最新刊期
      2005 年 第 10 卷 第 5 期

        综述

      • 中国图像工程：2004

        章毓晋
        2005, 10(5): 537. DOI: 10.11834/jig.200505111
        摘要：该文是“中国图像工程”的年度文献综述系列之十。为了使国内广大从事图像工程研究和网像技术应用的科技人员能够较全面地了解国内图像工程研究和发展的现状，并能够方便地查询有关文献，现从2004年在国内15种有关图像工程重要中文期刊的共108期上发表的2473篇学术研究和技术应用文献中，选取出632篇属于图像工程领域的文献，并根据各文献的主要内容将其分别归入图像处理，图像分析，图像理解，技术应用和综述5个大类，然后进一步分入21个专业小类。在此基础上还进行了各类文献的统计和分析。由统计分析结果可看到“中国图像工程”在2004年的许多新进展情况。特别值得指出，图像工程文献在上述15种期刊上所发表文献中的比例，于2004年达到历史最高，显示了图像工程研究在中国强劲的快速发展势头。另外，借此综述系列发表10年之际，还对10年来各大类文献比例的变化情况，各刊图像工程文献选取的情况，各刊所载图像工程文献的详细分类情况，压缩编码和图像分割文献数量的对比情况以及前后两个5年各类文献数量的比较情况进行了统计分析，以进一步揭示图像工程研究和应用近10年的发展动态和趋势。  
        关键词：图像工程;中国;2004年;工程研究;技术应用;研究和应用;文献综述;科技人员;学术研究;中文期刊;工程领域;图像处理;图像分析;图像理解;分析结果;变化情况;统计分析;图像分割;压缩编码;发展动态;国内;比例;查询   
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        更新时间：2024-05-07

      • 功能磁共振图像处理的ICA方法综述

        李可, 闫镔, 单保慈
        2005, 10(5): 561. DOI: 10.11834/jig.200505112
        摘要：能够进行无损伤探测的功能核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技术使人们又多了一种研究神经活动的有力工具，但传统的数据分析方法还不能很好地揭示fMRI数据中所包含的丰富信息，而独立分量分析(indepenctent component analysis，ICA)作为一种新近出现的数据处理方法，则不仅可以从fMRI数据分析中得出一些传统方法所未发现的结果，并且这种方法不需要传统方法的那种预先假设的先验模型，只依赖于数据本身即可提取其中所包含的信息。为了使人们对这一技术有一概略了解，首先对ICA方法的基本原理及其在fMRI数据处理中的应用进行了综述，并针对不同特点的fMRI数据详细讨论了如何选择不同的算法；然后ICA方法与传统方法相比存在的优越性进行了介绍，最后提出了此方法当前存在的一些问题及处理思路，并展望了其在fMRI数据处理中的发展趋势，可以认为，ICA是一种很有发展潜力的功能磁共振数据处理新方法。  
        关键词：ICA;图像处理;综述;analysis;fMRI;核磁共振成像;数据分析方法;独立分量分析;数据处理方法;传统方法;损伤探测;神经活动;先验模型;基本原理;发展趋势;发展潜力;技术;信息;算法   
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        更新时间：2024-05-07

        学术论文与技术报告

      • 基于小波变换的自适应多阈值图像去噪

        查宇飞, 毕笃彦
        2005, 10(5): 567. DOI: 10.11834/jig.200505113
        摘要：小波图像去噪是小波应用较成功的一个方面，其中最重要的一个环节是最优阈值的确定，为此，提出了一种新的基于小波变换的自适应多阈值图像去噪方法——Multi—Threshold shrink去噪法，这种方法是在不同子带和不同方向上选择不同的最佳阈值，而最佳阈值的选取是基于Bayes理论，并认为图像的小波系数是服从广义高斯分布的(generalized Gaussian distribution)。通过实验证明，这种方法能很好地对图像去噪，与Donoho等人提出的Visu shrink去噪方法和Chang等人提出的Bayes shrink去噪方法相比，不仅提高了去噪后图像的信噪比(SNR)和最小均方误差(MSE)，而且也使图像更加清晰，并能更好地适合人眼的视觉特性，从而可在客观和主观上同时获得更佳的去噪效果。  
        关键词：图像去噪;小波变换;多阈值;自适应;Gaussian;信噪比（SNR）;Bayes理论;去噪方法;广义高斯分布;最小均方误差;最佳阈值;Multi;最优阈值;小波系数;实验证明;视觉特性;去噪法;清晰;人眼   
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        更新时间：2024-05-07

