最新刊期

    2004 9 8

      综述

    • 三维人脸建模与应用

      徐成华, 王蕴红, 谭铁牛
      2004, 9(8): 893. DOI: 10.11834/jig.200408173
      摘要:三维建模是计算机视觉和计算机图形学领域中一个基本的问题,人脸借助其特有的普遍性和易用性成为众多先进三维建模算法的实验平台。但是由于人脸的复杂性、易变性,建立逼真的三维人脸模型成为众多研究者挑战的课题。本文分析了三维人脸建模的研究内容和研究难点,总结了1990年以来出现的最新方法和进展,从三维数据的获取、标准三维人脸建模、特定三维人脸建模及应用等三维建模的几个主要环节进行了分类综述,重点介绍了一些主要算法的基本思路和最新进展,并对该领域的研究热点和方向作了较为详细的分析。  
      关键词:三维人脸建模;人脸动画;三维数据获取;人脸识别   
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      更新时间:2024-05-07
    • 地理信息系统空间异构数据源集成研究

      黄照强, 冯学智
      2004, 9(8): 904. DOI: 10.11834/jig.200408174
      摘要:通过对地理信息系统(GIS)中空间异构数据源的访问和集成,对比了目前比较通用的几种集成技术和方法,讨论了空间异构数据集成的关键理论和技术,着重介绍了基于XML和中间件技术的集成方法。认为XML的最大优点在于它的数据存储格式不受显示格式的制约。随着RDF和VDB的发展,以XML作为集成层的数据描述工具和转换工具,建立具有多数据源集成能力的中间件,能适合空间异构数据源集成的需要。  
      关键词:地理信息系统;空间异构数据;数据集成;中间件;XML   
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      更新时间:2024-05-07

      学术论文与技术报告

    • 一种SPIHT编码和运动补偿相结合的可扩展视频压缩算法

      明亮, 谢桂海, 贺玉文
      2004, 9(8): 908. DOI: 10.11834/jig.200408175
      摘要:提出了一种SPIHT(set partition in hierarchical trees)编码和分块运动补偿相结合的视频压缩算法.适用于视频监控、视频会议、可视电话等许多视频图像的运动范围较小的场合。该算法具有如下3个特点:一是采用基于最低码率的自适应算法,实现了波动带宽下编码端和解码端参考帧的一致性;二是采用对预测残差帧的小波压缩编码,进一步增加了残差图的零像素数量,从而获得了更高的压缩比;三是采用了SPIHT多级树集合分裂算法,实现了码率的可扩展性,能适应波动带宽和不同性能接受端的需要。运用本文提出的算法,能进一步提高视频编码的压缩比和解码复原质量。实验结果表明,本算法对于运动范围较小的视频序列Akiyo,具有很高的压缩比和较好的复原质量,在27kbps带宽下,压缩比可达355:1,相应的PSNR(Y)=36.33dB,PSNR(U)=40.22dB,PSNR(V)=42.52dB;对于运动范围较大的Singer序列,本算法与MPEG-4校验模型相比,性能相差不大。此外,在最大码率下,本算法的PSNR(Y)比MPEG-4校验模型平均提高约4.0dB。  
      关键词:视频压缩算法;可扩展编码;SPIHT编码;离散小波变换;运动补偿   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种类DCT的8×8整数变换

      田晓华, 朱光喜, 王曜
      2004, 9(8): 916. DOI: 10.11834/jig.200408176
      摘要:整数变换因其高效的计算性能而被最新的国际视频编码标准 H.2 6 4采纳,我国的第一个音视频编码标准AVS也将采用 8× 8整数变换。变换模块的性能直接影响编解码器的性能,所以选择性能优异的变换基尤为重要。本文在 8× 8类 DCT整数变换原理的基础上,提出了一种结合能量集中率和去相关效率的变换基变换性能评价方法,同时考虑计算复杂度,在理论上选出了几组性能较好的整数变换基。通过分析视频序列测试结果,讨论得出不同变换基的适用场合,并且验证了理论评价结果的正确性  
      关键词:整数变换;离散余弦变换;能量集中率;去相关效率;音视频编码标准   
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      更新时间:2024-05-07
    • 光照色调颜色恒常性算法研究

