最新刊期
      2006 年 第 11 卷 第 2 期

        综述

      • 步态识别问题的特点及研究现状

        赵黎丽, 侯正信
        2006, 11(2): 151. DOI: 10.11834/jig.20060226
        摘要：步态识别作为一种较新的生物认证技术有其独特优势,在计算机视觉研究领域又是一个难题.本文首先分析了步态识别问题的这两个特点.其次,按一个模式识别系统所涉及的4个问题域：传感器的选择、预处理技术、表达方法、决策模型为索引去分析步态识别问题.在表达方法一节中将文献中所反映的研究方法从计算机视觉的角度分为基于模型和基于整体的两大类,并对每类方法进行了举例说明,指出了所举出的方法的优缺点和其提取步态模式中的结构成分信息和运动特征信息时所采用的方法.再次,对步态识别算法性能评价标准和可得到的数据库进行了分析说明.最后得出了目前步态识别问题研究中的几个薄弱点,指出进一步研究此问题的发展空间.  
        关键词：步态识别;生物认证技术;计算机视觉;时空模式表达;结构成分信息;运动特征信息   
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        更新时间：2024-05-07

        学术论文与技术报告

      • 一种基于系数状态表的SPIHT图像编码算法

        张专成, 武国斌, 赵怀勋, 闫小萍
        2006, 11(2): 162. DOI: 10.11834/jig.20060227
        摘要：提出了一种新的基于系数状态表的SPIHT(LPS-SPIHT,list of p ixel stata-set partition ing in h ierarch icaltrees)图像压缩编码算法,该算法具有以下5个特点:第一,定义了一种扩展的空间方向树,使1个结点含有2×2相邻的4个系数,并将基本EZW(嵌入式小波零树)的符号定义应用于扩展树;第二,用1个廉价的系数状态表代替了SPIHT算法中的LIS(不重要集合表)、LIP(不重要像素表)、LSP(重要像素表)等3个数据表,节省了内存;第三,通过扫描系数状态表,可一次性完成对图像数据的编码,使分类过程与细化过程合二而一;第四,利用一种树指数避免了重复计算,提高了处理速度;第五,通过重新组织编码过程,省去了对大量可推知位的编码,提高了压缩效率。实践证明,与目前公认的最为有效的SPIHT算法相比,该算法不仅性能优越,而且计算简单,容易实现。  
        关键词：系数状态表（LPS）;分级树集合分割（SPIHT）;基于系数状态表的分级树集合分割（LPS-SPIHT）;嵌入式编码;渐进量化;扩展树   
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        更新时间：2024-05-07

      • 应用于图像的基于提升方法的双自适应小波变换

        高广春, 姚庆栋
        2006, 11(2): 169. DOI: 10.11834/jig.20060228
        摘要：由于小波具有良好的时频特性,对于平滑图像,利用固定尺寸的小波滤波器滤波可以获得良好的分解结果.然而对于具有较多突变点的图像而言,采用固定尺寸的小波滤波器进行滤波并不是一个理想的选择.基于Heijman等人提出的2维自适应更新提升格式,本文提出了一种双自适应的小波变换算法,在更新与预测过程均采用自适应算法.最后,对标准图像进行测试分析,实验结果表明该算法在图像精确重构不需要额外的附加信息,且可以提高图像的峰值信噪比（PSNR）.  
        关键词：提升格式;自适应小波变换;图像压缩   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于感兴趣区的小波域彩色图像检索新方法

        王向阳, 杨红颖, 胡峰丽
        2006, 11(2): 175. DOI: 10.11834/jig.20060229
        摘要：提出了一种基于感兴趣区的小波域彩色图像检索新方法.该方法首先结合人眼视觉感知特性,在小波变换域内利用K-均值聚类提取出感兴趣区域,然后以感兴趣区的小波系数局部能量作为纹理特征,颜色均值和均方差作为颜色特征,重心坐标作为位置特征,计算图像间内容的相似度并进行检索.仿真实验结果表明,当图像中有明显的感兴趣区域时（特别是背景简单的图像）,该方法能够更加准确地查找出用户所需内容的图像,明显地提高了检索精度.  
        关键词：图像检索;感兴趣区;小波变换   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于结构量化直方图的图像检索方法

