最新刊期

    2004 9 9

      学术论文与技术报告

    • 一种改进的活动轮廓图像分割技术

      蒋晓悦, 赵荣椿
      2004, 9(9): 1019. DOI: 10.11834/jig.200409196
      摘要:图像分割是由图像处理到图像分析的关键步骤,也是一种基本的计算机视觉技术。针对传统的活动轮廓外力模型均存在一些难以克服的缺点,提出了一种改进的活动轮廓图像分割技术,并首先介绍了用活动轮廓进行目标分割的基本原理,即一条曲线在其内部能量和外部能量的共同作用下,可以移动到所期望的位置,并且当曲线到达目标位置的时候,活动曲线所具有的能量达到最小。在传统的活动轮廓中,外部能量通常由目标点的梯度势能场给出,但是由于梯度势能场存在着一些难以克服的缺点,即不能够很好地指导曲线的移动,为此,对其进行了改进,即采用一种梯度向量流场作为外部能量场的方法,从而有效地克服了传统梯度势能场捕捉范围小以及难以处理凹平面的缺点,并通过实验证明了该方法的有效性。  
      关键词:活动轮廓;目标分割;移动;图像分割;曲线;图像处理;梯度;克服;势能;向量   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于链码的分水岭变换算法

      孙涵, 任明武
      2004, 9(9): 1025. DOI: 10.11834/jig.200409197
      摘要:为了快速准确地进行图像分割,通过对现有分水岭变换算法的分析,并借鉴图像处理中常用的链码思想,提出了基于链码的分水岭变换算法,并首先扩展了传统链码的定义,将其分为指出链码和指入链码;然后提出并阐述了利用链码实现分水岭变换的两个性质;最后给出了基于链码的分水岭变换算法的具体描述,并详细分析了新算法的时间和空间复杂度。实验结果表明,新算法具有较低的时间和空间复杂度,且变换结果更有利于后续的图像理解。  
      关键词:链码;分水岭变换;空间复杂度;新算法;图像理解;图像分割;图像处理;换算法;分析;实验结果   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于距离均衡化的自适应性动态轮廓模型

      段先华, 周则明, 王平安, 夏德深
      2004, 9(9): 1032. DOI: 10.11834/jig.200409199
      摘要:针对形变轮廓模型对初始位置敏感、易陷入局部极值以及不具备自动拓扑变换功能等问题,在讨论拓扑自适应的Snake模型的基础上,提出了基于距离均衡化的自适应性动态轮廓模型。该模型是首先通过顶点到其邻点连线的平均距离来改进内部能量项,使轮廓的运动更具稳定性,同时用轮廓自身的特性来决定轮廓的运动,使其具有较强的自适应性。然后通过膨胀力的构造和使用,使得该模型能够在较大范围内捕获图像的特征。用该方法对合成图像和真实图像进行的分割结果表明,效果较好。  
      关键词:自适应性;轮廓;Snake模型;连线;合成图像;拓扑变换;分割;均衡化;距离;运动   
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      更新时间:2024-05-07
    • Gabor滤波器在指纹图像分割中的应用

      丁裕锋, 马利庄, 聂栋栋, 刘军波
      2004, 9(9): 1037. DOI: 10.11834/jig.200409200
      摘要:为了有效地进行指纹图像的分割。在分析了Gabor滤波器虚部特征的基础上,在指纹图像的分割中引入了Gabor滤波器虚部的滤波结果作为新的指纹图像特征,并通过加权平均的分割策略;获得了较好的实验结果。同时,为了提高分割速度,还改进了特定条件下的Gabor滤波算法,从而有效地降低了算法的时间复杂度。  
      关键词:指纹图像;Gabor滤波器;分割;时间复杂度;滤波算法;速度;加权平均;高分;特定条件;特征   
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      更新时间:2024-05-07
    • 应用纹理分析的纸张计数算法

