括了解,该文对目前的压缩域检索技术进行了回顾和讨论 :首先,介绍了图象检索系统的基本概念 ;然后,分类分析了不同压缩域的检索技术,包括变换域方法 (如傅立叶变换、离散余弦变换 (DCT)以及子带和小波变换 )和空域方法 (如矢量量化和分形等 ) ;接着,对这些检索方法进行了讨论和比较,并得出一些有用的结论 ;还举例介绍了基于压缩域图象检索技术的实际应用 ;最后对压缩域图象检索技术的研究发展及其应用前景指出了一些可能的方向.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象检索技术;压缩域;离散余弦变换;小波;矢量量化;分形   
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      更新时间:2024-05-07

      学术论文与技术报告

    • 一种基于有性繁殖的遗传算法

      黎明, 熊晓峰, 马聪
      2003, 8(5): 509. DOI: 10.11834/jig.200305174
      摘要:为了更有效地抑制标准遗传算法 (SGA)中的早熟收敛现象和提高收敛速度,提出了一种基于有性繁殖的遗传算法.该算法借鉴了自然界最常见的有性繁殖现象,首先将每个个体编码为配对的双染色体码串,并增加性别染色体编码,以建立遗传个体的性别特征 ;然后,通过建立有性遗传进化算子来对不同性别的个体赋予不同的进化控制参数,以使得雄性个体具有较强的全局探索能力,而使雌性个体具有较强的局部快速寻优能力,最后通过建立对应的有性遗传交叉、变异算子,使得这种基于有性繁殖的遗传算法具有更强的全局寻优能力和快速收敛能力.用该算法对一系列典型函数和其他优化问题进行了优化计算试验,结果证明,该算法不易陷入早熟收敛,且全局搜索能力和局部搜索能力平衡较好,收敛速度快,同时也验证了这种基于有性繁殖的遗传算法的有效性和优良性能.  
      关键词:计算机算法理论(520·1040);遗传算法;二倍体编码;有性繁殖;早熟收敛   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种用于数字图象传感器的彩色插值算法

      刘晓松, 杨新, 文俊, 汪进
      2003, 8(5): 516. DOI: 10.11834/jig.200305175
      摘要:由于物理结构的限制,单片 CCD和 CMOS彩色图象传感器在每个像素的位置上只能采集一个颜色分量,其余两个颜色分量只能通过插值的办法得到.鉴于通常的线性插值方法容易使图象的边缘变得模糊,并可能出现较为明显的颜色失真,而一些新方法尽管可以得到较高质量的插值图象,然而运算的复杂性限制了它们的应用.为此提出了一种在色差空间进行插值的算法,以代替普通颜色空间的插值,同时用基于有理函数的插值算子来代替普通的线性算子,并通过后处理来进一步提高插值图象的质量.由于色差空间的插值考虑了不同颜色分量间的耦合性,并利用了有理函数插值算子固有的边缘自适应特性,因而得到了较好的效果.该方法另外的一个优点是计算速度较快.实验结果表明,该该算法是有效的.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象传感器;彩色插值;颜色空间;彩色滤波阵列;有理函数   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于视觉神经元ON—OFF模型的图象增强

      蒲恬, 倪国强, 李熙莹
      2003, 8(5): 522. DOI: 10.11834/jig.200305176
      摘要:探讨基于视觉神经网络 ON- OFF模型的图象增强.通过计算仿真,找到了关于这种视觉模型应用于图象处理合适的实现形式 ;探讨了衰减常数和颜色恒定性的关系 ;以及空间常数变化和动态范围压缩与细节增强能力的联系.使用合适的衰减常数,可以使该神经元模型在颜色恒定性计算上性能优良,同时,适当大小的空间常数,能够在颜色保真度和图像增强性能之间取得合适的平衡.神经网络对复杂背景图象的增强效果良好,但是由于同样基于“灰度世界”假设,因此在处理违反这一假设的特殊图象时,此模型在颜色表征上仍然具有缺陷,这就部分限制了模型的应用.最后探讨了可能的改进方向.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象增强;ON-OFF神经网络   
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      更新时间:2024-05-07
    • 图象序列运动目标特征点对应的极指数栅格方法

