最新刊期

    2006 11 5

      综述

    • 中国图像工程:2005

      章毓晋
      2006, 11(5): 601. DOI: 10.11834/jig.200605102
      摘要:该文是关于中国图像工程的年度文献综述系列之十一.为了使国内广大从事图像工程研究和图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2005年在国内15种有关图像工程重要中文期刊的共112期上发表的2 734篇学术研究和技术应用文献中,选取出了656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,再进一步分入23个专业小类(今年结合国内图像工程的发展,增加了两个有关新热点的类别),然后在此基础上进行了各类文献的统计和分析.由统计分析结果可看到我国图像工程在2005年许多新进展的情况.特别值得指出的是,在上述15种期刊上所发表的图像工程文献数量在2005年达到历史最高,显示了图像工程研究在中国继续发展的趋势.  
      关键词:图像工程;图像处理;图像分析;图像理解;技术应用;综述;统计;分类   
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      更新时间:2024-05-07

      学术论文与技术报告

    • 骨髓细胞显微图像的分形特征分析

      张小京, 孙万蓉, 钟政辉
      2006, 11(5): 624. DOI: 10.11834/jig.200605103
      摘要:为了更好地完成骨髓细胞图像的分类识别,在对临床血液学及细胞学图谱中的细胞图像进行切分的基础上,提出了一种基于分形维数和图像重心的算法,用来提取每一细胞图像的分维特征.由于图像的纹理不仅表现在图像结构上具有某种统计意义的相似性,还反映在彩色分布方面,因此,可从骨髓细胞的真彩色图像中提取一个新的彩色识别分量图像C,并与HIS彩色空间的饱和度分量图像S一起进行分维特征提取.实验数据表明,由于不同类型骨髓细胞图像的分形参数具有不同程度的差异,因此分形参数对于某些类别的骨髓细胞具有较好的区分能力.  
      关键词:骨髓细胞;分形维数;差分盒子法;彩色分量   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于图谱分解和概率神经网络的图像分类

      汤进, 张春燕, 罗斌
      2006, 11(5): 630. DOI: 10.11834/jig.200605104
      摘要:为了准确地对不同学习样本数的图像进行分类,首先讨论了对属于不同类别的图像序列如何进行正确有监督分类的问题,由于解决这类问题首先要选取适合图像分类的图像特征作为分类的依据,为此先用图像角点来构成Delaunay图,然后将由Delaunay图的谱特征形成的分类特征矢量作为分类的依据;其次,由于分类器的选取也直接影响分类结果,为此采用了学习效率高的概率神经网络分类器来进行分类.经过大量分类实验表明,图谱特征很好地保持了图像的结构特征,是理想的图像分类特征;经过与其他相关分类器的分类比较实验表明,基于概率神经网络的分类器可以准确地进行图像分类;通过不同学习样本数的比较,证实了概率神经网络在进行图像分类时,对于学习样本数并不敏感,并具有一定稳定性.  
      关键词:图谱;图像分类;概率神经网络   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种形态学彩色图像多尺度分割算法

      彭启民, 贾云得
      2006, 11(5): 635. DOI: 10.11834/jig.200605105
      摘要:为了对彩色图像进行快速有效的分割,提出了一种用于分割彩色图像的多尺度形态学算法。该算法首先用基于张量梯度的彩色分水岭算法来得到初始分割结果,即局部水平集连通区域,并综合考虑了面积和色彩计算区域间的相似性,构造了区域间的RAG(region adjacency graph)和NNG(nearest neighbor nraph),用于后续形态学处理;接着,基于HSV空间中的色彩全序关系,定义了彩色形态算子;然后采用顶点塌缩算法实现的彩色形态学开闭算子生成了所需的非线性尺度空间;最后,利用图像中的极值点与物体间的对应关系,逐级提取图像中包含的物体来得到分层级的表示,并用区域在不同尺度下熵的变化来决定尺度树的构成,从而完成了彩色图像的分割。试验结果表明,该算法不仅具有出色的形状保持能力,而且可提高计算效率。  
      关键词:图像分割;彩色;形态学;非线性尺度空间;顶点塌缩   
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      更新时间:2024-05-07
    • 织物图像的倾斜检测与纬纱密度识别

