最新刊期
      2005 年 第 10 卷 第 8 期

        学术论文与技术报告

      • 马尔科夫网的概念、方法及其在图像处理中应用

        曹建农, 李德仁, 关泽群
        2005, 10(8): 939. DOI: 10.11834/jig.200508177
        摘要：研究可分解马尔科夫网(decomposab le M arkov network DMN)的概念、方法;分析它在空间数据挖掘中的作用与意义。与以往关于DMN的研究不同,本文直接将DMN的结构作为推理依据或应用于问题求解,扩大DMN概念和方法的应用范围。以多光谱遥感为例广泛研究以多种迹度量建立多波段遥感图像间的马尔科夫网,用以解释波段组合效果;以视频图像为例广泛研究以多种粒度(节点数)建立视频图像间的马尔科夫网,通过网络结构分析检测视频图像中的目标差异,用以定位和跟踪违章车辆。研究表明马尔科夫网可以很好地揭示空间数据间的抽象近邻关系,并且这种网络自身就具有表达知识的意义。  
        关键词：可分解马尔科夫网;多波段遥感;目标检测;概率距离;空间数据挖掘   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于交互式的图像生成插值算法

        王兴元, 孟庆业, 常沛军
        2005, 10(8): 949. DOI: 10.11834/jig.200508178
        摘要：在对隔行扫描、四叉树和Baptista算法分析的基础上,提出了一种基于交互式的图像生成插值算法。该算法首先对图像进行均匀取样,然后基于待插像素点的邻域像素值分布的几何特征,对像素点进行评估以决定像素点的值。经过上述4种算法的对比实验,结果表明,采用插值算法,仅由较少的数据量,即可生成较清晰的图像。  
        关键词：隔行扫描算法;四叉树算法;Baptista算法;插值算法;图像邻域   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于最小描述长度原则的各向异性扩散模型

        王毅, 张良培, 李平湘
        2005, 10(8): 957. DOI: 10.11834/jig.200508179
        摘要：各向异性扩散的最大特点在于它是有选择性的平滑过程,这种平滑过程在均匀的区域不受限制,而在跨越边界部分被抑制,因此噪声和一些无关的细节被平滑掉了,从而能够有效地实现图像保边缘平滑。在现有各向异性扩散模型中,偏微分扩散方程解的适定性和扩散系数中的梯度阈值的合理估计是尚未很好解决的问题。为此利用最小描述长度(MDL)原则发展了一种各向异性扩散模型,并与Lyapunov函数的p-范数相结合,改善了各向异性扩散模型中梯度阈值的估计方法,形成了一种性能较好的各向异性扩散非线性滤波技术。实验结果表明,该方法不仅能够更有效地识别噪声图像中的细节边缘,而且还保证了各向异性扩散模型的稳定性;改进的扩散模型,滤波效果优于传统的各向异性扩散模型,是一种较为理想的保边缘滤波方法。  
        关键词：各向异性扩散;最小描述长度原则;p-范数梯度阈值估计;扩散系数;图像平滑   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于小波模极大值和Neyman-Pearson准则阈值的图像去噪

        李旭超, 朱善安
        2005, 10(8): 964. DOI: 10.11834/jig.200508180
        摘要：首先给出了2维噪声的小波变换特性,分析图像小波变换模的极大值与小波分解级数j和李氏指数之间的关系,指出如何确定和保护图像的边缘;接着阐述了基于软、硬阈值的图像正交小波变换去噪法,然后提出一种基于Neym an-Pearson准则的小波阈值的确定,从而又提出了一种基于小波模极大值和Neym an-Pearson准则阈值的图像去噪方法,解决了图像去噪和保护图像边缘这个“两难”问题。针对期望图像叠加了不规则噪声的假设,对几种去噪方法做了定性比较,并给出了去噪性能的定量分析,仿真结果表明,此方法能提高去噪后图像的信噪比,使评价原图像与去噪后的图像近似程度的方差和相对熵为最小,同时能很好地保留原始图像的边缘信息。  
        关键词：小波阈值去噪;Neyman-Pearson准则;小波模极大值;图像的边缘   
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        更新时间：2024-05-08