      李毅, 阮秋琦
      2004, 9(9): 1042. DOI: 10.11834/jig.200409201
      摘要:针对生产和生活中大量应用的机械纸张计数装置存在体积大、功耗高、笨重和不易保养维护等缺点,提出了一种基于纹理分析的纸张计数算法,试图从机器视觉的角度来解决这一问题。该方法是将规律排列的纸张叠层图像的边棱看作条纹纹理,同时认为原图纸张排列的规律性必将造成频域内存在着大量的相关资源,并试图分别从二维Gabor滤波和一维逐行频率分析处理的角度人手,通过这些资源的滤出来得到用于确定纸张数目的纸张边棱信息,实验结果显示,虽然用二维Gabor滤波器进行纸张边棱提取速度较快,但由于该算法受纸张叠层图像的质量影响较大,因而适用范围有限;而用逐行分析处理的手段来进行纸张边棱提取,虽然速度较慢,但由于该算法能够很好地对实验中用到的纸张叠层图像进行处理,因而能够得到精确的计数结果。  
      关键词:纹理分析;算法;图像;Gabor滤波器;内存;机器视觉;显示;叠层;行频;计数   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于物方几何约束提取建筑物垂直边缘

      唐亮, 谢维信, 黄建军, 谢兴灿
      2004, 9(9): 1049. DOI: 10.11834/jig.200409202
      摘要:航空影像中,垂直边缘对建筑物提取具有重要意义。为快速准确地提取垂直边缘,依据航空摄影测量学的有关知识,利用摄影测量成像模型推导出垂直边缘灭点位置,并结合物方空间几何约束和图像空间边缘信息,采用一种自适应模糊Hough变换算法,实现了建筑物垂直边缘的自动提取。实验证明,该算法是行之有效的。  
      关键词:几何约束;边缘信息;Hough变换;自动提取;算法;自适应;灭点;垂直;空间几何;准确   
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      更新时间:2024-05-07
    • TDNLMS自适应预测器有限字长效应分析及其在设计中的应用

      桑红石, 张天序
      2004, 9(9): 1055. DOI: 10.11834/jig.200409203
      摘要:为了使预测器在特定应用环境中的有限字长效应满足应用系统的性能要求,以小目标检测为应用背景,提出了理论和实验相结合的确定TDNLMS(二维归一化最小均方误差)自适应预测器运算字长的方法。同时分析了步长参数、输人数据字长、图像统计特性、预测器支撑区域等因素与TDNLMS自适应预测器权值和迭代运算中间结果量化误差之间的联系,并通过实验对分析结果进行了验证。仿真结果表明,用该方法设计的有限精度预测器,其小目标检测性能与无限精度预测器十分接近。  
      关键词:有限字长;TDNLMS;自适应预测器;小目标检测;有限精度;最小均方误差;统计特性;仿真结果;应用系统;权值   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于外延特征的栅格地图噪声去除算法

      季方, 鲍远律
      2004, 9(9): 1062. DOI: 10.11834/jig.200409205
      摘要:为了既能去除彩色城市交通地图的噪声,又能保持有用信息不致损失,在对彩色地图进行像素分类、聚类的基础上,提出了一种基于外延特征的栅格地图噪声去除新算法,该算法首先以所处理的噪声像素为原点建立一个极坐标,再通过8方向搜索来获得噪声像素的外延特征;然后按照“无偏”聚类准则与“有偏”聚类准则,确定该噪声点对道路或区域的新聚类。实验结果表明,该新方法不仅完全去除了地图中的噪声,而且使区域和道路界限分明。  
      关键词:栅格地图;聚类;新算法;像素;搜索;彩色;噪声;声像;区域;外延   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于双树复数小波变换的切屑图像阈值去噪

