最新刊期

    2007 12 1

      综述

    • 数字图像修复技术综述

      张红英, 彭启琮
      2007, 12(1): 1. DOI: 10.11834/jig.20070102
      摘要:图像修复是图像复原研究中的一个重要内容,它的目的是根据图像现有的信息来自动恢复丢失的信息,其可以用于旧照片中丢失信息的恢复、视频文字去除以及视频错误隐藏等.为了使人们对该技术有个概略了解,在对目前有关数字图像修复技术的文献进行理解和综合的基础上,首先通过对数字图像修复问题的描述,揭示了数字图像修复的数学背景;接着分别介绍了以下两类图像修复技术:一类是基于几何图像模型的图像修补(inpainting)技术,该技术特别适用于修补图像中的小尺度缺损;另一类是基于纹理合成的图像补全(completion)技术,该技术对于填充图像中大的丢失块有较好的效果;然后给出了这两类方法的应用实例;最后基于对数字图像修复问题的理解,提出了对数字图像修复技术的一些展望.  
      关键词:图像复原;图像修补;图像补全;变分方法;偏微分方程;全变分;纹理合成   
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      更新时间:2024-05-07
    • 用于图像分割的活动轮廓模型综述

      陈波, 赖剑煌
      2007, 12(1): 11. DOI: 10.11834/jig.20070103
      摘要:图像分割和边界提取对于图像理解、图像分析、模式识别、计算机视觉等具有非常重要的意义,而活动轮廓模型(Active Contour Model)则是图像分割和边界提取的重要工具之一,它主要包括参数活动轮廓模型和几何活动轮廓模型两类。相对于参数活动轮廓模型,几何活动轮廓模型具有很多的优点,如计算的简单性和在变形的过程中能够处理曲线的拓扑变化,等等。近年来,几何活动轮廓模型在理论和应用方面的研究都有很大的发展,令人关注。为了使人们对这一技术有一概略了解,首先提出了一种新的分类方式用来描述参数活动轮廓模型、几何活动轮廓模型以及它们之间的联系,然后通过重点分析几个经典的活动轮廓模型及其算法实现来综述活动轮廓模型的研究、发展及其应用情况,最后指出了进一步进行活动轮廓模型理论与应用研究的方向。  
      关键词:图像分割;活动轮廓模型;变分方法;水平集方法;可加算子分裂算法   
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      更新时间:2024-05-07

      图像处理和编码

    • 房胜, 梁永全, 钟玉琢
      2007, 12(1): 21. DOI: 10.11834/jig.20070104
      摘要:可扩展视频编码是指已编码码流在解码端能够进行部分解码,且重构图像的质量与接收到的信息量成比例变化,同时空域分辨率和时域分辨率可以根据解码端的要求改变。为了提供小波编码视频码流的高度可扩展性,提出了一种基于小波域规则三角形网格运动补偿的可扩展视频编码方法。该方法首先对参考帧使用冗余离散小波变换(RDWT)进行分解,并在RDWT小波域使用网格运动模型进行运动补偿,以提高运动补偿效率;其次在编码阶段则采用基于子带扫描顺序的改进SPIHT技术来保障码流的可扩展特性。实验表明,该方法在获得较高编码效率的同时,还提供了码流的高度可扩展特性。  
      关键词:可扩展性;冗余离散小波变换;网格运动补偿;SPIHT   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于线性预测的半像素运动估计

      章伟明, 徐元欣, 王匡
      2007, 12(1): 27. DOI: 10.11834/jig.20070105
      摘要:在视频编码系统中,半像素精度的运动估计虽可以明显地改善编码效果,但也因此增加了不少运算量。为了降低运算量和提高半像素运动估计的速度,提出了一种全新的半像素搜索算法(half-pixel motion estimation based on linear prediction,简称BLPHME),其关键思想是通过分析整像素搜索和半像素搜索结果之间的相关性来建立一个线性模型,通过动态调整判决门限,以便预测并跳过那些不能从半像素块匹配搜索中得到好处的块。实验结果表明,该算法不仅可以明显地降低运动估计的运算量,同时还能得到与传统算法非常接近的图像质量和码率。此外,该算法还可以和基于整像素和半像素的快速运动估计算法一起使用,以进一步降低运算量。  
      关键词:运动估计;块匹配;线性预测;4-MV;半像素搜索   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于概率矩阵的快速运动估计算法