      • 稳定交错差分求解线性SFS问题的新算法

        俞鸿波, 赵荣椿, 张艳宁
        2005, 10(8): 970. DOI: 10.11834/jig.200508181
        摘要：针对采用偏心格式求解明暗恢复形状问题中的图像辐照方程时只能针对特定光源计算的特点,提出了一种新的稳定差分解法。首先使用泰勒展式线性化反射图函数,然后结合定解条件,讨论了一种新的交错差分格式用于求解图像辐照方程的具体算法,并给出了新差分格式稳定性和收敛性的具体证明。结合最佳松弛因子的选取方法,表面高度的最终值采用超松弛法迭代计算求得。经过多组图像计算可知,该新方法适用于任意的光照环境,且重构精度高于已有算法。  
        关键词：阴影恢复形状;差分法;截断误差;超松弛算法   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种不需要乘法的整数小波变换及其基于行的提升格式

        周化雨, 关履泰, 马建华
        2005, 10(8): 977. DOI: 10.11834/jig.200508182
        摘要：对提升后的Donoho小波进行了进一步研究,通过正则性的计算和小波采样逼近理论说明N=N~=4(记为SWE13/7)时有较好的逼近性能,并在采样逼近上优于D9/7小波。SWE13/7的提升系数是简单分数,从而可以得到在计算过程中仅使用到整数位移和加法的提升格式,使计算复杂性大幅度低于D9/7小波,而且结果等价于中间过程使用浮点数运算时的结果。基于行的提升格式可以大幅度减少内存使用量,并在并行计算时提高计算速度,本文实现了SWE13/7的基于行的提升格式,它的计算量也明显小于D9/7。数值实验结果说明使用零树编码时,SWE13/7的图像压缩效果整体上优于D9/7效果,并且计算量小很多。  
        关键词：提升格式;正则性;整数小波变换   
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        更新时间：2024-05-08

      • 小样本情况下Fisher线性鉴别分析的理论及其验证

        陈伏兵, 张生亮, 高秀梅, 杨静宇
        2005, 10(8): 984. DOI: 10.11834/jig.200508183
        摘要：线性鉴别分析是特征抽取中最为经典和广泛使用的方法之一。近几年,在小样本情况下如何抽取F isher最优鉴别特征一直是许多研究者关心的问题。本文应用投影变换和同构变换的原理,从理论上解决了小样本情况下最优鉴别矢量的求解问题,即最优鉴别矢量可在一个低维空间里求得;给出了特征抽取模型,并给出求解模型的PPCA+LDA算法;在ORL人脸库3种分辨率灰度图像上进行实验。实验结果表明,PPCA+LDA算法抽取的鉴别向量有较强的特征抽取能力,在普通的最小距离分类器下能达到较高的正确识别率,而且识别结果十分稳定。  
        关键词：小样本问题;主成分分析;线性鉴别分析;压缩变换;人脸识别   
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        更新时间：2024-05-08
      • 诸薇娜, 周昌乐, 徐丹, 许家佗
        2005, 10(8): 992. DOI: 10.11834/jig.200508184
        摘要：为了对传统的中医舌诊数字化提出新的方法,并实现通过计算机来进行舌像图像的分类检索,此文将一种结合了颜色和纹理特征的、基于内容的多特征图像检索算法引入到中医舌像的分析中。该算法将表现颜色和纹理的20个特征值作为表达图像内容特征的特征向量,并以此作为舌像检索的距离度量标准。实验结果证明这种算法不仅具有移动、旋转、尺度变换不变性,而且还具有优良的检索性能。因此,此算法可以很好的实现舌像图像的分类检索。  
        关键词：颜色;纹理;舌像;中医舌诊;图像处理;基于内容的图像检索   
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        更新时间：2024-05-08
      • 曲怀敬, 孙丰荣, 李艳玲, 刘泽, 宫延新, 张梅
        2005, 10(8): 999. DOI: 10.11834/jig.200508185
        摘要：血管内超声(IVUS)图像边缘的提取对冠状动脉疾病的诊断和治疗有着重要的意义。为此,提出了一种用于自动提取血管内超声图像内、外膜边缘的方法。这种方法基于活动轮廓模型和超声图像的对比度特征量以及Rayle igh分布统计特性,有效利用动态规划和启发式图搜索方法,分别在不同的代价函数形式下,对血管内超声图像内、外膜边缘进行自动提取。实验结果表明,和以往的提取方法相比,该方法算法简单,准确性较高,对序列图像处理的可重复性和鲁棒性较强,是一种较好的全局最优化算法。  
        关键词：血管内超声;活动轮廓模型;动态规划;对比度;Rayleigh分布   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于蜂王进化遗传算法的特征匹配方法