      吴海虹, 张明敏, 潘志庚
      2006, 11(5): 640. DOI: 10.11834/jig.200605106
      摘要:根据织物表面图像来自动识别组织结构参数是纹织CAD的一个重要研究内容。为解决在扫描过程中织物图像不可避免的倾斜现象,提出了一种快速的基于Hough变换的织物图像倾斜检测算法。为减少运算量,此算法首先提取图像梯度作为纬纱走向信息;然后运用层次Hough变换来检测倾斜角度,并获得了满意的检测精度;最后根据倾斜检测结果,采用一种新的与倾斜无关的纬密识别算法,通过提取倾斜角处的投影轮廓线来得到纬密排列规律,并计算出纬纱密度。实验结果表明,该算法用于结构图像倾斜检测和纬纱密度识别,可获得大于88%的检测准确率,纬度识别倾斜误差可控制在2°以内,可见具有较高的准确率和较好的实用性。  
      关键词:倾斜检测;Hough变换;织物组织;纬纱密度   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于概率扩散的多光谱遥感图像分类模型

      王毅, 张良培, 李平湘
      2006, 11(5): 646. DOI: 10.11834/jig.200605107
      摘要:为了提高遥感图像分类精度,提出了一种基于概率扩散模型的多光谱遥感图像自动分类技术。该方法首先通过比较模糊C均值分类器(FCM)的有效性函数来自动确定最优分类数目,然后利用基于形态学的各向异性概率扩散模型来调整中心像元隶属类别的概率,最后根据概率扩散的隶属概率向量图,并按照最大后验概率估计(MAP)对像元进行分类。由于各向异性扩散具有保边缘平滑的特点,因此,该概率扩散模型不仅能够有效地抑制同质区域内部“斑点”的产生。而且使得图像上重要的边缘特征得到了较好地保留。实验结果表明,该分类算法不仅能够避免分类图像中“斑点”噪声的影响,而且分类后的总体精度达到了77.76%和Kappa系数达到了0.7198,均优于未经过概率扩散的最大后验概率估计分类算法,因而具有一定的实用价值。  
      关键词:各向异性扩散;概率扩散;多光谱遥感图像分类;最大后验概率估计;扩散系数   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于可拒识-双层支持向量分类器的微钙化点检测

      胡正平, 张晔
      2006, 11(5): 652. DOI: 10.11834/jig.200605108
      摘要:为克服医学图像微钙化点检测中假阳性高的缺点,构造了一种带拒识能力的双层支持向量模型分类器,用于钙化点检测.检测时,首先利用基于最大间隔超平面的支持向量分类器(SVC)对输入模式进行分类判决;然后通过求取真实钙化点样本特征空间最小的包含球形边界来得到钙化点样本的球形支持向量域表示(SVDD);接着利用钙化点的支持向量域表示对输入模式进行拒识或接受处理;最后利用SVC与SVDD两个分类器的结果来进行综合判决.仿真实验结果表明,该算法在不影响微钙化点的检出率的情况下,可部分解决假阳性高的问题.  
      关键词:支持向量分类器;微钙化点检测;支持向量域描述;拒识性能   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种新的棋盘格图像角点检测算法

      刘阳成, 朱枫
      2006, 11(5): 656. DOI: 10.11834/jig.200605109
      摘要:鉴于棋盘格图案在摄像机标定中有着广泛的应用,因此为了对边缘模糊的棋盘格图像进行在线标定,针对目前棋盘格图像角点检测算法的局限性,提出了一种可以自动实现的棋盘格图像角点检测算法,该算法是利用周围图案对称和灰度值对比明显的独特性质,设计了由对称算子S和方差算子V组合而成的角点检测算子--对称方差算子(symmetry and variance),简称SV算子.该算子不仅构思巧妙、易于实现、计算量小,而且对棋盘格图像的旋转变换和亮度变换具有鲁棒性和抗噪能力强的优点.实验结果表明,该算子对边缘模糊有良好的适应性,适用于摄像机的在线标定.  
      关键词:棋盘格;角点检测;边缘模糊;摄像机标定;Harris算子   
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      更新时间:2024-05-07
    • 几何特征映射下的3维模型相似性匹配研究