      • 支持向量机多类目标分类器的结构简化研究

        王立国, 张晔, 谷延锋
        2005, 10(5): 571. DOI: 10.11834/jig.200505114
        摘要：由于支持向量机(SVM)在模式识别和回归分析中有着独特优势，因此成为近来研究的热点，其优势主要体现在处理非线性和高维数据问题方面。最初的SVM特别适合解决两类目标分类问题，而对于多类目标分类，则需将其转化为多个两类目标分类问题，相应地即可构造多个两类目标子分类器，但由于这种情况导致了分类器结构的过于复杂，从而导致判决速度的降低。为了快速地进行分类．提出了一种简化结构的多类目标分类器，其不仅使得子分类器数目大大减少，而且使分类速度明显提高；同时对其分类精度和复杂度进行了对比分析。实验结果证明。该分类器是有效的。  
        关键词：目标分类器;结构简化;支持向量机（SVM）;分类问题;回归分析;模式识别;高维数据;对比分析;分类精度;非线性;类速度;复杂度;优势   
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        更新时间：2024-05-07

      • 曲面重构中点云数据的区域分割研究

        董明晓, 郑康平, 姚斌
        2005, 10(5): 575. DOI: 10.11834/jig.200505115
        摘要：在曲面重构中，由于实际的曲面模型往往含有多个曲面几何特征，即由多张曲面组成，如果对使用激光法测量的“点云”数据直接进行拟合，将会造成曲面模型的数学表示和拟合算法处理的难度加大，甚至无法用较简单的数学表达式描述曲面模型，因此针对该问题，提出了一种基于数据点曲率变化的区域分割方法，即先对每一条扫描线上的数据点求取曲率值，然后将其中曲率值变化较大的点提取出来作为边界点，当边界确定后，再将云点数据分割成多个区域，由于每个区域一般具有较简单的几何特征，因此可用简单的数学模型来描述，并可重构单张曲面。该算法不仅原理简单、易于理解和编程，而且能提高曲面模型重构效率。  
        关键词：曲面重构;区域分割;点云数据;曲面模型;几何特征;数学表达式;算法处理;数学表示;分割方法;边界确定;数据分割;数学模型;数据点;激光法;扫描线;边界点;可重构;拟合;率值;曲率;编程   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种基于交叉熵的改进型PCNN图像自动分割新方法

        刘鱼勍, 马义德, 钱志柏
        2005, 10(5): 579. DOI: 10.11834/jig.200505116
        摘要：脉冲耦合神经网络(PCNN)是20世纪90年代形成和发展的一种新型神经网络。为了自动地进行精确的图像分割，在基于图像处理的前提下，对现有的PCNN模型进行了改进，即从原始图像与分割图像的目标之间、背景之间的差异性出发，提出了一种基于最小交叉熵准则的改进型PCNN图像分割新方法。通过计算机仿真，该方法能够自动确定循环迭代次数和自动选取最佳阈值，并与基于最大香农熵的PCNN分割方法进行了比较。实验结果表明，该方法优于香农熵准则PCNN分割，其不仅对图像分割精度高，而且具有较强的适用性。  
        关键词：PCNN;改进型;自动分割;交叉熵;20世纪90年代;脉冲耦合神经网络;图像分割;计算机仿真;图像处理;分割图像;原始图像;最佳阈值;自动选取;迭代次数;自动确定;分割方法;熵准则;差异性;香农熵;适用性;最小   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种新的B—Snake算法在目标轮廓跟踪中的应用