      张海燕, 宋克欧, 王东木
      2003, 8(5): 527. DOI: 10.11834/jig.200305177
      摘要:目前的图象序列特征点对应方法是建立在相邻图象间的特征点在运动形式上变化不大,即相邻两帧图象间的时间间隔较小这样的一个假设之上的,但当相邻图象间的时间间隔较大时,则这些方法很难找到对应的特征点.为此,提出了一个由粗到细解决图象序列特征点对应的新方法,该方法首先进行粗定位,即利用极指数栅格方法来得到运动后目标特征点的大致范围 ;然后通过细定位来得到对应的特征点.为了使人们对该方法有一全面了解,还介绍了该方法的原理,并给出了实验结果.实验证明,该方法可以很好地解决时间间隔较大的两帧图象间的特征点对应问题,其最大的优点是比通常的方法简单有效.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象序列;极指数栅格技术;极对数坐标变换;特征点对应   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于遗传算法的种子图象目标点模式匹配

      胡少兴, 查红彬, 马成林
      2003, 8(5): 533. DOI: 10.11834/jig.200305178
      摘要:在完成种子图象目标点坐标提取和由单摄像机、平面镜组成的摄像系统标定之后,关键问题是如何寻找图象中种子质心的对应点.为了准确寻找到图象中种子质心的对应点,根据图象中种子区域的分布特点及遗传算法具有简单、通用、鲁棒性和适于并行处理等特性,提出了一种基于遗传算法的种子图象目标点模式匹配算法,即首先通过模糊聚类将单帧图象上的像点与虚像点划分为两类点群,然后通过在两类点群之间建立遗传机制来进行种子图象点模式匹配.实验证明,采用该算法进行种子目标点群之间的匹配,具有快速准确的特点,并为种子空间点的恢复提供了准确的对应点寻找信息.  
      关键词:计算机图形学(520·6030);点模式匹配;聚类分析;遗传算法;种子图象;点群   
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      更新时间:2024-05-07
    • 正则化方法及非刚体匹配在医学动态图象分析中的应用

      辜嘉, 罗立民, 舒华忠, ToumoulinC
      2003, 8(5): 540. DOI: 10.11834/jig.200305179
      摘要:为了给医生利用医学图象进行诊断和分析心血管疾病提供一个有效的工具和途径,利用计算机视觉中的正则化方法,结合心脏和心血管动态特征的临床知识,对两种医学动态图象(超声心动图和心血管造影图)进行了定量的运动分析,并完成了一套应用软件.实验结果证明,该方法明显优于以往的图象分析方法。  
      关键词:非刚体匹配;医学动态图象;图象分析;心血管疾病;计算机视觉;疾病诊断   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于几何活动轮廓模型的人脸轮廓提取方法

      黄福珍, 苏剑波, 席裕庚
      2003, 8(5): 546. DOI: 10.11834/jig.200305180
      摘要:针对在结构性噪声较严重的情况下,常规几何活动轮廓模型无法获得理想分割效果的问题,提出一种基于几何活动轮廓模型的人脸轮廓提取方法,该方法首先将人脸形状的椭圆性约束作为算子嵌入到几何活动轮廓模型中,并利用几何活动轮廓模型提取任意轮廓的优势来快速抽取出图象中类似椭圆的目标边缘 ;然后根据图象中人脸的先验知识,通过对检测到的椭圆目标进行进一步验证来找出最终人脸轮廓.由于采用变分水平集方法做数值计算,因此该方法不仅能够自然地处理曲线的拓扑变化和能较精确地提取出图象中的人脸轮廓,而且同时可以给出人脸水平旋转的大致角度等信息.实验结果表明,该方法是有效的.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);几何活动轮廓模型;水平集;人脸轮廓提取   
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      更新时间:2024-05-07
    • 小波变换在遥感图象融合中的应用研究

      霍宏涛, 游先祥
      2003, 8(5): 551. DOI: 10.11834/jig.200305181
      摘要:针对基于小波变换的图象融合中存在的光谱扭曲问题,提出了一种直接相加的小波变换低频信息处理方法,即将未分解的 TM放大图象与小波分解后的 SPOT图象的高频部分重构得到的图象通过直接相加来生成融合图象,这种方法得到的融合图象,其光谱扭曲值和信息量两个指标均优于常规的小波融合方法.由小波变换与 IHS变换的光谱质量比较表明,小波变换比 IHS变换更适合于波谱响应范围不同、相关性弱的图象间的融合 ;另外,空间质量比较还表明,小波变换在融合中、小尺度的纹理特征方面具有优势.  
      关键词:计算机图象处理(520·6040);图象融合;小波变换;IHS变换   
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      更新时间:2024-05-07
    • 增强现实中的虚实注册技术研究