      崔晨旸, 石教英, 王东辉
      2006, 11(5): 661. DOI: 10.11834/jig.200605110
      摘要:针对3维统计特征对模型几何信息描述过于弱化的问题,提出了一种基于3维模型的多视点深度图的几何统计特征提取方法.因为模型库中的每个3维模型的多视点深度图经过相位傅里叶变换后,就可以得到对应3维模型表面面片的法向方向和面片面积大小的2维统计直方图,而且查询模型通过主元分析方法还可得到一个最佳视点深度图和相应的2维统计直方图,所以可通过与模型库的多视点统计直方图进行匹配计算来实现3维模型的相似性匹配和检索.实验表明,该方法对模型的简化是鲁棒的,并具有平移、尺度和旋转不变性,这就很好地解决了3维统计特征对模型几何信息过于弱化的问题,并适合模型的粗分类.  
      关键词:3维模型检索;几何统计特征提取;深度图;相位傅里叶变换   
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      更新时间:2024-05-07
    • 图像插值的多结点样条技术

      赵前进, 胡敏, 檀结庆
      2006, 11(5): 667. DOI: 10.11834/jig.200605111
      摘要:为了获得质量更好的插值图像,提出了用具有紧支集的多结点样条基函数来进行图像插值的新技术,并首先将1维的多结点样条插值算法推广到2维,建立了用于图像数据的插值公式;然后分析了多结点样条插值方法的逼近精度、正则性、插值核函数的频域特性.对逼近精度、正则性、插值核函数频域特性的比较表明,该插值方法优于传统的三次卷积插值方法,实验结果也证实了用多结点样条插值算法重建的图像具有更高的质量.  
      关键词:图像插值;多结点样条;逼近阶;正则性;峰值信噪比   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种改进的自适应中值滤波算法

      倪臣敏, 叶懋冬, 陈孝春
      2006, 11(5): 672. DOI: 10.11834/jig.200605112
      摘要:针对未知脉冲噪声强度的退化图像的去噪,提出了一种新的自适应中值滤波算法,该算法主要基于以下两点:(1)根据模糊数学里的模糊度理论及随机脉冲噪声本身的去噪特点,提出了模糊指标的概念,并通过反向二阶拟合来获得噪声的强度信息;(2)引入了反映图像边缘信息的Prewitt梯度算子,并通过实验来得到合适的梯度阚值,以更好地保持图像的边缘等细节信息.通过将该算法与传统的中值滤波、基于排序阈值的开关中值滤波以及Sorin Zoican提出的改进的中值滤波进行的对比实验表明,该算法对噪声的强度有很好的估计,不仅提高了噪声去除的自适应性,尤其对含噪声多的图像的处理效果更为理想.  
      关键词:模糊测度;中值滤波;脉冲噪声;梯度算子   
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      更新时间:2024-05-07
    • 计算机生成3维卡通烟尘动画

      陈天洲, 黄颖, 于金辉
      2006, 11(5): 679. DOI: 10.11834/jig.200605113
      摘要:为了能够表现不同透视和视点下的3维卡通烟尘动画,给出了一个计算机自动生成3维卡通烟尘动画的模型.该模型首先对手工绘制的卡通烟尘进行分类,然后通过构建它们的骨架来定义出各种类型卡通烟尘的静态结构构与动态结构,最后在骨架的基础上,通过简单的模型绘制出卡通烟尘的形态.该模型的特点是把骨架定义在3维空间上,这不仅仅可以表现不同透视和视点下的各种卡通烟尘效果,而且避免了手工绘制相应动画效果时的重复劳动.  
      关键词:烟尘;模型;卡通动画;计算机动画   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种视频序列的全景图绘制算法

      韩玉兵, 吴乐南
      2006, 11(5): 684. DOI: 10.11834/jig.200605114
      摘要:针对帧间变换为单映变换的视频序列全景图的绘制,提出了一种视频序列的全景图绘制算法.该算法首先采用基于模型的等级估计法对相邻帧的单映变换矩阵进行估计;然后采用基于RANSAC的特征点匹配方法对非相邻帧进行带指导的改进估计,以使其能够达到要求的子像素级精度;最后运用时间中值滤波绘制全景图.实验结果表明,该算法检测的全景图不仅帧间配准达到了一定的子像素级精度,而且基本达到了无缝连接.  
      关键词:视频处理;全景图;单映变换;RANSAC;等级估计   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于纹理渲染的分形图案设计

