最新刊期

    2004 9 6

      综述

    • 中国图形工程:2003

      潘志庚, 胡小强
      2004, 9(6): 641. DOI: 10.11834/jig.200406121
      摘要:本文是关于中国图形工程的年度文献综述系列之九。对2003年发表的有关计算机图形的主要论文,根据内容进行了分类,这些学术研究和技术应用论文(共计608篇)是从发表比较集中的12种中文期刊(共计6267篇)上选取出来的。研究分析表明,国内这几年从事图形学及相关技术的研究开发人员不断增加,研究水平有很大提高国内的学术交流也非常广泛,而图形学本身也在发展,与其他学科结合.派生出一些新的研究方向。  
      关键词:计算机图形学;图形工程;图形处理;图形学分类   
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      更新时间:2024-05-07

      学术论文与技术报告

    • 结合边缘信息的多尺度MRF图像分割

      汪西莉, 刘芳, 焦李成
      2004, 9(6): 660. DOI: 10.11834/jig.200406122
      摘要:针对采用多尺度马尔可夫随机场分割图像后还存在误分类的特点,提出了结合边缘信息进一步减少误分类,并设计了一种基于平稳小波变换、两个相邻尺度相乘的边缘提取算法。分析和实验结果表明,该边缘提取算法达到了既能提取出较完整、真实的边缘,又较好地抑制噪声,计算量少的要求。在分割算法中结合提取出的边缘信息,使图像在均匀区域中的误分类大大减少,得到了更好的分割结果,而增加的计算量只是由边缘提取带来的.该边缘提取算法和结合边缘的图像分割算法更适合于强的噪声图像。  
      关键词:图像分割;多尺度马尔可夫随机场;边缘提取;噪声图像;平稳小波变换;尺度乘积   
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      更新时间:2024-05-07
    • 带标记线左心室MR图像的自动分割

      陈强, 周则明, 王平安, 夏德深
      2004, 9(6): 666. DOI: 10.11834/jig.200406123
      摘要:带标记线核磁共振(MR)图像能够提供了大量的运动信息,为实现左心室的运动重建提供了有利条件,但图像中存在灰度的不一致性、弱边界、伪影、标记线的影响等现象,这些都给带标记线左心室MR图像的分割带来了困难。目前带标记线核磁共振图像的左心室分割主要靠人工完成,为此提出了一种自动分割方法,它是基于分级处理的分割方法,主要由3部分组成:首先用数学形态学的方法实现左心室的自动定位;然后用K均值聚类、模板匹配和基于骨架的心肌形状恢复方法给出左心室的内外初始轮廓线;最后用改进的水平集方法对初始轮廓线进行演化而得到最终结果。实验结果证明,此方法有较强的鲁棒性,是行之有效的方法。  
      关键词:核磁共振图像;分割方法;MR图像分割;水平集;数学形态学;K均值聚类;心肌形状恢复   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种自适应的多目标图像分割方法

      岳振军, 邱望成, 刘春林
      2004, 9(6): 674. DOI: 10.11834/jig.200406124
      摘要:图像分割是数字图像处理中的一个重要问题。提出了一种自适应的多目标图像分割方法。该方法改进了传统的最大类间方差法(OSTU方法),并使用方差分解的方法自适应地确定图像中的最佳目标个数。采用遗传算法优化了阈值的求取。对样本图像的分割结果显示,此算法在分割速度和效果上都取得了较好的结果。实验证明,此方法能有效地对多目标图像进行分割。  
      关键词:多目标图像分割;自适应阈值算法;OSTU算法;方差分解;遗传算法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于GPU的快速Level Set图像分割

      吴仲乐, 王遵亮, 罗立民
      2004, 9(6): 679. DOI: 10.11834/jig.200406125
      摘要:水平集(1evel set)图像分割方法是图像分割中的一个重要方法,但是该算法的计算量大,往往不能达到实时处理的要求。给出了利用新一代的可编程图形处理器(GPU)实现level set的加速算法。首先介绍了如何在GPU上利用片元渲染程序进行网格化的线性运算和有限差分PDE计算,把level set方法的离散化算子映射到GPU上。由于以数据流处理方式的GPU的存储访问快,具有并行运算能力,同时level set算法演化的显示不再需要把数据从CPU传到GPU,因此较大地提高了算法速度与交互显示。文中实现并测试了一个与初始化状态独立的二维level set的算子用于图像分割,并对其运算结果和性能进行了比较,结果表明该方法具有更快的速度。  
      关键词:图像分割;水平集方法;Level;Set模型;GPU计算实现;可编程渲染器;图形处理器   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种改进的边缘方向插值算法