      明德烈, 柳健, 田金文
      2003, 8(5): 557. DOI: 10.11834/jig.200305182
      摘要:增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户看到的真实世界中的一种技术.实现虚拟信息与真实景象的正确匹配或有机结合是每个增强现实实用系统都必须完成的一项重要任务,且它的具体实现需依赖于计算机硬件和软件系统的相互配合及协调.为了有效地降低增强现实应用系统中的虚实注册误差,在对基于位置跟踪和相机定标技术的传统虚实注册技术进行分析的基础上,首先研究了仿射变换技术理论在增强现实中的应用,并提出了在全局仿射坐标系下,获取像素相对深度参数的一种策略 ;然后在对 AR中的虚实注册问题进行研究分析的基础上,进一步讨论了图象分析技术在虚实注册问题中的应用问题,并提出了一种基于数值背景表达的快速虚实注册策略,以提高虚实注册过程中,场景特征点提取的精度和速度 ;最后还分别用该仿射理论进行了动态和静态的虚实注册实验,实验结果表明,该方法能有效地降低增强现实应用系统的虚实注册误差.  
      关键词:计算机仿真(520·6020);增强现实;虚拟现实;虚实注册;仿射变换;相机定标   
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      更新时间:2024-05-07
    • 中国水墨画的基本艺术特征及其计算机仿真实现

      齐亚峰, 孙济洲, 商毅
      2003, 8(5): 562. DOI: 10.11834/jig.200305183
      摘要:为了实现中国水墨画的计算机仿真,通过对中国水墨画艺术效果中,笔、水、墨、纸的特性及相互影响制约因素的分析,将中国水墨画绘画过程“量化”、“标准化”,使得这一过程具有可控性和可预见性.通过抽取体现水墨画特征的典型艺术效果,对中国水墨画中诸如 :笔法、纸张等进行大胆的归类,让其减少到可控的少数几种之内,并对感性的艺术效果进行了数字化定义.在上述分析的基础上,建立了一个专门用于模仿水墨画效果的三维纸纤维模型,并在此基础上实现了对单笔水墨画效果的计算机仿真.最后还将纸纹理的干扰作用考虑进去,从而使得仿真效果更加多样、更加真实.  
      关键词:计算机图形学(520·6030);中国水墨画;纸纤维模型;纹理;计算机仿真   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种稳健性好的图象盲水印算法

      李黎, 潘志庚
      2003, 8(5): 567. DOI: 10.11834/jig.200305184
      摘要:为了可靠地对白色像素较多的灰度图象进行保护,提出了一种稳健性好的数字图象盲水印算法,该算法尤其对白色像素较多的灰度图象稳健性较强.该算法是基于原始图象的傅立叶变换,将调制后的水印信息依次加入到某些固定位置的幅值谱上.该算法具有以下特点 :(1)对不同的图象,嵌入水印的强度不同,对白色像素较多的图象嵌入水印的强度较大,这样可以使透明性和鲁棒性达到较好的统一 ;(2 )选择频域幅值谱,使嵌入水印信息的相互位置之间保持一定距离,以便减少不同幅值之间的干扰 ;(3)对同一幅图象而言,嵌入水印和提取水印的参数不同,而且检测的区域大于嵌入的区域,这样就可能排除由于图象空频变换而造成的能量损失 ;(4)在提取水印时,通过对检测图象加入随机序列来补充由存储造成的丢失信息.实验表明,该算法不仅具有较强的鲁棒性,对裁剪、噪声、压缩、涂改、平移抵抗性较强,并且复杂度较低,实用性较强.  
      关键词:数据安全与计算机安全(520·1060);信息隐藏;盲水印系统;傅立叶变换;攻击分析   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于CL多小波的数字水印技术

      苟意远, 陈晓鸥
      2003, 8(5): 572. DOI: 10.11834/jig.200305185
      摘要:数字水印是一种嵌入到图象、视频或者音频数据中的不可见标志,通过对水印信息的检测可达到保护多媒体数据版权的目的.为了提高数字水印系统的鲁棒性,提出了一种基于 CL 多小波变换的图象数字水印嵌入和检测模型.该 CL 多小波变换可将图象的能量集中在其最低分辨率子图象上,同时,能使最低分辨率子图象的能量进一步汇聚于其第 1个分量之上.由于最低分辨率子图象受压缩、滤波等变换的影响较小,因此在 CL 小波变换域嵌入数字水印可以改善水印系统的鲁棒性.为了提高水印的透明性和不可统计性,在嵌入水印之前需要对水印图象进行相应的预处理.实验表明,该水印系统具有良好的鲁棒性和透明性.  
      关键词:数据安全与计算机安全(520·1060);数字水印;CL多小波;相关度;鲁棒性;透明性   
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      更新时间:2024-05-07
    • 大区域地形可视化技术的研究