      魏宝刚, 庞向斌, 朱文浩, 潘云鹤
      2006, 11(5): 689. DOI: 10.11834/jig.200605115
      摘要:传统分形图案的纹样在表现实际景物特征方面存在不足.针对这一问题,提出了一种基于纹理渲染的分形图案设计概念和技术,并改进了Wei的点匹配纹理合成算法,即首先用2维自相关函数先分析纹理的构成和分布,然后确定合成的L形邻域大小,最后将分形图案作为结构约束,并在HSL颜色空间上控制色彩渲染,实现了结构约束的纹理合成,并通过选择两个特殊的分形数集来进行实验,生成了既有样图纹理特征,又能控制色彩变化的分形图案.  
      关键词:分形几何;纹理合成;2维自相关函数;图案设计;渲染绘图   
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      更新时间:2024-05-07
    • Metaball重叠区域作用效果混合

      李凌丰, 谭建荣, 赵海霞
      2006, 11(5): 695. DOI: 10.11834/jig.200605125
      摘要:在表现隐式曲面或曲面变形时,多个Metaball作用的重叠区域常会出现肿胀、褶皱、撕裂等缺陷。前人虽曾通过调整Metaball参数、简单叠加、直接合并等来解决这些问题,但未能得到效果好,且效率高的满意结果,为此,在分析、研究了Metaball单独作用、作用范围重叠的基础上,分别针对点骨架、直线段、曲线段骨架,提出了线性加权和、代数混合、指数加权和方法,用以处理多个Metaball在重叠区域的作用效果混合。实验表明。这些混合方法不但可与曲面的表示方法以及Metaball势函数的形式无关,而且在边界处的过渡较平滑,其效果与效率也得到了实例验证。  
      关键词:Metaball;骨架;混合;肿胀;褶皱   
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      更新时间:2024-05-07
    • 3维图像数据场的快速重建

      刘峰, 朱秀昌
      2006, 11(5): 700. DOI: 10.11834/jig.200605116
      摘要:3维图像重建中最典型的一类算法是体绘制方法,然而由于体绘制中的重采样和插值这两类基本运算,其计算量却是很大的,这往往影响重建的速度,为此,提出了在重建过程中采用减少插值、快速插值以及快速重采样等多项措施和方法,以加速3维图像的重建.实验表明,采用该方法重建时间约缩短了1/3,可见,这些措施和方法是切实可行有效的.  
      关键词:3维重建;体绘制;插值;重采样   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种健壮的目标多自由度Mean Shift序列图像跟踪算法

      贾静平, 柴艳妹, 赵荣椿
      2006, 11(5): 707. DOI: 10.11834/jig.200605117
      摘要:鉴于现有的Mean Shift跟踪方法都是使用单一半径参数来描述目标大小变化,且每个目标仅有位置和尺寸两个自由度,因而不能适应复杂的目标运动情况.针对该问题,首先提出了一种新的Mean Shift跟踪方法,由于该方法是通过引入带宽矩阵来描述目标尺寸,因此能够在水平和垂直两个方向上独立描述目标的大小变化,并通过加入目标倾角,使得目标旋转运动得以很好描述;然后借鉴了三步搜索的思想,提出了一种快速搜索策略,以解决目标遮挡问题.实验表明,该算法能够准确跟踪序列图像中的任意复杂运动,尤其对目标的缩放、旋转运动以及遮挡有良好的适应性.  
      关键词:中值平移;序列图像目标跟踪;目标倾角;带宽矩阵;目标自适应   
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      更新时间:2024-05-07
    • 用于无控制DEM匹配的LZD和ICP算法的比较

      张同刚, 岑敏仪, 冯义从
      2006, 11(5): 714. DOI: 10.11834/jig.200605118
      摘要:为了选择一种更适合数字高程模型匹配的算法,首先回顾了目前广泛使用的两种3维表面匹配算法--最小高差算法和最近点迭代算法的发展,并给出了二者共同的逻辑框架;然后从理论上对二者的差异进行了定性分析;最后通过试验进行了定量比较.试验结果表明:与ICP算法相比,LZD算法的计算效率高于前者约9倍.但其拉入范围略小,迭代速度也比ICP算法慢了约一倍,然而,如果表面姿态差异越小,则LZD算法迭代收敛就越快.因此,对于表面姿态差异较小的DEM匹配而言,LZD算法更加适合.  
      关键词:无控制匹配;最小高差算法;最近点迭代算法;数字高程模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于混沌调制的零水印算法

