最新刊期

    2004 9 4

      学术论文与技术报告

    • 一种基于小波域隐马尔可夫模型的SAR相干斑抑制算法

      武昕伟, 朱兆达, 张弓, 郭春生
      2004, 9(4): 385. DOI: 10.11834/jig.20040474
      摘要:相干斑噪声是SAR图像的固有特点。对相干斑抑制的要求是在平滑噪声的同时,尽量保持原始图像的结构信息。现有的许多相干斑抑制方法各有优点和不足,没有普遍的适用性。基于图像在小波域的隐马尔可夫模型(HMMs)结构,结合SAR图像中相干斑噪声的统计特性,本文提出了一种新的小波域相干斑抑制方法。仿真及实测数据处理结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,更好地保持了边缘结构。与小波域软阈值去噪方法和Lee滤波器相比较,该方法在噪声平滑及边缘保持上都取得了较大的改进,并得到了较好的视觉效果。  
      关键词:合成孔径雷达;相干斑;小波变换;隐马尔可夫树模型;SAR;后向散射系数   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于模拟退火算法的红外图像自适应对比度增强

      张长江, 付梦印, 金梅
      2004, 9(4): 391. DOI: 10.11834/jig.20040475
      摘要:基于模拟退火算法击和非完全Beta函数,提出了一种自适应红外图像对比度增强方法。首先基于输入红外图像的灰度直方圈给出一种有效的判据。对输入红外图像先利用所提出的判据判断图像的对比度类型.然后利用这个判据来确定灰度变换参数的搜索空间,进一步指导模拟退火算法的搜索方向和初值的选取,利用模拟退火算法在上述确定的灰度变换参数空间中搜索最佳的灰度变换参数,从而获得一条最佳的灰度变换曲线,实现对图像进行全局增强处理。实验结果表明,该算法在有效地提高红外图像整体对比度的同时,很好地保留了图像中的细节部分信息。算法在视觉质量上优于传统的直方图均衡法、反锐化掩膜法。  
      关键词:模拟退火算法;非完全Beta函数;对比度增强;红外图像;直方图均衡法   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于全自动控制显微镜的自动聚焦算法研究

      姜志国, 韩冬兵, 袁天云, 赵宇, 谢凤英, 陈进
      2004, 9(4): 396. DOI: 10.11834/jig.20040476
      摘要:图像自动聚焦评价函数的选择是垒自动控制显微镜无源方式自动聚焦系统的关键问露。对几种主要的图像聚焦评价函散(灰度方差算子、灰度梯度算子、能量谱方法等)进行了比较、研究,并在此基础上首次将改进的Laplacian算子作为聚焦评价函数引人自动聚焦之中,同时为了消除噪声的影响,引入了步长和阈值两个参数。实验结果表明,改进的LapIacian算子比其他评价函数更为准确、稳定和可靠,该算法已成功应用于显微镜自动词焦系统中。  
      关键词:自动聚焦;全自动显微镜;评价函数;Laplacian算子;噪声   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于差分法的图像粒子运动分析

      朱建新, 严建华, 马增益, 丁经纬, 池涌, 岑可法
      2004, 9(4): 402. DOI: 10.11834/jig.20040477
      摘要:利用差分法配合灰度拉伸对颗粒运动图像进行了处理,直方图分析表明,像素在灰度上的分布特性与颗粒运动的剧烈程度具有相关性。差分图像中高亮度像素越多,颗粒运动越剧烈。随运动剧烈程度的降低,灰度相近的像素,其亮度由高向低变化。除去低亮度区域内自噪声的影响后,以对数函数为权值,在考虑了一定亮度范围内的像素分布后,提出了一个用于评价颗粒运动剧烈程度的指数。将其应用于流化床气泡生成图像序列表明,这种处理方法能够较好地评价颗粒的运动特点。  
      关键词:图像处理;差分法;运动指数;图像序列;直方图分析;流化床   
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      更新时间:2024-05-08
    • 一种改进的中值滤波算法