        金莲芳, 覃团发, 王海霞, 帅勤
        2006, 11(2): 180. DOI: 10.11834/jig.20060230
        摘要：颜色结构描述符虽然保留了颜色的结构信息,但是对8×8像素结构化元素内的颜色内容处理较粗糙,为了区分具有相同颜色结构直方图的完全不同的两幅图像,提出了一种基于结构量化直方图的检索方法,指出颜色结构直方图和全局直方图分别是结构量化直方图取量化步长为1和0时的特例。对3者在HMMD(hue-m ax-m in-d ifference)颜色空间采用不同量化维数(32,64,128,256)的2 600张花卉图库检索实验中的平均检索率(RARR)以及平均归一化修正检索等级(GANMRR)性能进行了分析,检索结果表明量化步长取0.5时的结构量化直方图的性能最优。另外还详细介绍了MPEG-7标准的颜色评价准则并以此作为评判检索结果优劣的依据。  
        关键词：MPEG-7;结构量化直方图;颜色结构直方图;全局直方图;平均检索率;平均归一化修正检索等级   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于空间模糊纹理光谱的多光谱遥感图像分类方法

        林剑, 王润生, 鲍光淑, 高光明
        2006, 11(2): 186. DOI: 10.11834/jig.20060231
        摘要：为了充分利用各波段的纹理信息，针对遥感图像不同波段之间具有较大相关性的特点，提出了一种用空间模糊纹理光谱描述多光谱遥感图像纹理特征的方法。根据纹理特征具有多尺度的特性，对原始图像进行二次模糊纹理滤波，一次滤波采用平面三角隶属度函数，二次滤波采用空阃距离代替平面距离形成滤波隶属度函数，其模糊滤波图像的隶属度分布称之为空间模糊纹理光谱。用FasART神经网络分类验证，实验结果表明，该方法具有较高的分类精度，尤其对纹理特征较为复杂的区域的分类效果更为明显。  
        关键词：均一表面不确定性;模糊纹理滤波;空间模糊纹理光谱;FasART神经网络   
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        更新时间：2024-05-07
      • 颜锋华, 金亚秋
        2006, 11(2): 191. DOI: 10.11834/jig.20060232
        摘要：分析了Getis统计中空间尺度设定对于标准Z值的影响，提出用变化的空间尺度设定来进行Gctis空间相关性的计算，直观反映遥感特征参量的空间分布，并用被动微波遥感SSM／I（special sensor microwave／imager）的辐射亮度温度数据进行了验证分析。进一步地，针对Getis标准Z值分布不能评估中值聚类的缺点，提出了多层尺度分布的Getis空间自相关性统计方法，用模拟的图像和主动微波遥感ERS-2SAR（European Remote Sensing-2 Synthetic Aperture Radar）数据进行了验证分析，结果证明多层尺度分布的Getis能够比较全面地反映地表特征参量分布的空间信息。  
        关键词：空间自相关性;Getis统计;多层与多尺度分布   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于自适应网格矢量编码的人脸快速匹配算法

        谢永华, 杨静宇
        2006, 11(2): 197. DOI: 10.11834/jig.20060233
        摘要：在分析传统图像匹配算法优缺点的基础上,提出了一种基于自适应网格矢量编码的人脸快速匹配算法.该算法首先对人脸进行二值化边缘分割和脸部特征轮廓提取,并对图像的细节边缘和特征轮廓进行自适应网格划分,然后对网格内的边缘段和特征轮廓段进行链码描述及矢量编码,最后通过计算编码后的方向矢量矩阵相似度来实现人脸图像的匹配识别.通过对ORL标准人脸图像库的实验仿真及对比结果表明,该算法在降低计算复杂度及提高识别精度的同时,有效地解决了由图像旋转、姿态变化引起的微小形变以及不同光照条件所带来的图像识别率低的问题.  
        关键词：边缘二值化;特征轮廓;自适应网格划分;矢量编码;相似度;边缘形变   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种无需基础矩阵的鲁棒性极线校正算法