      陈小蔷, 张俊, 吴乐南
      2004, 9(6): 684. DOI: 10.11834/jig.200406126
      摘要:已有的边缘方向插值算法利用高低分辨率图像局部方差之间存在的对偶性实现自适应非线性插值。其性能明显优于传统线性插值算法,但图像边缘噪声可能仍然比较明显。为了获得更好的视觉效果。提出了一种改进算法。充分利用局部降采样像素之间的相关信息,用和被插点相邻的6个降采样像素估计高分辨率图像的局部协方差。该算法应用于灰度和彩色图像的分辨率增强,不仅降低了运算复杂度,而且有效地抑制了边缘噪声,进一步提高了插值图像的视觉质量。  
      关键词:边缘方向插值算法;对偶性;图像边缘;图像处理;非线性插值   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于自治体搜索和区域相关性的图像边沿检测算法

      王祁, 张洪光
      2004, 9(6): 688. DOI: 10.11834/jig.200406128
      摘要:图像分割在图像工程中位于重要位置,广泛应用于各个领域。提出了基于自治体搜索和区域相关性的图像边沿检测算法,算法中有 4个种类的自治体,分别完成 0°、4 5°、90°和 135°方向上相邻区域灰度相关性和其几何特征相关性的比较,来判别图像中的边沿点,完成边沿检测。利用该算法对样本图像进行处理,取得了较好的实验结果。此外,将该算法与同类算法 (例如 Prewitt算子、Sobel算子、Canny算子 )进行了比较,比较结果说明本文算法在某些方面具有一定的优势。  
      关键词:图像分割;自治体搜索;区域相关性;边沿检测   
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      更新时间:2024-05-07
    • 近似欧氏距离变换的一种并行算法

      崔峰, 汪雪林, 彭思龙
      2004, 9(6): 693. DOI: 10.11834/jig.200406130
      摘要:提出了一种基于超大规模集成电路(VLSI)硬件结构的新型距离变换并行处理算法。距离变换是一种基于二值图像的全局操作,在骨架抽取、形状匹配、目标重建、机器人避障等图像分析与模式识别算法中有着广泛的应用。欧氏距离是精确的L2范数距离,但是由于欧氏距离的非线性,不利于各种并行算法和加速算法的设计与实现,因此在应用中各种变形的加权距离作为欧氏距离的近似得到了实际推广。本文算法是有别于传统近似欧氏距离的并行计算方法,可应用于传统IC硬件或数字信号处理芯片(DSP)。理论分析和实验结果表明,该方法具有算法简单、快速、误差小等特点,可以更好地近似欧氏距离,并同时得到图像的Voronoi图,是一种实际可行的升级算法。  
      关键词:距离变换;并行处理算法;集成电路;VLSI;欧氏距离;图像分析;Voronoi图;实时算法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于模糊Gibbs随机场的运动估计新算法

      周寿军, 梁斌, 陈武凡
      2004, 9(6): 699. DOI: 10.11834/jig.200406131
      摘要:运动估计问题具有不适定性,单纯采用最大后验概率算法,实际上并未解决运动矢量的不连续、矢量的失真与随机噪声等棘手问题。本文应用模糊数据融合与Gibbs分布的基本思想,将运动场风险约束条件的概率分布模式有效地纳入阶段非凸函数(GNC)算法的局部迭代过程中,从而提高了运动估计效果。首先建立Gibbs的自适应能量模型,该模型可将基于特征和基于梯度的两类矢量按照优化约束条件进行融合;其次利用各种运动经验知识构造矢量的模糊风险决策表,该决策表可对Gibbs能量方程的每一步迭代收敛结果进行监督和修正,从而实现模糊数据融合。从收敛性和鲁棒性两方面说,模糊融合后的结果在原有基础上有明显提高。  
      关键词:运动估计;模糊数据融合;能量模型;阶段非凸函数;GNC;Gibbs随机场   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于纹理约束和参数化运动模型的光流估计