      蔡珣, 孟祥旭, 向辉
      2004, 9(8): 922. DOI: 10.11834/jig.200408177
      摘要:提出了一种新的适合于实时处理视频图像颜色识别的光照色调颜色恒常性算法。该算法主要解决在视频颜色识别中,由于近点光源的发散作用和在复杂背景影响下所造成的目标对象在图像局部各点上的颜色识别问题。在彩色感知的光学原理和数学模型基础上推导出了光照校正算法,并利用色调校正实现颜色恒常性。通过试验分析评估了各种识别算法,如光照校正、色调校正、光照色调校正、以及线性回归算法对颜色的校正效果,最后将测得的颜色差值和色调差值进行对比,证明了本算法对点光源散射作用引起的光照变化具有良好的校正作用,并证明了其算法理论推导的合理性。该算法的运算复杂度为O(n),因而适合于视频的实时处理。  
      关键词:视频图像;图像识别;颜色恒常性;光照强度;色调   
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      更新时间:2024-05-07
    • 率失真最优的多分辨率小波图像压缩方法

      谭毅华, 王振华, 田金文, 柳健
      2004, 9(8): 927. DOI: 10.11834/jig.200408178
      摘要:提出了一种具有渐进多分辨率特性的小波图像压缩算法。对图像作提升小波分解后,首先利用人眼视觉特性,对小波系数作无视觉失真的量化,然后按各子带对视觉效果不同的贡献,在给定的编码比特约束条件下.将比特资源按照率失真曲线最优地分配给各子带,最后以给定的比特量对各子带分别进行分层量化和算术编码,从而达到最小的失真要求。最优分配方法将小波系数建模为广义高斯分布,给出了最优分配给各子带比特数的理论公式,它不需遍历不同的量化阶段,且在率失真意义上最优。实验结果表明,与经典的算法相比.在PSNR相仿的情况下,低码率时有更好的视觉效果,有更优越的综合性能。  
      关键词:比特分配;小波压缩;人眼视觉模型;多分辨率;失真率;小波系数   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种新颖的基于遗传算法的正则化图像插值方法

      刘志军, 蔡超, 彭晓明, 周成平, 丁明跃
      2004, 9(8): 934. DOI: 10.11834/jig.200408179
      摘要:传统的图像插值方法,包括零阶插值或最近邻插值、双线性插值、立方样条插值等,是先经补零疏化、后经内插滤波实现的。由于这些内插滤波器不能完成理想的低通滤波功能,传统插值图像会增加一定的虚假内容,即导致方块效应、模糊等。另外.由于内插滤波器是确定的,因而这些插值算法就缺乏利用图像本身信息的机制。为了提高插值图像的质量和增强图像的分辨率,首次提出了一种基于遗传算法的正则化图像插值方法。在该遗传算法中,编码采用实值方式,变异采用“引导”方式,适应度评价函数的正则化项采用图像质量评价的一些客观标准。最后,还分析了在遗传算法中怎样直接调整正则化系数,并将实验获得的该正则化系数应用于相同实验条件下的迭代正则化插值算法中,取得了良好效果。实验证明,该方法实用、可行。  
      关键词:图像插值;实值遗传算法;正则化;分辨率增强   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于小波域局部高斯模型的图像超分辨率

      汪雪林, 文伟, 彭思龙
      2004, 9(8): 941. DOI: 10.11834/jig.200408180
      摘要:提出了一种基于小波域局部高斯模型的图像超分辨率算法。小波域局部高斯模型采用单一的高斯函数刻画子带系数的局部概率分布,由于该模型具有很好的局部自适应性,可以较好地反映图像的局部结构信息,因此以此作为自然图像的先验模型,将图像超分辨率问题转化为小波域约束优化问题,并用共轭梯度法对其进行求解。实验结果表明,基于小波域局部高斯模型的图像超分辨率算法较好地再现了图像的各种边缘信息,重构出的高分辨率图像在信噪比和视觉效果方面都有较明显的提高。  
      关键词:图像超分辨率;小波变换;局部高斯模型;共轭梯度法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 扩展自适应中值滤波器的原理与实现