      乐培玉, 张太镒, 王洁
      2007, 12(1): 32. DOI: 10.11834/jig.20070106
      摘要:基于块匹配的运动向量估计算法已被多种国际视频编码标准所采用,但其计算复杂度一直是一个研究热点。为了提高运动向量估计算法的速度和精度,提出了一种新的基于概率矩阵的快速块匹配运动估计算法,该算法首先根据之前宏块的运动向量来估计当前宏块各可能的运动向量对应的概率值,以组成和搜索窗口同样大小的概率矩阵,然后依据概率大小限制搜索的次数,以平衡算法的速度和精度。仿真实验结果表明,和标准菱形搜索法相比,该算法在精度略有提高的同时,还有效地提高了搜索效率。  
      关键词:视频压缩;运动估计;块匹配算法;概率矩阵   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种针对整帧图像丢失的错误隐藏算法

      陈建乐, 刘济林, 陈国斌, 薛全
      2007, 12(1): 37. DOI: 10.11834/jig.20070107
      摘要:在低码率的网络视频通信中,数据包丢失往往导致整帧图像数据的丢失。为了修复丢失的整帧图像数据,提出了一种基于光流场不变性的整帧图像错误隐藏算法。该算法首先使用有理插值对前帧图像的运动矢量场做预处理来得到稠密的运动矢量场;然后采用前向投影技术将前一帧图像内容沿着运动矢量场方向投影到当前图像的对应位置上。由于在图像运动场的突变而形成的重叠和遮挡区域,该算法对其按前景和背景进行区分处理,因而进一步提高了错误隐藏的性能。实验结果表明,和已有算法比较,用该算法修复的图像的峰值信噪比提高了0.18~0.82dB,同时得到了更好的主观图像质量。  
      关键词:视频通信;错误隐藏;有理插值   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于双窗口和极值压缩的自适应中值滤波

      胡旺, 李志蜀, 黄奇
      2007, 12(1): 43. DOI: 10.11834/jig.20070108
      摘要:为了提高中值滤波器的滤波性能和适应不同密度的椒盐脉冲噪声,从噪声检测的准确性、噪声滤除的有效性和滤波速度的实用性等3个方面分别对中值滤波方法加以改进,提出了一种基于双窗口和极值压缩的自适应中值滤波方法(DWECAMF)。该方法采用大窗口检测噪声和小窗口滤除噪声的滤波策略、压缩噪声滤除窗口内极大值和极小值策略以及自适应脉冲噪声滤除策略,以提高图像滤波性能,同时采用了移动滤波策略提高滤波速度以增强其实用性。实验表明,该方法在以上3个方面的性能都有极大提高,并且对不同密度的椒盐噪声都具有很好的滤波性能。  
      关键词:脉冲噪声;中值滤波;双窗口滤波;噪声检测;极值压缩;移动滤波   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种新的具有增强效果的小波域图像去噪方法

      傅彩霞, 杨光
      2007, 12(1): 51. DOI: 10.11834/jig.20070109
      摘要:为了使去噪后的图像具有更佳的视觉效果,基于新近出现的一种小波域阈值去噪方法——NeighShrink,提出了一种具有细节增强效果的小波域图像去噪方法——增强型邻域收缩方法(enhanced NeighShrink,ENS)。该方法一方面继承了NeighShrink方法的优点,在对小波系数进行阈值处理时,由于考虑了其与邻域系数的相关性,从而大大减少了误判图像细节为噪声的情况,同时,通过改变NeighShrink方法中小波系数收缩因子的计算方法,用该方法去噪后的图像取得了高于NeighShrink方法的峰值信噪比;另一方面,通过引入一个细节增强因子P,使得该方法能够对图像细节进行增强,从而得到了更佳的视觉效果。通过实验证明,该方法能够在去噪和细节增强这两方面优于普通软阈值去噪方法和NeighShrink方法。  
      关键词:小波变换;图像去噪;邻域窗口;图像增强   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于分块和混沌网的图像置乱方法

      田岩, 谢玉波, 李涛, 柳健
      2007, 12(1): 56. DOI: 10.11834/jig.20070110
      摘要:图像置乱是实现图像加密的重要手段之一。由于混沌系统具有非周期性、遍历性、伪随机性和对初值的高度敏感性,因而已被广泛应用于图像置乱。为提升图像置乱效果和置乱性能,现提出了一种图像分块与混沌网相结合的图像置乱方法。该方法首先利用一种分块思想将图像进行置乱,进而构造一种混沌网,并将其应用于分块置乱的结果。实验结果表明,该方法不仅可取得良好的置乱效果,并具有较强的抗攻击性能。  
      关键词:图像置乱;混沌系统;图像分块   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于小波包变换和离散余弦变换的双水印算法