      杨波, 徐光祜
      2004, 9(6): 705. DOI: 10.11834/jig.200406132
      摘要:提出了一种基于局部小平面运动的光流估计新方法。目的是获得精确致密的光流估计结果。与以往采用亮度一致性区域作为假设平面的算法不同,本算法利用序列图像的纹理信息,在纹理分割区域的基础上,进行运动估计。该算法首先通过微分法计算粗光流,可以得到参数化光流模型的初始估计,然后通过区域迭代算法,调整初始估计,从而得到精细的平面分割及其对应的参数化光流模型。基于纹理信息的部分拟合算法被用于算法的每一步当中,保证了纹理边缘位置的光流估计值的准确性。实验采用了标准图像序列,结果表明,可以得到更为精细的光流估计结果,特别是对于那些有着丰富纹理信息的室外环境的图像序列,而且在运动边界处的结果改善尤为明显。  
      关键词:纹理约束;光流估计;纹理信息;参数化光流模型;图像分割   
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      更新时间:2024-05-07
    • H.264中带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法

      薛全, 刘济林, 陈建乐
      2004, 9(6): 712. DOI: 10.11834/jig.200406133
      摘要:H.264视频压缩标准采用多模式运动估计,可以有效减少块匹配预测误差,但随着模式选择的增多,算法计算量成倍增加。为此,提出一种带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法(MSEHS)。该算法根据模式分布规律,使用多层逐次消元法加速大块模式的搜索过程,并且提出中途停止准则,判断是否继续进行小块模式的搜索。这样既保证了多模式运动估计的优点,又减少了冗余计算。实验结果表明,该算法比全搜索算法整体速度提高了近4倍,同时可以保持与全搜索算法非常接近的图像质量和比特率。  
      关键词:H.264;视频压缩;多模式运动估计;运动估计;MSEHS;多层逐次消元法;中途停止   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于小波包分解的图像清晰度判定

      江泽民, 徐德, 杨月全, 谭民
      2004, 9(6): 717. DOI: 10.11834/jig.200406134
      摘要:针对微操作机器人在视觉伺服过程中图像清晰度判定问题,提出了基于小波包分解的图像清晰度判定方法。介绍了微操作显微视觉系统的特点,构造了基于小波包重构信号能量的图像清晰度判定特征向量.并建立了线性图像清晰度分类器。采用Fisher准则确定分类器的权向量和分界点阈值。实验数据验证了该分类器的有效性。  
      关键词:微操作机器人;视觉伺服;图像清晰度;小波包分解;Fisher准则   
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      更新时间:2024-05-07
    • 有关正六边形点阵结构数字图像的研究

      陆系群, 陈纯
      2004, 9(6): 722. DOI: 10.11834/jig.200406136
      摘要:传统连续图像信号的采样过程采用的是矩形点阵结构。当连续图像信号的频带处于一个圆形区域之内时,正六边形点阵结构的采样密度比矩形点阵结构的采样密度要降低13.4%。但目前图像输入输出设备只支持矩形点阵结构的数字图像,所以首先讨论了满足Nyquist采样定理的正六边形点阵结构的采样矩阵(空间采样间隔),及矩形点阵结构数字图像和正六边形点阵结构数字图像之间的转换。另一方面由于正六边形点阵结构的数字图像是不可分离信号,这给图像处理造成许多的不便。为此提出了一种基于可分离滤波器阵列的图像分解方法,降低了计算复杂度,得到类似矩形图像小波变换所得的多尺度分解结构,并给出重构图像的实验结果。  
      关键词:图像信号;矩形点阵结构;正六边形点阵结构;可分离滤波器阵列;多分辨率分解   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于Hopfield网络的立体匹配方法

      胡海峰, 熊银根
      2004, 9(6): 729. DOI: 10.11834/jig.200406137
      摘要:立体匹配是计算机视觉研究的经典难题,其算法的复杂度和精度直接影响了视觉系统对外部景物的重建性能。为此提出了一种新的基于神经网络的立体匹配方法,其基本思想是:在实现核线重排的前提下,利用唯一性、相容性以及相似性等匹配约束条件,建立反映对应极线间所有匹配点约束关系的能量函数,将其映射到二维Hopfield网络进行极小化求解,网络最后的稳态表示匹配点的对应关系;通过对图中所有极线进行上述操作,可以得到所求的视差图。与传统方法相比,本算法具有两个明显的特点:(1)匹配基元采用了普通的图像点,可以直接获得稠密的深度图;(2)Hopfield网的外部输入不再为常数,而是一个反映对应点灰度相似性关系的值。通过对合成图以及真实图景进行测试,验证了该方法的有效性。  
      关键词:立体匹配;神经网络;Hopfield网络;稠密深度图;灰度相似性;计算机视觉   
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      更新时间:2024-05-07
    • 空间特征在遥感影像分析中的应用