      张恒, 雷志辉, 丁晓华
      2004, 9(4): 408. DOI: 10.11834/jig.20040478
      摘要:通常,大部分自然图像中同时存在颗粒噪声和高斯噪声,而单纯地用中值滤波算法或均值滤波难以同时尽可能地消除混合噪声。针对这一问题,L ee和 Kassam提出了一种改进的均值滤波算法 Modified Trim med Mean(MTM),虽然 MTM算法的滤波效果相对于传统的平滑算法已有了很大的改善,但是 MTM的滤噪能力在很大程度上受到了阈值的限制。在分析 MTM算法和传统平滑算法结构特点的基础上提出了一种改进的自适应中值滤波算法。该算法对含有混合噪声的图像上每一点的 N× N区域应用自适应算子。对于不同的图像区域,算子也相应地有所不同,其中算子中的权值选取依赖于区域的灰度中值,且当某点的灰度越接近灰度中值,其权值就相应地越大。实践证明,新算法的处理结果优于传统的滤波算法和 MTM滤波,且没有阈值限制  
      关键词:图像处理;中值滤波;混合噪声;自适应;均值滤波算法;滤噪能力   
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      更新时间:2024-05-08
    • 一种基于排序阈值的开关中值滤波方法

      秦鹏, 丁润涛
      2004, 9(4): 412. DOI: 10.11834/jig.20040479
      摘要:提出了一种基于排序阈值的开关中值滤波方法以克服图像滤波中去噪与细节保护的矛盾。该方法利用滤波窗口内像素点的排序信息,在极值中值滤波方法的基础上,将受脉冲噪声污染图像中的像素点进一步分为噪声点、边缘细节区和平坦区3种类型。通过对多种图像测试的统计结果,获得合适的分类器参数,然后利用类型判决,进行开关中值滤波,即对噪声点和平坦区进行中值滤波以得到良好的噪声滤除效果,而对边缘细节区不做处理以获得良好的细节保护效果。比较了标准中值滤波、极值中值滤波和本方法的结果。实验结果表明,本方法具有更好的效果。  
      关键词:排序阈值;开关;中值滤波;细节保护;图像信号   
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      更新时间:2024-05-08
    • 一种全自动稳健的图像拼接融合算法

      赵向阳, 杜利民
      2004, 9(4): 417. DOI: 10.11834/jig.20040480
      摘要:提出了一种全自动稳健的图像拼接融合算法。此算法采用Harris角检测算子进行特征点提取,使提取的精度达到了亚像素级,然后以特征点邻域灰度互相关法进行特征点匹配得到了初步的伪匹配集合,并运用稳健的RANSAC算法将伪匹配点集合划分为内点和外点,在内点域上运用LM优化算法精确地估计出了图像间的点变换关系,最后采用颜色插值对交接处进行颜色过渡。整个算法自动完成,它对有较大误差或错误的特征点数据迭代过滤,并用提纯后的数据来做模型估计,因而对图像噪声和特征点提取不准确有强健的承受能力。在参数估计时,以特征点的坐标位置误差而不是亮度误差来构造优化函数,克服了以往算法对光照的敏感性,使算法更具有实用性。实验结果表明,该算法融合效果比较理想,鲁棒性强,具有较高的使用价值。  
      关键词:特征点提取;图像匹配;优化估计;图像拼接;图像融合算法   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于最优一维分解的图像超分辨方法

      谭璐, 朱矩波, 吴翊
      2004, 9(4): 423. DOI: 10.11834/jig.20040481
      摘要:提出了一种用分离变量的一维函数乘积形式逼近二维图像数据的方法,通过在一维空间的超分辨处理,很容易实现对图像的超分辨处理。从理论上证明了这种表达是最优的。实际结果显示了超分辨的效果好,计算量小。这种方法也可应用于图像处理的其他领域和海量数据信息特征提取。  
      关键词:最优分解;超分辨;图像数据;一维分解;图像处理技术   
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      更新时间:2024-05-08
    • 一种简单而精确的径向畸变标定方法

      孔斌, 方廷健
      2004, 9(4): 429. DOI: 10.11834/jig.20040482
      摘要:为了用普通低成本的广角镜头摄像机实现较大视场的精确定量的图像测量,必须对畸变图像进行校正。提出了一种简单而精确的径向畸变标定方法,该方法使用栅格阵列标定模板。首先根据畸变图像中特征点之间的相互位置关系构造出理想图像中的特征点位置;然后以不同的畸变中心假设,计算畸变和理想特征点的矢径坐标,并通过解线性方程组或多项式拟合求出它们之间的函数关系;最后取矢径均方误差最小的参数组作为标定结果。该法可同时获得畸变变换和矫正变换的参数。文中还推导了畸变变换多项式系数与校正图像分辨率之间的反幂比例关系,讨论了畸变函数的阶对校正结果的影响,实验结果表明,取4阶或5阶多项式拟合的结果较好。  
      关键词:图像测量;径向畸变;栅格;极坐标系;(m次)幂比例;反幂比例;图像几何畸变   
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      更新时间:2024-05-08
    • 三幅图像中的曲率估计