        邱书波, 王化祥, 梁志伟
        2005, 10(5): 585. DOI: 10.11834/jig.200505117
        摘要：用Snake算法跟踪移动目标时，有时会产生目标轮廓与背景中另一些物体靠近的现象，如果不加约束．那么一些控制点将可能因被吸引到背景边缘而产生错误。另外，目标产生移动或旋转时，因轮廓控制点会产生交叉而导致轮廓跟踪失败。为克服此类问题，提出了一种新的有效的目标跟踪算法，可以跟踪静止或运动目标的2维轮廓曲线。该算法先利用三次B样条曲线连接控制点，以初始化物体的边界，然后通过Snake最小能量函数把控制点吸引到轮廓的边界。在Snake跟踪算法中，由于是采用和下一点相连向量与控制中心相连向量的夹角正弦值的正负来避免控制点的交叉，而控制中心的位置则通过α-β-γ滤波能有效地估计出来，因而能准确地跟踪运动的目标。该算法运用到静止的或移动的头部轮廓跟踪的实验证明，该算法不仅对目标轮廓跟踪具有较好的效果，且运算时间短、复杂度低。  
        关键词：Snake算法;轮廓跟踪;应用;目标跟踪算法;控制中心;控制点;三次B样条;移动目标;目标轮廓;轮廓曲线;运动目标;曲线连接;能量函数;实验证明;运算时间;初始化;复杂度;物体;交叉;静止;边界;向量;2维;最小   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于方向微分的运动模糊方向鉴别

        陈前荣, 陆启生, 成礼智
        2005, 10(5): 590. DOI: 10.11834/jig.200505118
        摘要：在曝光的瞬间，造成图像模糊的被摄景物与相机的相对运动，虽可近似作为直线运动来处理，但模糊图像中的运动模糊方向未知。若能由模糊图像出发，估计出运动模糊方向，则可以通过图像旋转将运动模糊方向旋转到水平轴，这样图像恢复就可由2维问题转化为1维问题，这就大大降低了图像恢复的难度，并为图像恢复的并行计算创造了有利条件。为实现这一目的，将原图像看作是各向同性的一阶马尔科夫过程，提出了一种新的基于方向微分的运动模糊方向鉴别方法，该方法不仅可以高精度鉴别匀速运动、加速运动、振动等各种运动的模糊方向，而且具有鉴别范围大、鉴别精度高、稳定性好的优点。另外，为了具体实现这种鉴别，还给出了采用双线性插值或三次C样条插值进行方向鉴别的详细计算方法，其中双线性插值方法计算量小，但三次C样条插值方法的鉴别精度比双线性插值方法高，而且通过加权平均，还可进一步降低各种随机因素引起的鉴别误差，这不仅提高了鉴别精度，而且增强了运动模糊方向鉴别的稳定性，因此能够更加有效地进行方向鉴别。  
        关键词：运动模糊;微分;图像恢复;马尔科夫过程;插值方法;模糊图像;双线性插值;相对运动;图像模糊;直线运动;图像旋转;问题转化;并行计算;各向同性;鉴别方法;匀速运动;加速运动;计算方法;样条插值;加权平均;随机因素;稳定性;水平轴   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于小波提升框架的图像序列中运动目标检测算法

        郑世友, 费树岷, 龙飞
        2005, 10(5): 596. DOI: 10.11834/jig.200505119
        摘要：图像序列中运动目标的检测和跟踪是智能监测系统中的重要问题，为了提高运动目标识别的效率和准确性，同时解决日标运动中的形变造成的检测困难，首先针对传统的运动日标检测算法所存在的局限．把小波提升框架运用到运动目标的检测中，然后充分利用小波的多分辨率特性和提升框架可以直接在时空域内设计的优点，再结合可变模板方法，提出了一种新的基于小波提升框架的运动目标检测算法。实验结果表明，新方法较好地解决了目标运动中因形变造成的检测困难，并提高了检测效率和速度。  
        关键词：提升框架;检测算法;图像序列;小波;智能监测系统;运动目标识别;多分辨率;充分利用;可变模板;目标运动;检测效率;准确性;时空域;形变   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种基于神经网络的畸变图像校正方法