        王彪, 何亦征, 王金岩, 沈春林
        2005, 10(8): 1005. DOI: 10.11834/jig.200508186
        摘要：提出了一种新颖的基于蜂王进化遗传算法的特征匹配方法,采用改进版Harris角点检测器提取出特征点,设计了一种新的染色体编码方法对特征点间的匹配关系进行编码,并相应为其开发了有效的交叉和变异操作,考虑5种匹配约束条件,利用蜂王进化机制和线性排队选择以及优胜替换,迅速获得全局最优解。实验结果表明该方法实现了快速、准确的角点匹配。  
        关键词：计算机视觉;特征匹配;遗传算法;蜂王进化;对极几何   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种新的活动轮廓模型--S-L模型

        陈允杰, 张建伟, 朱玉辉
        2005, 10(8): 1012. DOI: 10.11834/jig.200508187
        摘要：活动轮廓模型用于图像分割一般分为两种基于参数的模型和基于几何特征的模型.Snake模型可以快速地分割目标,但不能处理拓扑结构复杂的情况且对初值位置过于敏感.水平集模型具有拓扑可变性,但其时间效率较低,在分析这两种模型优缺点的基础上,提出了一种新的活动轮廓模型,该模型兼具有上述两种方法的优点快速性、拓扑可变性.在模型中用Snake模型的能量方程控制曲线的演化并提出一种基于水平集思想的符号表法来改变演化过程中曲线的拓扑结构.为了降低噪音的影响,用区域信息构造新的外力,在外力的作用下可以使初始曲线有更大的选择空间.对左心室MR图像的分割实验结果表明,该模型得到的分割结果与Level Set模型相似,但所用时间远比Level Set模型少.  
        关键词：Snake模型;Level;Set模型;区域信息;符号表   
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        更新时间：2024-05-08

      • 图像边缘检测的多尺度灰度Gap统计模型

        黄陈蓉, 张正军, 吴慧中
        2005, 10(8): 1018. DOI: 10.11834/jig.200508188
        摘要：汲取Hastie和Tibshiran i等人提出的“Gap statistic”的思想方法,利用样本灰度数据分布的差别定义多尺度的图像灰度间隙,在提出反分布函数概念的基础上,建立了图像边缘检测的多尺度灰度Gap统计模型。通过分析分布间隙和灰度间隙的一致性,优化了Gap统计模型的边缘检测算法。分析不同尺度下的检测结果,并比较了灰度Gap统计模型与Prew itt和Sobel边缘算子之间的相互关系。通过实例与分析,证明了该模型具有抗噪声、多尺度的特点。  
        关键词：图像处理;边缘检测;Gap统计;模型;多尺度   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于视觉竞争合作机制的主观轮廓提取

        邵晓芳, 姚伟, 孙即祥, 季虎
        2005, 10(8): 1024. DOI: 10.11834/jig.200508189
        摘要：主观轮廓是一种重要的视觉心理现象,体现了人类视觉惊人的感知修复能力。提出了一种基于视觉竞争-合作机制的主观轮廓提取方法。该方法通过DOG滤波器组、合作滤波器组和张量投票等方法分别模拟视觉系统中的简单细胞有向滤波、双极细胞合作滤波和终端截断后端点重组等主观轮廓形成过程。实验结果表明,该方法能够比较有效地利用视觉系统的竞争-合作机制处理两类比较经典的主观轮廓图形。  
        关键词：主观轮廓;FACADE理论;边界轮廓系统   
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        更新时间：2024-05-08

      • 支持向量机在分类中的应用

        陆波, 尉询楷, 毕笃彦
        2005, 10(8): 1029. DOI: 10.11834/jig.200508190
        摘要：通过引入结构风险最小化原则和最优分类面的概念,介绍了支持向量机及其用于非线性分类的基本原理和训练算法,并选用不同的核函数及参数对一组线性不可分的两类样本进行了划分识别,得到了较好的效果,并对结果进行了分析说明,展望了支持向量机的发展趋势。  
        关键词：支持向量机;最优分类面;非线性分类;二次规划   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种用于MAM的语义可扩展视频编目与检索方法