      谭兵, 徐青, 周杨
      2003, 8(5): 578. DOI: 10.11834/jig.200305186
      摘要:近年来,地形场景的实时绘制已受到人们越来越广泛的关注,目前已经提出的一系列场景加速绘制算法,虽然在不同的应用场合也取得了一定的效果,但都存在着局限性,尚不能满足大区域地形环境的实时高速绘制的要求,而与其密切相关的技术主要涉及到地形多分辨率表示、海量地形数据和纹理数据的分页管理、地形和纹理数据的LOD控制、地形和纹理数据的快速存取和更新等.为了能够对地形场景进行实时绘制,在对大区域地形数据管理和实时绘制技术进行研究和试验的基础上,对构建视相关动态多分辨率模型的方法进行了改进,实现了地形模型多分辨率表示与视相关的有机结合,并提出了一种高效的场景数据存取方法,进而实现了一个整合自适应三角网剖分、地形场景数据分页管理和动态更新等相关技术于一体的地形三维可视化系统,试验结果表明,该算法能够实时绘制地形场景,且质量较好.  
      关键词:地形绘制;可视化技术;分辨率;计算机图形学   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于离散点的透明折射算法

      王会芹, 庞云阶
      2003, 8(5): 585. DOI: 10.11834/jig.200305187
      摘要:传统真实感图形绘制所采用的造型都是基于多边形的表示方法,由于该方法存在着一些不足之处,为此提出了一种基于离散点的表示方法,该方法首先求出场景中,曲面上的某些离散点,然后将这些离散点排列成若干序列并存储.同时也提出,并实现了一种基于离散点的透明折射算法,该算法的关键就是如何确定检测线段,由于只有该检测线段上的像素对应序列中的点才有可能在折射线上,这样就抛弃了大量的不需要参与运算的点,因此可减小计算量.试验结果表明,该表示方法及透明折射算法可以较准确、真实地反映实际场景中的透明现象.  
      关键词:计算机图形学(520·6030);离散点;深度排序;检测线段;透明;折射光线   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于单目视觉的高速公路车道保持与距离测量

      周欣, 黄席樾, 黎昱
      2003, 8(5): 590. DOI: 10.11834/jig.200305188
      摘要:汽车智能辅助操作系统是智能交通系统的重要组成部分,也是目前国际上的热点问题.基于计算机视觉技术的车道保持,即视觉导航是辅助操作系统的核心问题之一.该文提出一种基于单目视觉的公路分道线二维重建算法和距离测量算法.其基本思想是根据分道线灰度与几何特征建立约束方程,进而跟踪提取分道线,并用二维模型重建,在此基础上,首先获得车道保持的必要道路参数,然后在二维重建的基础上,进一步实现了基于分道线几何约束的单目测距算法.在四川省与重庆市的高速公路上的实验证明,车道保持算法的实时性与精确性已基本满足实用要求;单目测距算法的精确度也能满足安全行车防止碰撞的需要.  
      关键词:汽车;智能辅助操作系统;高速公路;计算机视觉;行车安全   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种改进的遥感图象准无损压缩JPEG—LS算法

      吴美建, 林行刚
      2003, 8(5): 596. DOI: 10.11834/jig.200305189
      摘要:为适应遥感图象较高倍率准无损压缩的需要,改进了 JPEG- L S算法,该算法首先通过放宽游程检测门限,并通过引入局部梯度控制下的预测来增加平均游程长度,以提高压缩比 ;然后通过在游程编码区域附加误差修正编码及通过重构图象平滑滤波来改善重构图象的目视效果和提高 PSN R值 ;最后,采用 Golomb- Rice Coding技术来对越界误差进行编码,以保持 JPEG- L S算法误差界可控的优点.综合利用以上措施,在相同单像素误差界 (±7)下,不仅压缩比略有提高,而且重构图象的视觉效果得到明显改善,PSN R提高约 1~ 3d B.  
      关键词:图象处理(510·4050);遥感图象压缩;准无损;游程编码;JPEG-LS   
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