      李新娥, 王珂, 崔艳秋
      2007, 12(1): 61. DOI: 10.11834/jig.20070111
      摘要:为了使水印具有更强的鲁棒性和更广泛的适用性,提出了一种基于小波包变换(WPT)和离散余弦变换(DCT)的双水印算法。该算法是在WPT域和DCT域,结合人眼视觉特性(HVS)在宿主图像小波包分解的高低频带,选择不同的方法分别嵌入一个水印,由于双水印充分利用了小波包高低频域的不同抗攻击能力和DCT域的聚能、去相关能力,从而增强了算法的鲁棒性。仿真实验表明,该双水印算法不仅具有较强的鲁棒性和不可视性,并有较大的水印添加容量和更广泛的适用性。  
      关键词:数字水印;小波包变换;离散余弦变换;人眼视觉特性   
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      更新时间:2024-05-07
    • 面向立体视频的自适应数字水印算法

      朱仲杰, 王玉儿, 蒋刚毅, 梁丰
      2007, 12(1): 68. DOI: 10.11834/jig.20070112
      摘要:鉴于立体视频是未来视频技术的一个重要发展方向,对其产品的知识产权进行保护需要提前解决,以避免盗版和侵权现象。为此,在前期数字水印和立体视频研究工作的基础上,通过详细分析立体视频的特点后,给出了一种面向立体视频的自适应数字水印新算法。新算法是将水印信息添加到增强层码流的视差矢量数据上,这种水印信息的嵌入不仅对基本码流没有影响,而且不会影响到基本码流重建后的视频图像质量。该水印算法采用自适应策略,使得嵌入水印后的图像质量损失达到最小。其水印的嵌入和提取操作均基于压缩域进行,无需视频码流的完全解码,而且水印的提取使用盲检法,无需视频原图像。整个算法简单、快速、高效。通过不同测试序列的仿真实验结果显示,水印的嵌入对原图像影响很小,使用自适应算法进行水印嵌入后图像的峰值信噪比下降值均小于非自适应算法。  
      关键词:立体视频水印;视差矢量;自适应算法;压缩域;盲检   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于SIMD技术的快速并行代数重建算法

      刘远, 张定华, 赵歆波, 毛海鹏, 刘晓鹏
      2007, 12(1): 73. DOI: 10.11834/jig.20070113
      摘要:代数重建算法是解决非完全投影数据重建的有效方法,尤其在对于超出探测器尺寸范围的大型零件的无损检测中已成为最有力的关键技术,但以往算法计算量较大、耗时较长。为了快速地进行代数重建,提出了一种基于Intel处理器单指令多数据(single instruction multiple data,SIMD)技术[2]的快速并行算法,并在充分分析代数重建公式特点的基础上,设计了一套便于并行化运算的数据结构及计算流程,其在运算中可一次性加载多个打包数据,利用MMX(multimedia extension)、SSE(streaming SIMD extension)和SSE2指令完成SIMD方式计算。通过仿真实验证明,该算法在达到同样精度的前提下,不仅提高了重建速度(加速比4倍),解决了传统代数重建算法运算速度慢的瓶颈问题,并且能够较好地重建部分数据缺失的投影图像,该算法对于航空航天大型零部件的无损检测具有重要的理论意义及工程应用价值。  
      关键词:CT;代数重建;单指令多数据并行运算;SSE和SSE2指令   
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      更新时间:2024-05-07

      图像分析和识别

    • 基于图像边缘信息的2维阈值分割方法

      王玥玥, 王秋光
      2007, 12(1): 78. DOI: 10.11834/jig.20070114
      摘要:为了改善2维阈值分割性能,提高图像分割的效率,在传统2维Otsu阈值分割算法的基础上,提出了一种基于图像边缘信息的2维阈值分割方法。这种改进的方法保留了2维Otsu阈值分割算法分割结果准确的优点,并在此基础上充分利用图像的边缘信息,通过分析图像的边缘直方图和阈值的关系来得到最优分割阈值。仿真实验结果表明,该方法与传统2维分割算法相比,不仅计算简单,而且实时性好。  
      关键词:2维阈值;图像分割;2维灰度直方图   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于几何分析的支持向量机快速训练与分类算法