      贾洪涛, 朱元昌, 王建华
      2004, 9(8): 947. DOI: 10.11834/jig.200408181
      摘要:在图像处理领域中噪声滤除是图像预处理阶段一项必不可少的工作。在许多场合都会遇到高强度噪声的图像,特别是椒盐噪声的滤除非常困难。本文对空间域的常用噪声滤波技术的不足进行了分析,提出了一种新的滤波器技术——扩展自适应中值滤波器技术。该技术不仅继承了原自适应中值滤波器技术的优点,而且还弥补了它的不足,解决了高强度噪声干扰下图像的滤波问题,滤波效果相当理想。最后,给出了几种滤波技术的滤波效果比较图,验证了本文提出的滤波新方法对椒盐噪声的滤除能力。  
      关键词:滤波器;中值自适应;图像处理;椒盐噪声   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于遗传算法的自适应中值-开闭滤波器

      谢可夫
      2004, 9(8): 951. DOI: 10.11834/jig.200408182
      摘要:提出了一种新的中值-开闭滤波器结构,并以此为基础设计了自适应中值-开闭滤波器。该滤波器由一个中值-开闭滤波器和学习优化模块组成。在学习优化子模块中,应用遗传算法,通过对含噪声的图像样本进行学习,使得该滤波器的结构能根据待滤波的输入图像自动地调整以获得最优的滤波效果。计算机仿真实验表明该滤波器具有非常好的噪声滤除能力和滤波效果。  
      关键词:图像滤波;中值滤波器;数学形态学;遗传算法;图像降噪   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于Canny理论的自适应边缘检测方法

      王植, 贺赛先
      2004, 9(8): 957. DOI: 10.11834/jig.200408183
      摘要:基于Canny算子,提出了一种Canny自适应的边缘检测方法。Canny自适应算法在保持了Canny算子原有的定位准确,单边响应和信噪比高等优点的基础上,提高了Canny算子在提取图像边缘细节信息和抑制假边缘噪声方面的性能。Canny自适应算法将整幅图像分割为若干子图像,并根据各子图像的边缘梯度信息,结合全局边缘梯度特征信息自适应地生成动态阈值,提高了边缘检测的自动化程度,在实际的应用中获得了很好的效果。通过数学分析和试验结果证明了Canny自适应算法是一种有效的边缘检测改善方法。  
      关键词:图像处理;边缘检测;Canny算子;自适应阈值   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于相关系数的相关跟踪算法研究

      朱永松, 国澄明
      2004, 9(8): 963. DOI: 10.11834/jig.200408184
      摘要:提出了一种以相关系数作为相似度度量准则的相关跟踪算法,克服了传统的以点对点乘累加作为相似度度量准则的相关跟踪算法跟踪精度低的缺点。给出了相似性度量的快速实现方法,解决了目标跟踪的实时性要求。同时.还提出了一种新的模板更新策略,使得跟踪算法对环境的适应能力和稳定性得到较大的提高。此外,提出了跟踪失败判决策略,解决了因目标暂时消失或环境突然变化,如瞬间明暗变化,造成的成像质量差而引起的跟踪失败。试验结果表明,该相关跟踪算法减少了相关跟踪的复杂度,具有跟踪精度高和速度快的特点。目前,该算法已经应用在实时目标跟踪系统中。  
      关键词:目标跟踪;相关系数;相关跟踪;模板更新;图像识别   
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      更新时间:2024-05-07
    • 增强现实系统光照模型建立研究

      周雅, 晏磊, 赵虎
      2004, 9(8): 968. DOI: 10.11834/jig.200408185
      摘要:增强现实系统真实环境整体光照模型的建立,是增强现实技术研究的重要部分。提出了一种新的方法,根据注册图像中标志物的明暗状况。利用计算机图形学的光照明模型计算方法进行逆推,可以较为方便地建立增强现实系统光照模型。算法简单易行,并且适应性较强。  
      关键词:增强现实系统;光照模型;计算机图形学;注册图像   
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      更新时间:2024-05-07
    • 从单幅正轴测投影线图建立平面立体的模型