      鲁学军, 王钦敏, 明冬萍, 王晶, 徐志刚
      2004, 9(6): 737. DOI: 10.11834/jig.200406138
      摘要:本文基于神经系统科学有关“特征”的研究成果,对“空间特征”的定义及其在高空间分辨率遥感影像目标识别与分类中的应用进行了研究。研究表明,空间特征包括空间原始特征、空间功能特征两种类型,其中,空间原始特征是对空间实体组成要素特性的反映,是有关空间实体的识别特征(说明“是什么”),而空间功能特征则是空间实体的功能性分类标志,是有关空间实体的分类特征(说明“干什么”)。文章还具体结合一个基于高空间分辨率遥感影像对机场目标进行识别与分类的实验,对有关结论做进一步的阐释。  
      关键词:神经系统科学;空间特征;地理空间认知;遥感影像分析;影像目标   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种数字航空影像的匀光方法

      王密, 潘俊
      2004, 9(6): 744. DOI: 10.11834/jig.200406139
      摘要:针对单张数字航空影像不均匀光照现象的成因,深入研究了马斯克匀光技术在数字航空影像匀光中的应用,并针对数字航空影像提出了相应的匀光处理的具体流程和实现方法。实验表明该方法可以克服数学模型法的不足,具有较强的适用性,对于消除数字航空影像的不均匀光照现象能够取得满意的效果,从而可以有效地解决单张数字航空影像的色彩平衡问题。  
      关键词:数字航空影像;马斯克匀光技术;匀光处理;色彩平衡;不均匀光照   
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      更新时间:2024-05-07
    • 航空序列图像的特征模型提取及追踪

      季健, 昂海松
      2004, 9(6): 749. DOI: 10.11834/jig.200406140
      摘要:针对航空序列图像中模型没有任何先验知识且图像中的景物在不断刷新的情况,首先将图像分割成独立的区域,利用改进的Canny算子提取分割区域所包含的边缘,同时提出了区域特征比较因子,在此基础上给出了有效的特征模型提取和追踪方法,并分析了如何通过特征模型在航空序列图像中的移动来估计无人飞行器的飞行轨迹。通过对实际拍摄到的航空序列图像进行分析,表明本文的方法是有效的,对由航空序列图像的分析来估计无人飞行器的飞行轨迹提供了良好的基础。  
      关键词:航空序列图像;Canny算子;模型提取;模型追踪;飞行轨迹估计;特征模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于特征点识别的曲线离散化方法

      刘丹丹, 张树有, 刘元开, 谭建荣
      2004, 9(6): 755. DOI: 10.11834/jig.200406142
      摘要:提出了曲线局部特征点的概念,并根据平行线原理给出了一种快速求取特征点的算法。通过对局部特征点进行优化,得到所需的局部特征点集,实现了曲线的离散。该方法在离散过程中充分考虑了离散精度误差与逼近弦长对后续三角化质量的影响。实验结果表明,由这些特征点组成的多边形可较好地逼近曲线,算法效率较高。  
      关键词:局部特征点;平行线原理;曲线离散化;特征点识别   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于数学形态学的分形维数估计方法

      夏勇, 赵荣椿, 江泽涛
      2004, 9(6): 760. DOI: 10.11834/jig.200406143
      摘要:对于分形维数的估计是基于分形理论的纹理图像分割算法中最重要的环节。由于使用固定划分的规则网格,常用的基于盒计数的分形维数估计算法及其各种改进方法的误差较大;而传统的形态学维数估计算法虽然在准确性上有一定提高.但其时间复杂度偏高。为此提出了一种基于可变结构元的数学形态学分形维数估计方法(VSEM)。该方法将灰度图像视为一个三维空间中的曲面,使用一组不同尺度的结构元分别度量该曲面.根据度量结果与尺度之间满足的指数率来估计图像表面的分形维数。通过恰当的选择结构元和使用递推技术得到不同尺度下的膨胀结果,新方法成功地弥补了现有算法的不足。本文使用了一组合成纹理和一组自然纹理来评估几种常见的分形维数估计算法。结果显示,本文提出的新方法能够在较小的时间复杂度下,得到更为精确的估计结果。最后,将该方法应用于遥感图像的分割。与其他常用的分形分割算法相比,使用该方法估计的分形维数和图像的临域均值作为特征能够得到更好的分割结果。在对比分析和分割实验中表现出的良好性能说明本文提出的分形维数估计算法可以有效地应用于纹理图像分割。  
      关键词:分形维数;分形理论;图像分割;维数估计;VSEM;数学形态学   
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      更新时间:2024-05-07
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