      胡正平, 吴燕, 张晔
      2007, 12(1): 82. DOI: 10.11834/jig.20070115
      摘要:当支持向量机中存在相互混叠的海量训练样本时,不但支持向量求取困难,且支持向量数目巨大,这两个问题已成为限制其应用的瓶颈问题。该文通过对支持向量几何意义的分析,首先研究了支持向量的分布特性,并提出了基于几何分析的支持向量机快速算法,该算法首先从训练样本中选择出部分近邻向量,然后在进行混叠度分析的基础上,选择真实的边界向量样本子空间用来代替全部训练集,这样既大大减少了训练样本数目,同时去除了混叠严重的奇异样本的影响,并大大减少了支持向量的数目。实验结果表明:该算法在不影响分类性能的条件下,可以加快支持向量机的训练速度和分类速度。  
      关键词:支持向量机;近邻向量;边界向量   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于信息粒度的聚类分析及其应用

      陈洁, 张迎春, 张燕平, 张铃
      2007, 12(1): 87. DOI: 10.11834/jig.20070116
      摘要:在处理复杂问题时,通过改变问题所在的粒度空间,不仅可以有效获取对象的特征,而且可去除干扰和非本质属性,使问题易于分析解决。所谓从粒度计算的观点来讨论聚类分析问题,就是认为聚类是在原问题的粒度下(同一问题的最细粒度空间)进行问题分析。为了简化处理,引入不同的聚类相似性函数,其实质就是得到不同粒度空间的等价类。在实际问题求解中,可以根据问题需要取不同相似性函数,以便将问题变换到所需的粒度空间进行处理。为推广其应用,将该思想应用于车牌二值化,提出了基于信息粒度的聚类变换的二值化算法,实现了从彩色3维空间到黑白1维空间的粒度变换。实验结果表明,该算法所得结果更加切合实际图像,不仅具有普适性,而且有利于下一步的识别操作,尤其对于各种斜车牌、光照不均车牌更具有一定的优越性。  
      关键词:信息粒度;粒度空间;聚类;车牌二值化   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于模糊类别共生矩阵的纹理疵点检测方法

      邹超, 朱德森, 肖力
      2007, 12(1): 92. DOI: 10.11834/jig.20070117
      摘要:纹理图像中的不规则部分通常称为疵点。纹理通常由空间分布和灰度分布共同描述,由于灰度共生矩阵能兼顾二者,因此具有很好的描述纹理的能力,不过其对纹理的正常部分与不正常部分的区分能力仍然有限,且计算效率低。为克服灰度共生矩阵以上的不足,提出了一种用模糊类别共生矩阵的方法来检测不规则纹理。该方法首先通过学习纹理的基本特征,如纹理的灰度概率密度分布、纹理主方向和周期等来确定模糊类别共生矩阵的一些关键参数,并将灰度级划分为几个纹理色调类别;然后根据后验概率函数得出各个灰度级对每个色调类别的模糊隶属度,同时计算模糊类别共生矩阵,并提取一些更为简单的特征;最后利用异常点检测的方法,即可很好地区分正常纹理和疵点。实践证明,该方法不仅比已有的灰度共生矩阵方法更简单,计算效率更高,而且能更好地表示不规则纹理。  
      关键词:纹理疵点检测;模糊类别共生矩阵;模糊隶属函数;灰度共生矩阵   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于SVD的相位相关方法在空间运动目标检测中的应用

      赵丹培, 王延杰
      2007, 12(1): 98. DOI: 10.11834/jig.20070118
      摘要:相位相关方法是在两幅相似图像之间检测纯平移运动的一种比较传统的直接估计法,但由于它庞大的计算量使它无法满足实时系统的要求,并且它只能进行整数平移值的检测,因此需找到一种更好的运动估值方法.由于相位相关矩阵在没有噪声干扰的纯平移运动中是一个秩为1的矩阵,所以根据这一性质,提出了一种低复杂度的亚像素平移运动检测方法--基于奇异值分解(SVD)的相位相关方法.该方法是根据傅里叶变换的平移性质,利用最小二乘法进行线性度估计,其运算速度较传统的相位相关方法提高了近3倍.由于它利用的是频域的相位信息,对图像灰度不敏感,因此它具有很强的噪声抑制能力和抗遮挡能力,使它不仅更适合应用于受噪声和云层污染严重的空间目标的平移检测,而且能实现空间目标的精确定位.  
      关键词:相位相关方法;傅里叶变换;奇异值分解;亚像素   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于扫描线和区域生长的行车偏移检测算法