        王珂娜, 邹北骥, 黄文梅
        2005, 10(5): 603. DOI: 10.11834/jig.200505120
        摘要：由于摄像机获取的图像存在几何畸变，因此在对图像进行定量分析前，必须校正畸变。针对传统的畸变图像校正方法，其所建立的畸变数学模型，不仅求解畸变参数复杂、计算量大，且存在很大的数值计算误差的问题．提出了一种基于神经网络的畸变图像校正方法。该方法首先运用图像处理技术从一标准模板的畸变图像中提取样本，然后以样本像素坐标作为网络输入来对神经网络进行训练。由于该训练好的神经网络能够实现畸变图像与非畸变图像之间的映射关系，因此能达到校正图像畸变的目的。最后对该校正方法进行了实验，给出并分析了校正实验结果，校正效果令人满意，并已成功地用于焊接机器人视觉系统。  
        关键词：畸变图像;校正方法;神经网络;机器人视觉系统;图像处理技术;几何畸变;定量分析;数学模型;畸变参数;计算误差;标准模板;映射关系;图像畸变;校正效果;摄像机;计算量;样本;训练;实验;数值   
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        更新时间：2024-05-07

      • 遥感像片中多投影变换的实现与优化

        段福洲, 朱琳, 高立
        2005, 10(5): 608. DOI: 10.11834/jig.200505121
        摘要：为了更好地进行遥感图像的投影变换，在对传统的投影变换方法进行比较研究的基础上，给出了优化方法，首先阐述了地图投影和投影变换的基本原理。其后分析了进行栅格图像的投影变换的必要性和不同于矢量变换的不同特征，并重点介绍了图像投影变换的算法以及优化方法；最后，采用Visual C 作为软件平台，开发了遥感图像投影变换的模块。  
        关键词：投影变换;像片;Visual;遥感图像;优化方法;比较研究;变换方法;基本原理;地图投影;矢量变换;栅格图像;软件平台;C＋＋;算法;模块   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于多尺度通用傅里叶描述子的灰度图像检索

        章志勇, 潘志庚, 张明敏, 吴海虹
        2005, 10(5): 611. DOI: 10.11834/jig.200505122
        摘要：灰度图像相似性匹配是图像检索系统的一个重要组成部分。为了把多尺度分析和通用傅里叶描述子相结合来得到多尺度通用傅里叶描述子，并将其用于灰度图像检索系统对。实验结果表明，多尺度通用傅里叶描述子具有多尺度分析效果，不仅能较好地克服图像灰度噪声带来的干扰，并且具有旋转、比例不变性，在灰度图像检索中能取得较好的结果。  
        关键词：傅里叶描述子;通用;图像检索系统;多尺度分析;相似性匹配;组成部分;灰度图像;图像灰度;不变性   
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        更新时间：2024-05-07

      • 遥感图像压缩质量检测技术

        赵文吉, 刘晓萌
        2005, 10(5): 616. DOI: 10.11834/jig.200505123
        摘要：遥感图像的存储、传送和处理等均涉及到图像压缩技术，而图像压缩质量的好坏直接关系到压缩遥感图像的应用价值。为了正确评价图像质量，首先给出了用于遥感图像压缩质量评价的主要评价指标和相关概念，并讨论了图像压缩比、压缩质量、压缩速率和复杂度等评价指标的构建原理和基本算法；然后在此基础上，开发了遥感图像数据压缩质量评价软件。  
        关键词：遥感图像压缩;质量检测技术;图像压缩技术;图像数据压缩;压缩质量;评价指标;质量评价;图像压缩比;应用价值;图像质量;构建原理;压缩速率;复杂度;传送;算法;软件   
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        更新时间：2024-05-07

      • 多源遥感数据挖掘系统技术框架

        宫辉力, 赵文吉, 李京
        2005, 10(5): 620. DOI: 10.11834/jig.200505124
        摘要：陆地资源卫星源源不断地把遥感数据传输至地面，卫星地面接收站积累了海量的卫星遥感数据。遗憾的是，由于缺乏针对遥感数据的有效的数据挖掘和知识发现技术，致使遥感数据中的绝大部分信息没有得到充分的利用。对传统的数据挖掘和知识发现技术进行技术革新和改造，研究针对多源遥感图像的数据挖掘和知识发现技术，不仅可以提高遥感解译的自动化和智能化水平，而且可最大限度地开发和利用遥感信息。为了能允分利用遥感数据，在传统数据挖掘和知识发现技术的基础上，首先探讨了遥感数据挖掘和知识发现的技术流程，然后设计了多源遥感图像数据挖掘系统框架，最后提出了多源遥感图像数据挖掘系统的原型，从而为进一步开发和研制多源遥感数据挖掘系统奠定了技术基础。  
        关键词：数据挖掘系统;技术框架;知识发现技术;多源遥感图像;卫星地面接收站;陆地资源卫星;卫星遥感数据;图像数据挖掘;数据传输;部分信息;技术革新;遥感解译;遥感信息;技术流程;系统框架;技术基础;智能化;自动化;传统;开发   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于Java的空间数据访问