      储珺, 高满屯, 陈国定
      2004, 9(8): 972. DOI: 10.11834/jig.200408186
      摘要:提出了一种从单幅二维正轴测投影线图建立平面立体线框模型的新方法。提出一种新的空间直线坐标表示法,根据正轴测投影线图中隐含的直线与平面之间的从属关系建立约束方程。考虑画出隐藏线的正轴测投影线图,根据线画图中隐含的约束条件,建立一个线性系统,通过求解该线性系统,得到平面立体的三维信息。证明解释平面立体正轴测投影线图至少有4个自由度。  
      关键词:三维重构;线图;轴测图;平面立体;约束条件   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于广义高斯噪声分布模型的迭代正则化图像复原

      王光新, 王正明, 段晓君
      2004, 9(8): 978. DOI: 10.11834/jig.200408187
      摘要:讨论了广义高斯分布加性噪声模型,从对图像的最大似然估计出发,结合正则化的复原方法,提出了具有lp范数数据逼近项的正则化目标泛函,同时给出了自适应的正则化参数选择方法。对目标泛函使用迭代的方法求解,分析了迭代式的收敛性。目标泛函中正则化参数的选择和图像复原的迭代运算同步进行并自动优化。实验结果表明,对于加有广义高斯分布噪声的并被高斯型点扩展函数模糊的图像,该方法可明显改善图像复原的效果,尤其当广义高斯分布的形状参数p≤1时复原效果更好。  
      关键词:图像复原;广义高斯分布模型;正则化;高斯噪声;形状参数   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种有效的视频场景检测方法

      程文刚, 须德, 郎丛妍
      2004, 9(8): 984. DOI: 10.11834/jig.200408188
      摘要:合理地组织视频数据对于基于内容的视频分析和应用有着重要的意义。现有的基于镜头的视频分析方法由于镜头信息粒度太小而不能反映视频语义上的联系,因此有必要将视频内容按照高层语义单元——场景进行组织。提出了一种快速有效的视频场景检测方法,根据电影编辑的原理,对视频场景内容的发展模式进行了分类,给出了场景构造的原则;提出一种新的基于滑动镜头窗的组合方法,将相似内容的镜头组织成为镜头类;定义了镜头类相关性函数来衡量镜头类之间的相关性并完成场景的生成。实验结果证明了该方法的快速有效性。  
      关键词:镜头;视频场景检测;滑动镜头窗;镜头类相关性函数;数字电视   
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      更新时间:2024-05-07
    • ENVISAT ASAR影像地理定位方法

      陈尔学, 李增元
      2004, 9(8): 991. DOI: 10.11834/jig.200408189
      摘要:随着ENVISAT ASAR传感器成功通过调试阶段,国内将有越来越多的用户能够获取到ASAR数据。如何进行ASAR数据的地理定位是实际应用中需要解决的第一个关键问题。基于距离一多普勒(RD)模型发展了对ASAR主要影像产品进行地理定位的方法,重点解决了不同影像产品类型距离向方程的构建方法:对于斜距产品,距离向方程由第一斜距和影像距离向像元大小所确定的直线方程描述;精确地距模式影像元数据中仅提供一套SRGR参数,可直接用于建立距离向方程;而中分辨率地距模式影像在元数据中提供了若干套SRGR参数,需根据方位向成像时间与SRGR参数的方位向更新时间的关系,通过插值方法建立距离向方程。利用该方法对APP_1P、APM_1P、APS_1P、IMP_1P和IMM_1P共5景ASAR数据进行了地理定位试验。SAR处理器在生成ASAR数据产品时,已经对影像4个角点的地理位置进行了定位,并将定位结果记录在ASAR数据的元数据中。本文以这些定位结果为基准对所发展的定位方法的相对精度进行了评价,实验结果表明:对于APP_1P、APS_1P和IMP_1P数据产品,经度和纬度相对误差都小于1m;对于中分辨率APM_1P和IMM_1P数据产品,最大经度误差为59.73m,最大纬度误差为83.38m,分别是影像像元大小的0.8倍和1.1倍;总之,本文定位结果和生产这些产品的SAR处理器的定位结果有很高的符合程度,对进一步发展ASAR数据正射校正算法及其他相关雷达数据处理技术有一定的参考意义。  
      关键词:ENVISAT;ASAR;距离-多普勒模型;地理定位;精度评价;分辨率   
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      更新时间:2024-05-07
    • 应用SPOT5遥感数据更新土地利用基础图件的实验研究