        丁国祥, 吴仁炳, 张振亚, 王煦法
        2005, 10(8): 1036. DOI: 10.11834/jig.200508191
        摘要：针对媒体资产管理系统(media assetmanagement,MAM)对视频检索有着精确定位的特殊要求,提出了一种新的编目与检索方法,该方法结合了基于内容检索和基于手工检索的优点。首先采用主元分析(PCA)的方法对视频图像帧的高维特征进行降维,实现镜头自动分割,并对大量存在的新闻相似镜头进行语义自动标注,然后实现视频编目语义的动态更新与扩展。实验结果表明该方法有效、可行,大大提高了编目工作的效率以及编目语义的质量。  
        关键词：视频检索;语义;PCA;镜头检测   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于视觉的交通监控系统固定背景区段视频传输的研究

        姚孝明, 钱清泉
        2005, 10(8): 1042. DOI: 10.11834/jig.200508192
        摘要：多年来,视频图像传输总是依赖于图像压缩比和网络带宽之间的权衡来实现。根据具有固定背景的基于视觉的交通监控系统的视频传输特点采用单参考图背景差提取对象的方法研究,提出了一种基于特定对象的图像传输方式:(1)固定背景分别在采集端与控制中心预存;(2)采集端应用单参照图背景差方法提取目标对象,生成最小矩形覆盖网格区域及其掩码矩阵;(3)网络通道可以根据应用情况灵活选择;(4)控制中心则根据目标对象编码或其小波变换结果以及网格区域和掩码在背景图上重构出指定背景中目标运动视频。其优势在于:(1)大量节省网络带宽;(2)提供系统高级处理的有效输入如空间位置关系图以及可以校正的目标对象速度数据;(3)便于操作人员注意主要预警事件;(4)为系统扩能提供空间等。实验结果表明了这种方法的可行性。  
        关键词：交通监控系统;背景差方法;图像传输;小波变换;图像融合   
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        更新时间：2024-05-08

      • H.264标准中基于DCT的视频加密研究

        曹奕, 张荣, 刘政凯
        2005, 10(8): 1047. DOI: 10.11834/jig.200508193
        摘要：随着信息科学和计算机技术的发展,互联网上视频的商业应用,如视频点播、在线电影等变得越来越普及,同时对安全的要求也越来越迫切。为此,针对目前最新的视频压缩标准H.264的特点,提出了若干基于DCT(离散余弦变换)的视频加密算法,采用两个标准视频序列进行了算法仿真,并对各个算法的性能进行了比较分析。本文中所有的试验结果都在为H.264专门编写的JM(联合模型,版本7.3)软件平台上得到了验证。实验结果表明,这些算法基本不影响压缩效率,且用较低的复杂度得到了较好的加密效果。  
        关键词：H.264;加密;JM(联合模型);变换   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种优化梯度计算的改进HS光流算法

        桂本烨, 钱徽, 朱淼良
        2005, 10(8): 1052. DOI: 10.11834/jig.200508194
        摘要：HS(Horn&Schunck)方法是光流计算中的经典方法之一。在经典HS方法中,图像中两点间的灰度变化被假定为线性的,而实际上灰度变化是非线性的。因此,在HS算法中最小均方差迭代的最终收敛点会产生偏移,从而导致光流计算结果的不准确。为此,详细分析了灰度估计不准确造成的偏差,提出了一种改进HS算法。实验部分给出了改进算法和其他经典光流计算方法的计算结果比较。实验结果表明,改进HS算法可以得到较好的计算结果,并能明显减少光流计算的迭代次数。  
        关键词：光流计算;HS方法;灰度梯度   
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      • 构造IFS分形图的外部参数模型

        章立亮
        2005, 10(8): 1059. DOI: 10.11834/jig.200508195
        摘要：迭代函数系统(IFS)是构造分形图的典型方法,基于仿射变换利用参数调整来生成IFS分形图是常见的一种方法,如何建立适当的参数模型是问题的关键。虽然目前已经有多种参数算法,但如何克服参数选取的随意性及分形造型的不可预知性问题还有待于深入的研究。本文建立了具有几何直观意义的外部参数模型,通过引入外部参数间接调控原迭代函数系统中的内部参数,产生新的迭代函数系统,使得能够按照一定的图形设计规则控制分形图的演化。实验结果表明,利用该算法能直观有效地获得大量形态各异的分形图。  
        关键词：迭代函数系统;仿射变换;分形图;不动点   
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        更新时间：2024-05-08
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