        闻紫金, 赵文吉, 高建国
        2005, 10(5): 624. DOI: 10.11834/jig.200505125
        摘要：空间数据作为描述空间目标实体特征的信息，其在整个地理信息系统中是最重要的一部分，因此对空间数据有效访问的研究具有重要的意义。Java语言具有面向对象、平台无关性、结构中立、网络分布性、安全等特性，利用Java技术通过网络访问空间数据的优势是其他技术所不能比拟的。为了使用Java技术对空间数据进行有效的访问，首先分析了空间数据的存储格式，而后讨论了怎样利用Java语言的网络优势，把文件或者数据库中的空间数据快速地传送到客户端，以及使用Java Applet显示地图的整个过程，最后使用Java技术实现了一个简单的WebGIS系统。  
        关键词：数据访问;WebGIS系统;Java语言;Java技术;空间数据;地理信息系统;Applet;平台无关性;实体特征;空间目标;面向对象;网络访问;存储格式;网络优势;技术实现;分布性;客户端;数据库;传送;文件   
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        更新时间：2024-05-07

      • 有序子集最小二乘OS—LS图像重建迭代算法

        刘力, 印胤, 单保慈
        2005, 10(5): 628. DOI: 10.11834/jig.200505126
        摘要：为推导一种新的快速图像迭代重建方法，首先将有序子集(ordered subsets，OS)技术应用到最小二乘图像重建迭代算法(least square reconstruction，LS)；然后对仿真Phantom模型数据和实际医用正电子发射断层成像仪(PET)数据进行重建，并研究了在不同子集划分下的重建结果，同时分析比较了不同子集的选取对OS—LS重建罔像质量以及重建收敛速度的影响。重建结果表明，这种基于有序子集的最小二乘图像重建迭代算法(OS—LS)具有较高的重建图像质量和较短的计算时间，相对于传统LS算法的重建，OS—LS的收敛速度加速了约L倍(L为子集个数)．其重建图像质量也好于传统的滤波反投影(FBP)方法的重建．町应用在PET图像重建中。  
        关键词：图像重建;迭代算法;最小二乘;子集;OS;有序;Phantom;收敛速度;图像质量;正电子发射;滤波反投影;重建方法;技术应用;模型数据;分析比较;计算时间;LS算法;成像仪;PET;传统;仿真   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于Voronoi图的点群目标普适综合算法

        闫浩文, 王家耀
        2005, 10(5): 633. DOI: 10.11834/jig.200505127
        摘要：点要素综合算法的目的是在点数减少的情况下尽量正确地传输包含在点群中的信息，但是目前提出的两种算法均不能达到此要求，如为居民地选取的增长算法不能很好处理拓扑信息，而基于Voronoi的算法又没有考虑点的重要性程度(即点包含的专题信息)。为克服这些缺点，提出了一个新的算法。该算法采用以下两种方法确保不同信息的正确传输：(1)根据基本选取法则确保点数的正确；(2)反复构造剩余点的Voronoi图，并根据一个点与其周围点重要性程度的比较来确定其删除与否，从而使拓扑、专题和几何信息能正确传输。该算法的缺点是没有考虑点的符号化，由此可能导致地图上符号的压盖和重叠。  
        关键词：Voronoi图;综合算法;群目标;拓扑信息;专题信息;几何信息;传输;居民地;符号化;点数;地图   
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        更新时间：2024-05-07