      鲍炎红, 胡茂林, 韦穗
      2004, 9(4): 435. DOI: 10.11834/jig.20040483
      摘要:从前两幅图像的图像特征中估计第3幅图像的特征,在计算机视觉领域中有着广泛的应用,例如,视觉识别,基于模型的视觉动画、视图合成、目标检测和跟踪。Faugeras和Robert指出第3幅图像的特征可以通过前面两个摄像机图像的双线性函数来进行估计,其基本上是通过基础矩阵来计算的,因而他们的方法在实际计算过程中有很大的缺陷。为此提出了一种新的估计方法,即从三焦点张量中来估计第3幅图像的特征。这一方法继承和发展了Faugeras等的方法。此外还给出了一个定理说明了本文的条件与Faugeras给出的条件是等价的,但本方法简单目更加系统。实验结果证明了该方法的可靠性。  
      关键词:三焦点张量;基础矩阵;曲率估计;图像特征   
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      更新时间:2024-05-08
    • 二维Fourier带窗内插模板的设计

      苏飞, 王兆华
      2004, 9(4): 439. DOI: 10.11834/jig.20040484
      摘要:为了更好地恢复亚奈奎斯特图像以减少失真,选择好的内插模板是关键。通过对一种新的一维频率域重叠数字滤波器的理论分析,找到了对应的 FIR滤波器模型和线性相位的满足条件。据此给出二维 Fourier加窗内插模板的设计方案。对 7× 7无窗、单窗和双窗 3种模板的传输特性进行了比较,指出带窗模板在通带区域内波纹起伏明显少于无窗模板。 3种带窗模板中,双窗的平滑性优于单窗和无窗,但具有较大的过渡沿。分别用 7× 7、11× 11和 17× 17阶模板对具有不同频率分布的亚采样灰度图像进行了内插处理模拟实验,并对结果进行了分析和比较,验证了用带窗模板恢复亚奈图像可以获得较高的信噪比,提高了恢复图像的主客观质量  
      关键词:窗函数;内插模板;重叠滤波器;边界效应;亚奈奎斯特图像;信噪比   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于弦内角映射参数的多边形三角剖分快速优化

      徐辉, 张树有
      2004, 9(4): 445. DOI: 10.11834/jig.20040485
      摘要:为提高三角剖分质量及其优化的速度,提出了基于弦内角映射参数的三角剖分优化算法,三角剖分优化问题实质是凸四边形的对角线选择问题,在两个三角形组成的凸四边形中,将弦内角映射成两三角形公共边中垂线上的映射参数值,经过证明映射参数与弦内角具有等价的三角剖分优化判别特性,因此三角剖分局部优化转化为映射参数的判别问题。理论分析与实践表明,该方法实现非常容易,且映射参数计算简洁方便、快捷可靠,弦内角映射参数判别方法避免了传统方法所必需的角度、半径距离计算,明显地提高了计算效率。  
      关键词:多边形;三角剖分;局部优化;弦内角;映射参数;快速优化   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于Delaunay三角网的模型拼合算法研究

      程朋根, 刘少华, 龚健雅, 谭福初
      2004, 9(4): 451. DOI: 10.11834/jig.20040486
      摘要:模型拼合在地理建模、铁(公)路路线三维设计等领域应用十分广泛,研究如何快速高效地获得拼合模型的算法很有必要。基于Delaunay三角网模型的拼合算法,提出了一种快速获取模型拼合交线的方法和快速搜索交线范围内三角形的算法,采取拼合交线入网及初始D-三角网的裁剪2个关键步骤来实现D-三角网模型拼合。对模型拼合的整个过程进行了详细的阐述,采用VC^ 6.O语言实现了算法,并利用实验数据对算法进行测试,验证了算法的正确性与可行性。  
      关键词:Delaunay三角网;裁剪;模型拼合算法;三维设计;图像处理   
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      更新时间:2024-05-08
    • 未标定单幅结构场景图像的三维重构