      瞿洋, 江朝晖, 冯焕清
      2007, 12(1): 104. DOI: 10.11834/jig.20070119
      摘要:驾驶疲劳是引发高速公路车祸的重要原因之一,而根据行车偏移信息则可以评估疲劳状态。为了实时检测到行车偏移信息,提出了一种基于扫描线与区域生长相结合的视频图像分析算法,从而实现了多种道路车道标线和行车偏移的自动检测。该算法还采用自适应感兴趣区域选择方法以及根据车道状况确定帧处理策略的方法,使运算速度满足实时要求。采用该方法获得的行车偏移信息将给后续的驾驶疲劳分析提供必要的数据。  
      关键词:驾驶疲劳;行车偏移;扫描线;区域生长   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于视觉的车道跑偏检测方法研究及仿真

      吴沫, 安向京, 贺汉根
      2007, 12(1): 110. DOI: 10.11834/jig.20070120
      摘要:为了保证辅助驾驶技术行车的安全,在分析了基于视觉的车道跑偏检测方法的具体步骤的基础上,首先提出了利用由计算机视觉获得的车道标志线来进一步获得车-路关系的方法,并推导了几种车道跑偏判据TLC(time to lane crossing)的计算公式;然后利用“预瞄最优曲率模型”来仿真人-车-路的关系,并验证了当人的状态发生变化时,TLC判据可以有效地提供报警的效果;最后在红旗自主驾驶样车的视觉导航系统中进行了实验,实验结果表明,上述分析和仿真是可行的。  
      关键词:车道跑偏;TLC;驾驶员建模;触界时间   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于二叉树的曲线描述方法

      陈孝春, 叶懋冬, 倪臣敏
      2007, 12(1): 116. DOI: 10.11834/jig.20070121
      摘要:为了更好地描述曲线,引入了一种有效的曲线编码和描述方法———曲线树。这种曲线树是采用树的结构来描述曲线,其内部元素是有向相对高度。由于任何一种曲线都与一个曲线树一一对应,因此从树的根部开始,取其前几层得到的树,都是对该曲线的粗略的描述,而且随着层数的增加,刻画曲线的精度就越高。这种方法最大的一个优点是它不随曲线平移、拉伸和旋转而变化。在这种曲线描述的基础上,可进一步定义两曲线的距离,以便用来衡量曲线间的相似程度。  
      关键词:曲线描述;曲线树;二叉树;有向相对高度;曲线距离   
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      更新时间:2024-05-07

      图像理解和计算机视觉

    • 图像综合特征及其在图像检测与匹配中的应用

      翁木云, 何明一
      2007, 12(1): 121. DOI: 10.11834/jig.20070122
      摘要:针对灰度,几何畸变较大的图像匹配困难的问题,提出了一种图像匹配的新方法。该方法在图像预处理时,首先利用SUSAN算法来检测图像目标的边缘,然后利用图像不变矩,并结合形态信息、灰度信息构造的图像综合特征来进行图像匹配,以完成目标的识别与跟踪。由于SUSAN算法检测特征定位准确,对局部噪声不敏感,而且不变矩具有平移、旋转、比例不变的特性,因此可取得较好的检测与匹配效果。实验也表明,该算法既具有较强的抗灰度、抗几何畸变能力,又具有较强的噪声抑制能力。  
      关键词:SUSAN算法;综合特征;不变矩;目标检测;匹配跟踪   
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      更新时间:2024-05-07
    • 利用等价关系理论进行视频片段检索的方法

      赵亚琴, 周献中, 何新
      2007, 12(1): 127. DOI: 10.11834/jig.20070123
      摘要:视频片段检索是基于内容的视频检索的主要方式,可是现有的片段检索方法大多只是对预先分割好的片段进行检索。为了从连续的视频节目中自动分割出多个相似的片段,提出了一种新的有效的视频片段检索方法,并首次尝试将等价关系理论应用于视频片段的检索.该方法首先用等价关系理论定义了片段匹配函数,同时采用滑动镜头窗自动分割出多个真正相似的片段;然后把等价类映射为矩阵表达形式,再通过矩阵的特性来度量影响片段相似度的不同因子,实现了相似片段的排序。实验结果表明,该方法能够一次性快速准确地从连续视频库中自动分割出与查询片段相似的多个片段。  
      关键词:视频片段;基于内容的视频检索;等价关系;匹配函数;滑动镜头窗   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于残差的遥感图像融合新方法