        林国余, 张为公
        2006, 11(2): 203. DOI: 10.11834/jig.20060234
        摘要：立体视觉校正也称为极线校正,它的目的是使得立体图像的对应极线平行于水平方向,消除垂直方向上的视差,从而使得在立体匹配过程中可以更为快速准确地寻找对应点.在传统的投影校正算法的基础上提出了一种鲁棒性校正算法,直接通过原始匹配点计算投影变换矩阵,利用遗传算法良好的全局搜索能力和Levenberg-Marquardt算法稳定快速的局部搜索功能进行分步优化计算,同时本算法采用了随机抽样一致算法（RANSAC）鲁棒估计思想,避免了由于对应点噪声引起的误差.此外,还针对两个平行放置的摄像机之间具有较小运动的情况,提出了一种鲁棒的优化函数.实验结果说明,该算法是一种有效的极线校正方法.  
        关键词：极线校正;对极几何;基础矩阵;随机抽样一致算法（RANSAC）   
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        更新时间：2024-05-07

      • 各向异性扩散平滑滤波的改进算法

        王毅, 张良培, 李平湘
        2006, 11(2): 210. DOI: 10.11834/jig.20060235
        摘要：图像的噪声过滤和增强是数字图像处理中非常重要的组成部分.在图像处理过程中,为了既有效地去除噪声,又能够较好地保持图像的边缘和重要的细节信息,在Perona-Malik各向异性扩散模型（PM模型）的基础上,通过对变分方法的扩散方程中扩散系数的改进,提出了一个对噪声图像更有效更具有适应性的去噪扩散模型.该模型针对不同的梯度大小采用了不同的扩散系数.在实际处理过程中该模型不仅能够有效地保持图像的边缘,而且还能够克服PM模型对小尺度噪声敏感和部分边缘和细节失真的问题.实验结果表明,改进的扩散模型的性能优于PM模型,是一种较为理想的保边缘平滑模型.  
        关键词：各向异性扩散;扩散系数;图像平滑;图像去噪和增强   
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        更新时间：2024-05-07

      • 医学图像3维重建模型的虚拟剖切算法

        王卫红, 秦绪佳, 郑红波
        2006, 11(2): 217. DOI: 10.11834/jig.20060236
        摘要：对医学图像体数据及重构几何模型进行虚拟剖切,可以方便地看到内部的组织,便于观察和诊断,可用于医疗放射治疗规划.针对医学图像重建的表面几何模型,提出了对模型进行平面剖切、立体开窗及任意交互切割的算法.平面剖切和开窗是用剖切面或剖切体对重建模型施以剖切,在剖切面上生成边序列及顶点序列;由此边序列和顶点序列生成封闭的边界轮廓,确定各轮廓的包含关系;对封闭轮廓包围的截面区域进行Delaunay三角剖分,得到完整的剖切后的表面模型.任意交互切割过程是交互生成切割路径,确定切割边界,并沿切割边界对表面模型进行切割.实验结果证明了本文算法的有效性.采用本文算法可得到良好的虚拟剖切效果.  
        关键词：医学图像;表面模型;虚拟剖切;立体剪裁   
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        更新时间：2024-05-07

      • 小波域边缘保持规整化图像复原

        曹学光, 易沫, 汪雪林, 彭思龙
        2006, 11(2): 224. DOI: 10.11834/jig.20060237
        摘要：图像复原是一个病态问题,一般需要通过规整化技术得到一个合适的解.规整化的难点在于抑制噪声的同时要保持图像的边缘等重要的图像信息.为了更有效地保持复原图像的边缘,提出了小波域边缘保持规整化泛函的一般形式,并给出了相应的求解方法.针对小波域图像复原方法可能产生的Gibbs效应,利用自然图像小波变换的水平（竖直）子带在水平（竖直）方向的连续性,通过额外的惩罚项加以解决.仿真实验结果说明了该方法的有效性.  
        关键词：边缘保持规整化;Gibbs效应;Markov随机场;位势函数   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种基于非线性扩散方程的PET重建方法