      周瑾, 左敦稳, 黎向锋, 许鸿昊
      2004, 9(9): 1069. DOI: 10.11834/jig.200409207
      摘要:由于在金属切削加工时通过CCD相机采集的切屑图像含有大量噪声,因此如何有效地去除噪声,获取切屑边缘信息是分析切屑形态参数,实现切屑控制的关键。目前小波变换图像去噪效果较好,而复数离散小波变换比实数小波变换具有更多优势,如:平移不变性、方向性等。并可提高图像的去噪能力。为了提高切屑图像的去噪能力,提出了一种采用双树复数小波变换进行切屑图像去噪的方法,即在原信号(噪声标准方差)未知情况下,采用GCV准则选取去噪阈值,双树复数小波变换进行去噪。典型图像与切屑图像去噪结果显示,该方法能有效地提高金属切削加工过程中切屑图像的噪声去除及屑形边缘检测的能力。  
      关键词:图像去噪;离散小波变换;阈值去噪;平移不变性;噪声;信号;边缘检测;边缘信息;显示;CCD相机   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于复数小波能量特征和支持向量机的图像匹配算法

      王俊卿, 黄莎白, 史泽林
      2004, 9(9): 1075. DOI: 10.11834/jig.200409208
      摘要:为了对图像中发生平移、伸缩及旋转等形变的目标进行有效检测和跟踪,提出了基于复数小波能量特征和支持向量机的图像匹配算法,以便把图像匹配问题转化为图像分类问题。该算法首先利用复数小波的方向选择性、多尺度特性及近似平移不变性来抽取图像能量的均值、均方差及偏度等统计特征,并将其作为支持向量机的输入参数,用于训练模板样本集合,以获得支持向量,然后对由输入图像构成的与模板大小相同的所有子图像进行测试。这是一个粗精结合的两步算法,即先运用支持向量机筛选出侯选目标集合,再运用非线性距离判优准则来确定检测出的候选目标图像集合中的最优匹配。实验结果表明,该算法克服了传统图像匹配方法搜索目标时存在的置信度问题,通过与基于径向基的神经网络学习方法和基于灰度相关的匹配方法比较可见,该算法在性能上优于这两个方法,并能得到满意的匹配结果。  
      关键词:支持向量机;图像匹配算法;算法;灰度相关;小波;样本集;能量特征;复数;集合;波能   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种采用二次式作为阻尼项的点匹配算法

      连玮, 张洪才, 潘泉
      2004, 9(9): 1080. DOI: 10.11834/jig.200409209
      摘要:为了对基于确定性退火技术的点匹配算法进行改进,提出了一种采用二次式作为阻尼项的算法。现有的此类算法为了控制匹配矩阵P的熵,通常都在目标函数中加入∑Pi,jlogpi,j形式的阻尼项,其缺点是需要用迭代逼近的方法使P满足双向的行列约束,由于这会因引起误差的积累而降低算法的整体匹配精度,为此,提出采用∑Pi,j(Pi,j-1)形式的阻尼项,这样目标函数就成为P的正定二次式,因而就可以在退火的每一步求解出使目标函数最小的Po仿真结果表明,该新算法在精确性和稳定性方面都有显著的改善。  
      关键词:点匹配算法;确定性退火技术;匹配矩阵;仿真结果;新算法;约束;目标函数;阻尼项;迭代逼近;正定   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于HVS的小波图像融合新算法

      周礼, 王章野, 金剑秋, 彭群生
      2004, 9(9): 1088. DOI: 10.11834/jig.200409210
      摘要:目前的大多数基于小波变换的图像融合算法,由于并没有细致考虑人眼的视觉特性,因而得到的融合效果有时并不理想。为了提高图像的融合效果,提出了一种新的基于人类视觉系统(HVS)的小波图像融合新算法。该算法充分考虑了人类视觉系统的特点,首先在多尺度小波分解的基础上,计算出每层每个像素邻域的纹理和边缘亮度相关量;然后自适应地求得加权融合系数;最后采用多层次迭代法来产生融合图像。实验结果表明,该算法不仅能使图像融合结果有较大的改善,而且有利于人眼对目标的探测和识别。  
      关键词:HVS;融合效果;新算法;人类视觉系统;图像融合算法;加权融合;纹理;小波图像;视觉特性;亮度   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于离群点信息的新型无监督聚类方法