      葛志荣, 王斌, 张立明
      2007, 12(1): 135. DOI: 10.11834/jig.20070124
      摘要:针对遥感图像融合问题,提出了一种基于残差的遥感图像融合新方法。该方法借助于主成分分析(principal component analysis,PCA),通过对多光谱图像的残差图像和全色图像的残差图像进行融合来恢复出多光谱图像的高分辨率残差图像,以实现多光谱图像和全色图像的融合。实验结果的主观视觉效果和客观统计参数分析都表明,新方法不仅较大地增强了融合图像的空间细节表现能力,而且很好地保留了多光谱图像的光谱信息,其性能优于现有的HIS(hue-intensity-saturation)变换融合方法、PCA融合方法和小波变换(wavelet transform,WT)融合方法。  
      关键词:图像融合;主成分分析;高分辨率残差;低分辨率残差   
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      更新时间:2024-05-07
    • 音频高层语义分析

      魏维, 游静, 刘凤玉, 许满武
      2007, 12(1): 141. DOI: 10.11834/jig.20070125
      摘要:为跨越语义鸿沟,提出了一种提取音频中高层语义概念的方法。该方法先用隐马尔可夫模型(HMM)建立对应于分析窗口的低层语义概念,即基本声音语义事件(basic semantic-audio event,BE);然后以音框为单位将声音信号通过短时傅里叶变换及ICA处理来得到对应于HMM模型的可观察符号;接着用贝叶斯决策排除语义窗口对应声音段中的非预定义BE后,按贝叶斯公式所得最大后验概率为准则得到此语义窗口的一个基本声音语义事件组(group of BE,)GBE;最后采用高层语义逻辑定义来描述GBE与高层声音语义概念间的联系,结合由实例训练得到的高层语义逻辑定义最终得到相应语义窗口的高层语义声音概念(high level audio semantic concept,HC)。实验表明此方法能提取与人思维中相似的高层语义概念,在一定程度上可跨越语义鸿沟。  
      关键词:声音语义内容分析;高层语义概念;语义视频分析;隐马尔可夫模型   
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      更新时间:2024-05-07

      计算机图形学

    • 温度试验可视化系统的关键技术研究

      郑澎, 何铁宁, 刘建波
      2007, 12(1): 148. DOI: 10.11834/jig.20070126
      摘要:随着数值模拟精度的不断提高以及温度试验测量手段的不断丰富,传统的以一组2维曲线显示多通道采集数据的试验可视化方式无法满足需求,为此提出了一种新的温度试验可视化系统,该系统采用数值模拟技术和试验相结合的方法来进行温度试验的分析和评估,这就为提高试验数据的显示度开辟了新途径。该系统将随时间变化的试验数据,以彩色云图方式动态地显示在有限元模型上,并通过数值模拟结果和试验数据的映射来获得无法布置测点的位置的温度分布情况;同时针对试验测量数据3维可视化的特点,设计了系统的可视化数据结构,并实现了剖切探测、模型比对和云图绘制。该系统的构造方法还可以推广应用到静力、离心等其他环境试验数据3维可视化中。  
      关键词:温度试验;数值模拟;可视化;彩色云图   
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      更新时间:2024-05-07
    • 圆弧曲线段和球面曲面片的多项式逼近

      郭清伟
      2007, 12(1): 153. DOI: 10.11834/jig.20070127
      摘要:鉴于现有的CAD/CAM造型系统不能处理圆和球面的隐式方程以及用三角函数所表示的参数方程,因此为了使现有的CAD/CAM造型系统能够处理圆弧、圆以及球面曲面片、球面,人们只能采用参数多项式和参数有理多项式来逼近它们。为了能更好地对圆弧曲线段和球面曲面片进行逼近,提出了一种基于最小二乘范数的参数Bézier多项式逼近方法。该方法根据在最小二乘范数L2下所定义的距离函数取最小值,首先得到了一个圆弧曲线段和球面曲面片的参数Bézier多项式逼近式,并把该逼近多项式表示成两个行列式的商的形式。如果所取圆弧曲线段或球面曲面片为圆或球面时,则可得到圆或球面的参数Bézier多项式逼近式。另外,用该方法也可得到椭圆弧曲线段和椭球面曲面片的参数Bézier多项式逼近式。最后给出了一些数值实例,数值实验结果表明,该方法是有效的。  
      关键词:圆弧曲线段;球面曲面片;Bézier多项式;逼近   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于边收缩的3维表面模型数据压缩算法