        周健, 罗立民, 朱宏擎
        2006, 11(2): 230. DOI: 10.11834/jig.20060238
        摘要：正电子发射断层重建是一类不适定问题,因此正则化方法常用来抑制噪声提高重建的质量.依据Mumford-Shah泛函模型提出了该类重建问题的统一变分模型.基于这一模型,提出了一种新的基于扩散方程的PET重建算法,同时给出了线性和非线性两种方法.实验结果表明,两种方法均有良好的重建性能,并且非线性方法通过合理的设置参数,能体现出较为优越的抗噪声性能和边缘保持特性.  
        关键词：正电子发射断层（PET）;重建;Mumford-Shah泛函;扩散过程;非线性;正则化   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于RB曲线融合的数字图像隐藏技术

        张大奇, 张永红, 康宝生
        2006, 11(2): 235. DOI: 10.11834/jig.20060239
        摘要：基于融合的数字图像隐藏技术具有隐藏信息量大、方法简便等优点。为此,在已有方法的基础上,通过对信息融合实质的分析,运用数字图像“分存”的思想,提出了基于RB(rational Bézier)曲线的多幅数字图像融合方法。该方法利用n次有理Bézier曲线、k阶[n/n]型RB曲线、附权的[n/n]型RB曲线将一幅秘密图像隐藏于n幅公开图像中。该方法具有更多的融合因子,而且这些因子可以组合成更多的密钥,不仅能保证融合图像和恢复图像的质量,也增强了抵抗攻击的能力。该方法结合对图像的“置乱”处理,将更能增强整个隐藏系统的安全性。通过与其他方法的对比实例分析显示,采用该方法可得到更好的融合效果,方法简单易行,并有一定程度的鲁棒性。此外,该方法还可以推广到数字水印的研究与应用中。  
        关键词：数字图像信息隐藏;融合图像;分存;数字水印   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种基于四值混沌阵列的数字图像加密算法

        高山青, 张士杰, 刘镔, 罗向阳, 刘粉林
        2006, 11(2): 244. DOI: 10.11834/jig.20060240
        摘要：提出了一种基于四值混沌阵列的数字图像加密算法。利用混沌系统产生一个和图像大小相同的四值伪随机混沌阵列。加密时，将混沌阵列中不同的值分开处理，对不同的值对应的图像点像素进行不同的加密，然后根据给定的随机整数在混沌阵列中寻找加密结果的存放位置。解密是加密的逆过程。实验和分析结果表明，算法的时间复杂度和空间复杂度较低，加密效果较好，安全性较高。  
        关键词：图像加密;四值混沌阵列;时间复杂度;空间复杂度;安全性   
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        更新时间：2024-05-07

      • 新的四元数解析信号相位定义

        崔峰, 曹学光, 彭思龙
        2006, 11(2): 251. DOI: 10.11834/jig.20060241
        摘要：解析信号韵定义及瞬时频率、瞬时幅值的算法在信号处理的时频分析领域有着重要意义.四元数解析信号是1维解析信号的定义在2维上的合理延伸,但是现有的四元数解析信号的相位定义不适合分析2维信号的瞬时频率.为此根据四元数解析信号的自身特点提出了一种新颖的四元数解析信号相位定义,并应用两种2维信号分解工具验证了该定义的适用性.合成与自然纹理的试验结果表明,该相位定义更加符合信号的内在性质,更有利于对图像解析特征的提取与分类.  
        关键词：解析信号;四元数;经验模式分解（EMD）;Gabor滤波器;纹理分析   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一类复映射系的广义Mandelbrot集

        王兴元
        2006, 11(2): 259. DOI: 10.11834/jig.20060242
        摘要：推广了Shirriff所提出的由两个简单复映射的组合构造正整数阶广义Mandelbrot集（简称广义M集）的方法,并由推广的一类简单复映射系,构造出一系列实数阶的广义M集.利用实验数学方法,对广义M集的结构和演化进行了研究,发现整数阶广义M集具有对称性和分形特征,小数阶广义M集出现了错动和断裂,且其演化过程依赖于相角主值范围的选取.在此基础上,阐述了广义M集的物理意义.  
        关键词：简单复映射系;广义M集;分形;演化;物理意义   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于约束优化的Bézier曲面形状修改