      杨敏, 沈春林
      2004, 9(4): 456. DOI: 10.11834/jig.20040487
      摘要:提出了一种单视三维重构方法,该方法是利用用户提供图像点及其对应的三维点之间几何信息。由于结构场景是由大量平面构成的,存在大量的平行性、正交性约束,因此该方法主要应用于结构场景的三维重构。首先,相机定标和计算每个平面的度量信息,即先基于3组互相垂直方向的影灭点,对方形像素相机标定,再利用影灭线和圆环点像,对每个平面度量校正;然后考虑每个校正平面的尺度因子和非正交平面间的相对面向,从而将所有校正后的平面缝合起来。采用真实图像进行实验,实验结果表明,该方法简单易用。  
      关键词:单视三维重构;圆环点;相机定标;度量校正;计算机视觉;结构场景图像   
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      更新时间:2024-05-08
    • 一种改进的LZC图像编码算法

      宋好好, 王欣
      2004, 9(4): 460. DOI: 10.11834/jig.20040488
      摘要:摘要提出了一种改进的LZC(1istlesszerotreecoding)图像编码算法,该算法不仅继承了原有LZC算法不使用链表、易于硬件实现的优点,而且针对原始算法子带扫描顺序不尽合理、递归结构算法复杂度较高等缺点,通过改变空间子带的编码顺序,将块的概念引入编码过程在改进算法中完全采用顺序结构等措施进一步提高了原有算法的工作效率、降低了LZC算法的复杂度。实验结果表明,该算法是一种高效的图像编码算法,其不仅具有良好的视觉效果、无方块效应,而且在相同压缩比情况下,该算法的图像重构质量和PSNR均明显优于原始的LZC算法。  
      关键词:图像编码;小波变换;LZC;顺序结构   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于ROI的2D控制图像编码

      刘翌勋, 赵家骜
      2004, 9(4): 465. DOI: 10.11834/jig.20040489
      摘要:图像是多媒体应用中人们相互之间进行信息交换的重要工具,它在Internet上实时可靠的传输对于多媒体应用的普及具有重要意义。然而,当图像在丢包网络如Internet上传输时,接收端有时需要经过长时间的等待才能获得整个码流来重建图像。为此提出了一种基于对象的精细可伸缩性编码方法,该方法将对象编码与位平面编码相结合。一方面,这种方法具有精细增强图像质量的能力;另一方面,它又可以通过指定对象优先级和提升位平面来更为灵活地控制用户感兴趣区(ROI,region of interest)。试验结果证明,该算法具有精细性和灵活控制性。  
      关键词:ROI;位平面编码;选择性增强;码流结构;图像编码   
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    • 李翔, 吴国威
      2004, 9(4): 471. DOI: 10.11834/jig.20040490
      摘要:块匹配运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,其性能的优劣在很大程度上影响着输出码流的质量。全搜索是效果最好的运动估计算法,但其巨大的运算量是实际应用,特别是实时应用无法承受的。为解决这一问题,各种快速算法不断涌现。本文提出了一种适用于最新视频编码标准——H.264/MPEG4-AVC的快速运动估计算法。该算法基于自适应搜索范围,利用视频图像序列的帧间统计特性以及运动向量时域、空域的相关性,在保证PSNR性能的同时,使运动估计部分的运算复杂度大为降低。实验仿真表明,该算法适用面广,对大运动与小运动序列都有很强的自适应能力。在保持与全搜索相同PSNR的同时,平均速度超过全搜索280倍有余,超过三步法1.8倍,性能明显优于新三步法、四步法等经典快速运动估计算法。  
      关键词:H.264/MPEG;4-AVC;运动估计;自适应搜索范围   
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      更新时间:2024-05-08
    • MPEG-4中的静止纹理物体编码

      王琪, 郭雷
      2004, 9(4): 477. DOI: 10.11834/jig.20040491
      摘要:新一代的国际标准MPEG-4不仅对运动视频有着很好的压缩效果,而且定义了压缩静止图像的部分——visual texture coding(VTC)。MPEG-4VTC编码可以对任意形状的静止物体进行编码,而且可以产生渐进的、可扩展的、对误差鲁棒的比特流。本文根据MPEG-4VTC所定义的解码过程,建立了与标准相容的编码框架;从标准要求的各个方面人手,给出了对于小波变换系数的不同扫描算法和不同的量化算法。通过与其他静止图像的压缩标准对比。可以看出实现的VTC编码算法不但有良好的率失真性能,而且具有许多有用的特性。  
      关键词:MPEG-4;静止纹理;物体编码;静止图像;压缩;VTC编码算法   
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      更新时间:2024-05-08
    • 几种典型视频加密算法的性能评价