      盛业华, 王永波, 闾国年, 袁林旺
      2007, 12(1): 159. DOI: 10.11834/jig.20070128
      摘要:随着数据采集尤其是3维激光扫描技术的发展,对地物目标建立的表面模型越来越精细,由于其不仅导致数据存储量急剧增大,也降低了图形实时交互显示的速度,因此必须对表面模型数据进行压缩处理。为了对原始扫描构模表面模型进行合理、有效的压缩处理,在Garland提出的表面模型压缩算法的基础上,提出了一种新的基于边收缩的表面模型数据压缩算法。该算法首先依据二次误差度量准则计算边收缩的代价,同时确定各边收缩的顺序,然后利用半空间测试方法判断边收缩的合法性,以实现表面模型的边界区域与内部区域的同步压缩。实践表明,该算法不仅在高压缩比的情况下仍能保留原始模型的几何特征,而且能有效地保证压缩模型的质量。  
      关键词:数据压缩;3维表面模型;3维激光扫描;不规则三角网;边收缩   
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      更新时间:2024-05-07
    • 3维碎片拼合的算法研究

      朱延娟, 周来水, 张丽艳
      2007, 12(1): 164. DOI: 10.11834/jig.20070129
      摘要:为实现艺术珍品保护或古器物修复中3维碎片的比对和拼接,提出了一种空间任意形状的3维碎片拼合算法。该算法首先对由实物测量数据建立的三角网格模型进行预处理,即去除模型中所存在的一些缺陷,以提取模型边界轮廓曲线;然后对碎片的边界轮廓离散点进行五次B样条插值,同时计算轮廓曲线上各个点的曲率、挠率和法矢,并据此分析3维碎片轮廓曲线的几何特性;接着根据轮廓曲线上各个点的总曲率来检测轮廓的特征点,并对轮廓进行分段;最后根据曲率、挠率的变化对不同轮廓上的特征段进行相似性度量,并运用法矢对相似性程度较高的轮廓段进行可匹配性验证,同时计算出可匹配轮廓段的坐标转换关系,以实现碎片的拼合。实例表明,该算法是高效、稳定的。  
      关键词:碎片拼合;轮廓匹配;五次B样条;曲率;挠率;法矢   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于STEP-NC的CNC系统中NURBS插补技术研究

      杜娟, 田锡天, 张振明, 朱名铨, 李建克
      2007, 12(1): 171. DOI: 10.11834/jig.20070130
      摘要:STEP-NC是一个用来实现CAD/CAM与CNC系统间数据交换的接口标准,基于STEP-NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一,该系统不但具有直线和圆弧插补功能,而且还具有样条曲线插补功能。为此设计了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器,并开发了一种基于等弧长的插补技术和插补算法。最后通过仿真和实例加工验证了该算法的有效性和可靠性。  
      关键词:STEP-NC;非均匀的有理B样条;样条插补;等弧长插补   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于分形的3维竹子建模算法

      王琰, 曾兰玲
      2007, 12(1): 177. DOI: 10.11834/jig.20070131
      摘要:为了利用计算机自动地绘制出逼真的竹子图像,将竹秆的绘制分为两部分:采用分形图形学技术生成较直的竹秆;采用图形学中参数曲线拟合技术生成末端的弯曲枝条。通过对竹子整体形态进行观测统计后,得出枝干之间的夹角不是随机分布的,如果以90°为标准,满足黄金分割比。该文首先根据植物形态学原理、分形图形学技术和参数曲线拟合方法,并按照竹子的自然形态结构,构造出了竹子建模算法;经过统计和计算机试验给出了竹子的3维IFS码,根据此IFS码绘制出一片很逼真的竹林,速度较快,该竹林图像可以从各个角度进行多方位浏览。  
      关键词:分形;黄金分割比;植物形态;吸引子;IFS   
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      更新时间:2024-05-07
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