      吕天阳, 王钲旋, 左万利
      2004, 9(9): 1095. DOI: 10.11834/jig.200409211
      摘要:在图像检索领域,聚类分析技术有着广泛应用。因为在对图像进行聚类分析时,通常缺少可资利用的先验知识,所以需要采用无监督的聚类算法。为了适应图像检索的需要,提出了一种新型的无监督聚类方法,即根据离群点信息来自动确定聚类算法的终止时机。此方法还弥补了现有聚类算法在离群点识别、使用上的缺欠。为验证其可行性,用其改进了CURE和ROCK两个经典算法。实验表明,改进后的两个算法都能自动终止,并能取得优于以往的聚类效果。  
      关键词:无监督聚类;离群点;聚类算法;图像检索;先验知识;自动;验证;类方;终止;方法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于图形硬件的快速RCS估算

      汪华, 林海, 鲍虎军
      2004, 9(9): 1101. DOI: 10.11834/jig.200409213
      摘要:为了对复杂目标模型进行快速估算,在介绍复杂目标的RCS计算系统emX及其所采用的物理光学方法、几何光学寻迹方法和物理绕射方法的基础上,结合图形硬件对估算进行了加速,实现了对于复杂目标模型的一次反射,多次散射和边缘绕射相结合的快速RCS计算算法。最后对实验数据进行了对比和分析,结果证明,该方法是一种有效的RCS快速估算方法。  
      关键词:RCS计算;边缘绕射;复杂目标;物理光学;散射;几何光学;算法;图形硬件;快速;模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于BP神经网络的隐式曲线构造方法

      李道伦, 卢德唐, 吴刚
      2004, 9(9): 1107. DOI: 10.11834/jig.200409214
      摘要:隐式曲线与曲面是当前计算机图形学研究的热点之一。通过把BP神经网络与隐式曲线构造原理相结合,提出了一种构造隐式曲线的新方法,即首先由约束点构造神经网络的输入与输出,把描述物体边界曲线的隐式函数转化为显式函数;然后用BP神经网络对此显式函数进行逼近;最后由仿真曲面得到物体边界的拟合曲线。该新方法不同于传统的对显式函数的逼近方法,因为传统方法无法描述封闭的曲线;也不同于基于优化的拟合隐式曲线方法,因为它无须考虑函数的形式或多项式的次数。实验表明,该新方法有很强的物体边界描述能力和缺损修复能力,因而在物体边界重建、缺损图像复原等领域有一定的应用前景。  
      关键词:隐式;显式;物体;构造方法;曲线;函数;逼近方法;BP神经网络;计算机图形学;图像复原   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种适用于球面局部区域的纹理映射算法

      江巨浪, 张佑生
      2004, 9(9): 1112. DOI: 10.11834/jig.200409215
      摘要:两步纹理映射和环境映射一般都采用球面作为中介曲面,由于球面映射算法是这两种纹理映射技术的重要组成部分,且球面映射算法还可应用于自由曲面的识别和视景生成等方面,因此,对球面映射算法进行研究具有重要的意义,为了进一步减少球面映射算法产生的纹理形变,从纹理不变形准则出发,分析了传统球面纹理映射算法及其不足之处,并在此基础上提出了一种适用于局部球面的纹理映射新算法,由于该算法考虑了面积等比约束关系,因此可显著提高纹理映射质量,实验结果表明,该算法十分有效,具有一定优势。  
      关键词:纹理映射技术;映射算法;视景;新算法;约束关系;自由曲面;识别;球面;局部区域;面积   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于带参数整数小波变换的脆弱水印

      罗永, 成礼智, 吴翊, 徐志宏
      2004, 9(9): 1117. DOI: 10.11834/jig.200409216
      摘要:为了得到一种安全性更高,构造更简单的水印,提出了一种基于提升格式的带参数双正交整数小波的构造方法,并通过引入变型Rijndael密码构造出了一种Hash函数(记为RH算子),设计了带参数整数小波变换和RH算子相结合的脆弱数字水印。该方法在不需要原始图像和标准水印的条件下.就可以侦测到图像1bit的篡改,还可以对篡改区域进行定位。与现有基于小波变换的数字水印方法相比,带参数整数小波的使用,可以在减少计算复杂性的同时.提高水印的安全性,而变型的Rijndael密码的使用,则不仅提高了代码和电路共用率,而且降低了硬件实现的成本。大量的实验结果证明,该脆弱水印算法对篡改有极强的敏感性,且当小波参数不一致的情况下,则完全不能检测正确的水印信息。可见该脆弱水印算法具有广阔的应用前景。  
      关键词:脆弱水印;整数小波变换;数字水印;算法;Hash函数;代码;硬件实现;Rijndael密码;提升格式;共用   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种适用于H.264的时域差错掩盖改进算法