      向华, 曹汉强, 伍凯宁, 魏访
      2006, 11(5): 720. DOI: 10.11834/jig.200605119
      摘要:数字水印是一种通过在数字媒体里嵌入秘密信息来保护知识产权的技术.由于在图像中嵌入数字水印后,会导致图像一定程度的失真,因此,近年来出现了一种新的零水印方法.针对数字水印的不可感知性和鲁棒性之间的矛盾问题,提出了一种基于混沌调制的图像零水印方法,即该方法是从原始图像或测试图像的小波变换系数中提取低频子带部分小波系数的特征作为水印,而所抽取的小波系数的位置则由混沌法随机生成.实验结果表明,此算法的不可觉察性很好,并对一些诸如中值滤波、JPEG压缩、附加高斯噪声、裁剪和旋转等各种图像处理攻击有较强的鲁棒性.该方法改变了传统的向原始图像中嵌入水印信息的做法,不仅其得到的水印图像是无失真的,而且在不知道混沌初值的情况下,不可能成功地提取特征水印.  
      关键词:零水印;小波变换;混沌   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种DT-CWT域内的图像零水印算法

      李段, 徐刚
      2006, 11(5): 725. DOI: 10.11834/jig.200605120
      摘要:为了实现数字图像的版权保护,基于双树复小波变换,提出了一种新的零水印算法.该算法由于不改变图像的任何信息,因此在兼具不可见性和鲁棒性的同时,还可以解决常规的冗余变换域水印算法的能量损失问题.该算法先借用实小波变换的零树结构思想,在变换后图像中选择重要的系数树,并利用主分量分析提取它们的第一主分量,然后经过量化编码构造零水印信息,再到认证中心注册后,即可作为用户的版权标志.实验结果表明,该算法不仅具有很好的鲁棒性,而且可以抵抗滤波、加噪、有损压缩等各种攻击.  
      关键词:双树复小波变换;小波零树;主分量分析;零水印   
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      更新时间:2024-05-07

      本期目录

    • 基于Bayesian理论的压缩视频超分辨率重构算法

      周亮, 朱秀昌
      2006, 11(5): 730. DOI: 10.11834/jig.200605121
      摘要:为了对视频进行更有效的压缩,首先建立起一个从原始图像到压缩视频的成像模型,然后在此模型基础上运用Bayesian估计理论,在最大后验概率准则下表述该问题;最后通过综合使用CCD(cyclic coordinate decent)和SA(successive approximations)等方法从理论上给出了压缩视频超分辨率重构问题的一般解决方法,同时针对成像过程中原始高分辨率图像的降质函数一般为未知的情况,提出了一种基于EM(expectation-maximization)算法的降质函数的确定方法.实验结果表明,该算法不仅在峰值信噪比和重构效果方面对压缩视频有较大提高和明显改善,而且该算法易于扩展,具有广泛的应用范围.  
      关键词:超分辨率;压缩视频;图像重构;贝叶斯估计   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于整数小波变换的医学图像易碎水印方法

      冯前进, 陈凌剑, 杨丰
      2006, 11(5): 736. DOI: 10.11834/jig.200605122
      摘要:为了对医学图像进行快速鲁棒的认证提出了一种基于整数小波变换的易碎水印算法.该算法首先利用小波分解后的四叉树结构结合树节点上的统计信息和密钥来选择嵌入水印的位置,然后对确定嵌入水印的位置只嵌入1bit的水印信息.该算法具有以下特点:(1)图像嵌入水印后具有较高的信噪比,适用于医学图像的认证;(2)结合小波系数的统计信息来选择嵌入水印的位置,可保证水印的易碎性;(3)小波分解在空频域的特性使得算法对篡改有很强的定位能力;(4)可利用密钥对本算法进行保护,即使算法公开,也能抵挡恶意攻击.实验结果表明,该算法适用于医学图像的认证,并且复杂度较低,实用性较强.  
      关键词:整数小波变换;易碎水印;四叉树;密钥;定位   
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      更新时间:2024-05-07
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