      李小娟, 尹连旺, 宫辉力, 赵文吉, 苏学杰, 陆智, 吴文升
      2004, 9(8): 997. DOI: 10.11834/jig.200408190
      摘要:应用SPOT5高分辨率卫星遥感数据更新1:10000比例尺土地利用基础图件,针对实验区地形、土地利用以及DEM数据的特点,从实用出发提出了采用土地利用详查图DLG和地形图DRG对SPOT5进行正射纠正;通过人机交互分析方法提取土地利用变更信息,对于不确定的变更信息在野外进行实地调查与测量,产生正确的土地利用变更图,并对基础图件实施更新的技术路线。在包头市九原区的应用示范表明,基于SPOT5更新土地利用基础图件的精度,基本满足土地动态遥感监测技术规程,工作量适中,技术方法效率较高。  
      关键词:SPOT5正射影像;变更地块信息提取;图件更新;卫星遥感;分辨率   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于多小波变换的图像融合研究

      王海晖, 彭嘉雄
      2004, 9(8): 1002. DOI: 10.11834/jig.200408191
      摘要:多小波是小波理论的扩展,在图像处理方面具有单小波所不具有的优点。它能够为图像提供一种比小波多分辨分析更加精确的分析方法。在研究了多小波变换的特性后,提出了一种基于离散多小波变换的图像融合方法,并将由不同传感器获得的不同分辨率的遥感图像数据利用此方法进行了融合。这种方法不仅能够完好地显示源图像各自的信息,而且能很好地将源图像的细节融合在一起。通过实验结果证明,采用这种方法可以得到更好的融合效果。  
      关键词:图像融合;离散多小波变换;融合算法;遥感图像   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于最佳鉴别变换的HMM手写数字字符识别

      芮挺, 沈春林, 丁健, QiTIAN
      2004, 9(8): 1008. DOI: 10.11834/jig.200408192
      摘要:基于隐马尔可夫模型(HMM)的手写字符识别方法是近年来的一个研究热点,针对HMM编码稳定性:郁建模过程复杂的问题,提出了一种新方法,即采用统计不相关最佳鉴别变换对模式进行特征抽取和降维,获得最佳鉴别特征向量.并在此基础上对各最佳鉴别方向的投影结果进行编码,作为HMM的观测值序列.由于统计不相关最佳鉴别变换保证了变换特征向量集类内散布最小.类间散布最大的条件,使HMM编码的稳定性和模式的可分性得到明显改善,通过对美国国家邮政局USPS手写字库的识别实验证实了该算法的准确性和鲁棒性。  
      关键词:模式识别;手写字符识别;最佳鉴别变换;编码;隐马尔可夫模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 复杂曲面混合网格的生成算法

      陈文亮, 孙立波, 张胜
      2004, 9(8): 1014. DOI: 10.11834/jig.200408193
      摘要:有限元网格质量的好坏对金属成形模拟的精度和效率有很大影响。提出了一种复杂曲面混合网格自动生成算法,该算法根据所要划分的网格密度形成初始化边界节点,逐步向内铺砌混合网格,直至布满整个区域。应用实践表明.该算法具有稳定、准确和速度快的特点,生成的网格在相邻曲面边界处不会产生裂缝与覆盖,很好地满足了金属成形模拟分析软件对网格划分的要求。  
      关键词:复杂曲面;混合网格;金属成形模拟;机器辅助技术;铺砌   
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