      • 玉米叶片形态的几何造型研究

        邓旭阳, 郭新宇, 周淑秋, 郑文刚
        2005, 10(5): 637. DOI: 10.11834/jig.200505128
        摘要：为了更好地进行玉米叶片几何造型模拟，基于对玉米叶片形态建成过程的观测研究，首先提取了玉米叶片形态结构和形态建成过程的主要特征，然后构建了参数化的玉米叶片几何模型。该模型用较少几个具有较明确的生物学意义的形态参数，就可实现玉米叶片形态和形变过程的矢量化，再结合VC 和OpenGL，就可在计算机上重现玉米叶片的虚拟生长，模拟结果表明，图像上的效果、产生的数据和实际叶片基本一致，从而为相关领域研究者提供了一个可视化的玉米叶片模型。该模型结构简单、易于交互、真实感强，可较好地模拟玉米叶片建成过程中的形态变化特征。  
        关键词：几何造型;叶片形态;玉米叶片;OpenGL;形态建成;生物学意义;观测研究;主要特征;形态结构;几何模型;形态参数;形变过程;VC＋＋;模拟结果;模型结构;变化特征;参数化;矢量化;计算机;可视化;真实感;虚拟;图像;数据;交互   
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        更新时间：2024-05-07

      • 面向事件的影片摘要生成方法

        王辰, 刘桂清, 老松杨, 蒋杰
        2005, 10(5): 642. DOI: 10.11834/jig.200505129
        摘要：对视频摘要的研究已成为视频应用领域十分活跃的课题。为了获得更加实用的视频摘要，在介绍视频摘要概念和用途的基础上，依据目前的研究状况和影片类视频的特点，提出了一种适合于故事类影片的面向事件的影片摘要生成方法，并首先对该方法的细节进行了描述。该方法还使用了一种场景重要程度的评价算法，此算法的特点在于综合利用了影片中的多种媒体特征，其不仅考虑了运动特性，还考虑了感人内容对场景重要程度的影响。通过对摘要进行可用度测试和分析的结果，表明，此种方法生成的影片摘要具有较好的可用度。  
        关键词：生成方法;影片;事件;面向;视频摘要;重要程度;应用领域;研究状况;综合利用;运动特性;可用度;特点;算法;场景   
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        更新时间：2024-05-07

      • 视频镜头边界检测的统一策略

        耿玉亮, 须德
        2005, 10(5): 650. DOI: 10.11834/jig.200505130
        摘要：随着计算机和影视技术的发展，用来有效地组织、索引和检索海量视频数据的基于内容的视频检索系统吸引了众多学者的兴趣，而自动镜头边界检测是实现基于内容的视频检索的一个重要步骤。因此，为了有效地进行视频镜头边界检测，在介绍现有的镜头边界检测基本方法的基础上，提出了一种镜头边界检测的统一策略。由于它是在综合考虑视频的颜色特征和时间特征的基础上来建立基于幅值映射的1维视频特征曲线，并利用小波分析对信号奇异点的检测能力和对噪声具有较强的鲁棒性，首先实现了镜头边界的预检测；同时利用1维特征曲线在镜头边界区间中表现出的良好统计特性实现了对渐变镜头的进一步分类，进而实现了在统一检测框架下的镜头边界检测。实验结果表明，该算法能够有效地检测出视频镜头边界。  
        关键词：镜头边界检测;基于内容的视频检索;视频检索系统;特征曲线;影视技术;视频数据;时间特征;检测能力;小波分析;统计特性;计算机;地组织;值映射;特征和;鲁棒性;奇异点;预检测;基础;渐变;算法   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于排序变换的混沌图像置乱算法

        刘向东, 焉德军, 朱志良, 王光兴
        2005, 10(5): 656. DOI: 10.11834/jig.200505131
        摘要：为了更好地利用混沌进行图像保密，基于排序变换设计了一个混沌图像置乱算法，新算法小经过量化．而是直接通过混沌序列的排序变换来得到图像置换的地址码，这就有效地避免了量化必须已知混沌轨道分布密度函数的要求，同时也降低了算法的时间复杂度。由于排序变换的强不规则性，因此使新的混沌图像置乱算法具有较强的安全保密性能。通过对新算法的置乱性能进行的实验分析结果表明，新算法不仅具有良好的置乱性能．而且可以有效地保障加密图像的安全。  
        关键词：置乱算法;混沌图像;排序;分布密度函数;时间复杂度;新算法;混沌序列;混沌轨道;不规则性;保密性能;分析结果;地址码;量化;安全;接通;加密   
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        更新时间：2024-05-07
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