      廉士国, 孙金生, 王执铨
      2004, 9(4): 483. DOI: 10.11834/jig.20040492
      摘要:视频加密对于保护视频数据的安全具有重要作用。将已有的几种典型MPEG视频加密算法,根据加密过程与压缩编码过程的关系不同,分为4类:完全加密算法,部分加密算法,DCT系数加密算法和熵编码过程加密算法,并从算法的安全性、压缩比、计算复杂度和可操作性几个方面对算法的性能分别做了评价,给出了理论分析和实验结果;结合各类算法的特点,指出了它们各自适应的应用场合。  
      关键词:视频加密算法;性能评价;MPEG编码;密码;信息安全   
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      更新时间:2024-05-08
    • 金属磨粒分形参数的计算

      陆永耕, 赵淳生, 葛世荣
      2004, 9(4): 491. DOI: 10.11834/jig.20040493
      摘要:为了便于分析研究设备的磨损状态等相关性规律,研制了基于计算机的磨粒图像轮廓识别和轮廓分形参数分析软件。在获取磨粒图像链码的基础上,利用该软件对销一盘试验机采集的磨粒进行分析,发现磨粒分形维数的变化与磨损状态有一定对应关系。该软件为磨粒分形特征与磨损状态相关性规律的研究,提供了简便快捷的手段。  
      关键词:金属磨粒;分形参数;磨损状态;计算机;图像轮廓识别;摩擦磨损   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于粒子系统的三维场地降雨实时模拟

      罗维佳, 都金康, 谢顺平
      2004, 9(4): 495. DOI: 10.11834/jig.20040494
      摘要:粒子系统是实时模拟三维地形场景中具有真实感的降雨情景的一种有效方法。本文基于粒子系统的基本原理分析并提出了适用的雨粒子系统和雨粒子的属性,采用了把雨粒子产生区域定义为一个视图体顶部的外接长方体、用象素点和直线作为雨粒子的形状、降落过程的重力作用模拟、用粒子组实现雨粒子的连续补充和雨粒子的降落高度检测等新的方法及算法。试验结果表明,该方法能有效地再现三维地形环境场景中的降雨景象,在满足实时交互漫游的前提下表现出较强的真实感,具有一定的实用价值。  
      关键词:雨粒子;三维场地;实时模拟;方向粒子系统;粒子图像;随机粒子系统   
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      更新时间:2024-05-08
    • 测井时间序列的混沌现象研究

      刘咏梅, 宋克欧
      2004, 9(4): 501. DOI: 10.11834/jig.20040495
      摘要:测井时间序列的计算机沉积微相识别,在特征提取上有一定的难度。证明测井时间序列是混沌的,是提取其混沌特征的前提条件。混沌时间序列的判定目前已有不少方法,本文结合测井曲线的特点,利用相空间重构技术和G—P算法,用关联维数方法证明了测井时间序列确实存在混沌。实验数据来自某油田的实际测井数据。实验结果表明,油层组的关联维数与油层的构造特点有关,并发现了该区域油井的油层组关联维数一般大于全井这一有趣的现象。  
      关键词:测井时间序列;混沌;关联维数;相空间重构;G-P算法;油层沉积特性   
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      更新时间:2024-05-08
    • 基于奇异值分解的、抗几何失真的数字水印算法

      周波, 陈健
      2004, 9(4): 506. DOI: 10.11834/jig.20040496
      摘要:许多现有的适用于图像的数字水印对几何失真都是很敏感的。尤其是此类失真会严重妨碍对水印的盲提取。为此,提出了一种基于奇异值分解的数字水印算法,它对常见的几何失真是稳健的。此水印是被嵌入到图像分解后的奇异值之中。根据奇异值分解的代数性质,严格证明了嵌入了水印的图像在受到转置、镜像、旋转、放大和平移等几何失真后,其奇异值是不变的。在经过了上述的几何失真、一般的信号处理操作或JPEG压缩以后,嵌入的水印能够被可靠地提取和检测。实验结果表明本算法具有很好的稳健性。  
      关键词:奇异值分解;数字水印算法;几何失真;版权保护;图像处理   
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      更新时间:2024-05-08
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