      安维嵘, 张旭东
      2004, 9(9): 1124. DOI: 10.11834/jig.200409217
      摘要:视频压缩码流在信道传输时,由于受到信道带宽或者稳定性的影响,容易发生数据的损坏或者丢失,这样不仅会对当前的视频帧产生影响,而且差错会延续到随后的视频帧,因此,需要采用某种技术来降低差错的影响。针对这一问题,在对最新视频压缩标准 H.2 6 4研究的基础上,基于 H.2 6 4标准的框架,对已有的差错掩盖算法进行了改进,提出了适合 H.2 6 4编码标准的时域子块匹配差错掩盖算法。该算法首先采用 8× 8的子块代替 16× 16的宏块,作为差错掩盖的运算单元,然后对不同的子块采用不同的边界像素,利用边界匹配算法,并通过改进的 1/ 4像素精度菱形搜索法在参考帧内找到最佳匹配块。实验结果证明,由于该算法有效地利用了 H.2 6 4压缩码流里的信息,因此,同传统的时域差错掩盖算法相比,对差错信号有更好的恢复效果。  
      关键词:H.264;差错掩盖;码流;视频帧;时域;1/4像素精度;菱形搜索;改进算法;边界像素;匹配算法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于平均偏差排序的快速分形图像编码

      何传江, 蒋海军, 黄席樾
      2004, 9(9): 1130. DOI: 10.11834/jig.200409218
      摘要:分形图像编码是一种很有前途的压缩技术,但由于其编码时间长、计算复杂性高,因而阻碍了它的广泛应用,针对此问题,提出了一种快速的分形编码算法。这种算法是首先将码本按照平均偏差大小进行排序,然后使用二分搜索法寻找给定Range块在平均偏差意义下的最好匹配码块,进而利用一个联系均方根和平均偏差的不等式来在这个最好匹配码块的邻域中搜索Range块在均方根意义下的最佳匹配码块。实验结果显示,在主观质量略有下降的条件下,该算法编码过程显著快于基本分形算法。  
      关键词:算法;分形图像编码;排序;搜索;码本;快速;显示;分形编码;编码过程;压缩技术   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于实体对象树FOOT模型和四层体系结构的GIS方法研究

      刘仁义, 刘南, 谢炯, 冯杭建, 李伟, 严志民, 何江, 俞剑君, 夏凯, 阮淼钎
      2004, 9(9): 1135. DOI: 10.11834/jig.200409219
      摘要:提出了面向地理空间实体对象树模型(FOOT),首先重点讨论了空间分区、空间聚簇、空间索引,然后分析了四层结构设计中的数据库服务层、应用接口层、应用层相关技术。基于所提出的空间数据组织方法和系统结构,介绍了具有海量空间数据管理的系统功能模块,并提供了详细的对象逻辑关系说明。同时在对FOOT模型和系统实现的关键技术进行设计的基础上,给出了一个基于Linux操作系统和Oracle数据库的分布式海量空间数据处理平台实例。采用30GB的空间数据测试结果表明,系统实现了面向实体的空间数据组织、统一的海量空间数据管理以及分布式空间数据计算等主要目标。该系统用于对全国1:400万土地利用图、1:400万市县行政图数据上载的试验表明,不仅显示速度较快,且图形裁剪、空间叠加、缓冲分析等效率较高,验证了FOOT模型的正确性、有效性、合理性。  
      关键词:实体对象;分布式;四层结构;聚簇;Linux操作系统;体系结构;树模型;海量空间数据;地理空间实体;空间索引   
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      更新时间:2024-05-07
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