        夏飞海, 吴庆标
        2006, 11(2): 265. DOI: 10.11834/jig.20060243
        摘要：Bézier曲线和曲面广泛应用于CAGD(计算机辅助几何设计)和计算机图形学,对Bézier曲线或者曲面的设计和形状修改是一个重要的问题。研究了基于几何约束的Bézier曲面优化问题,对单点和多点约束的问题,提出了一种通过修改控制点的约束优化方法。用这种方法,通过修改原Bézier曲面的控制点来修改曲面的形状并满足给定的约束条件,同时给出了数值实例,其结果表明,用拉格朗日方法能有效地解决Bézier曲面的形状修改问题。  
        关键词：Bézier曲面;约束优化;形状修改;控制点   
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        更新时间：2024-05-07

      • 带形状参数的Bézier曲线

        吴晓勤
        2006, 11(2): 269. DOI: 10.11834/jig.20060244
        摘要：给出了含有参数λ的(n+1)次多项式基函数,其是n次Bernste in基函数的扩展;分析了这组基的性质,基于该组基定义了带有形状参数的(n+1)次多项式曲线。曲线不仅具有n次Bézier曲线的特性:如端点插值、端边相切、凸包性、变差缩减性、保凸性等,而且具有形状的可调性:在控制顶点不变的情况下,随着参数不同,可产生不同逼近控制多边形的曲线。当λ=0时,曲线可退化为n次Bézier曲线。运用张量积方法,可生成形状可调的曲面,曲面具有曲线类似的性质。应用实例表明,本文定义的曲线应用于曲线/曲面的设计十分有效。  
        关键词：Bezier曲线;形状参数;曲线设计   
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        更新时间：2024-05-07

      • 基于面向对象的虚拟数控系统的研究

        李仲阳, 田娟秀
        2006, 11(2): 275. DOI: 10.11834/jig.20060245
        摘要：提出了虚拟数控机床的基本系统结构,引入面向对象程序设计的基本概念于虚拟数控机床的设计.根据数控机床各零部件在加工过程中的特点,把它们分成静态类、运动类和动态类3类.在此基础上,利用3维实体CAD（computer aided design）软件系统进行虚拟数控机床加工过程中非变形物体（静态类与运动类）的外形设计并转换成STL（stereolithography）文件,对动态变形物体采用特征造型方法,与设计的成员函数即该零部件的运动函数有机地集成起来,构成类,最终实现数控机床各机构的动态仿真.引入了四元数的基本概念,并将其应用于系统设计与实现.上述方法为虚拟数控系统的研究提供了基本框架.实验结果证明,上述方法是可行的,具有很好的实用价值和参考价值.  
        关键词：虚拟现实;数控机床;面向对象;图形句柄   
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        更新时间：2024-05-07

      • 一种基于感知物体的场景分析注意机制

        赵训坡, 王璐, 胡占义
        2006, 11(2): 281. DOI: 10.11834/jig.20060246
        摘要：基于物体的选择性注意在心理学领域正日益为广大研究人员所认可,而计算机视觉领域中现有的注意模型大多数是基于特征的,或者是基于空间的.本文给出了一种基于物体的选择性注意计算模型.该模型将“感知物体”作为引起注意的基本单元,并给出了感知物体及其邻域的定义.该注意模型包括两个步骤：（1）在给定图像中选择第一个注视点;（2）在整幅图像中实现注视点的有效转移.在该注意模型中,感知物体与其邻域之间灰度值的绝对差异--对比度,被作为该感知物体显著性的一种度量,并且注视点在图像中的转移顺序是由每个感知物体的显著度的次序来决定的.该模型的优点有：首先,由于该模型是完全基于感知物体的,使得其输出结果可以很容易地应用到物体识别、图像分割和场景分析中;其次,该模型是多尺度的,也就是说,它可以根据实际任务的需要进行适当的调整.大量的真实图像实验表明,所提出的模型具有一定的合理性.  
        关键词：选择性注意;感兴趣区域;感知物体;注意转移   
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        更新时间：2024-05-07
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