最新刊期
2007 年 第 12 卷 第 4 期
- 摘要：人体动画制作技术是计算机动画领域内的研究热点和难点。在制作真实感人体动画时,除了有真实的人体运动和灵活的运动控制方法外,还需要有逼真的人体造型和皮肤变形效果。为了使计算机动画研究领域的研究人员对当前各种人体建模与皮肤变形技术有较全面的了解,对计算机动画中的真实感人体建模与皮肤变形技术进行了较为全面的阐述,将现有的方法分为三大类:基于面模型的方法、基于体模型的方法和基于层次式模型的方法,并分析和比较了这些方法的优缺点。在回顾了现有的人体建模与变形技术的基础上指出,3维扫描技术的发展使人体建模和皮肤变形的研究面临新的契机。如何充分利用基于扫描技术建模的优点,并结合层次式建模与变形方法的灵活性的特点,创作出高度真实感的人体皮肤模型及其变形效果,是未来研究的重要方向。关键词：计算机动画;人体建模;皮肤变形;综述3406|282|0更新时间：2024-05-08
综述
- 摘要：为了提高水印抗剪裁攻击的鲁棒性,提出了一种基于特征的方法,用来辅助决定水印的嵌入和提取的位置,并根据人类视觉的掩蔽特性,在较复杂的块增加嵌入量,而在DCT域的中低频带嵌入二值图像水印,并通过标志位的嵌入来辅助水印的提取,该算法除了对JPEG、模糊等图像操作具有很好的抵抗能力外,同时对裁剪也具有很好的鲁棒性。目前在许多水印嵌入算法中,当对剪切图像进行水印提取时,图像的大小和像素相对坐标均未发生改变;而本文对剪裁后的图像所进行的水印提取则是在图像的大小和像素的相对坐标均是未知的情况下进行的。实验结果证明,该算法是一种行之有效的盲水印算法。关键词：数字水印;DCT变换;基于特征;同步;标志位3805|259|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了实施图像的版权保护,提出了一种基于小波变换的零水印算法。该算法采用经典密码学中的方法嵌入水印。为验证该算法的性能,还对该算法进行了一系列的实验,并且与另一种水印算法的实验结果进行了比较。通过比较发现,该算法对剪切、涂抹、压缩等攻击的鲁棒性远远超过了另一种水印算法。最后对该算法进行了推广,它可以用来隐藏任何数字图像的信息,不仅仅是水印。因此该算法可用于数字图像信息的隐藏。关键词：水印;小波变换;鲁棒性3895|215|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对目前分形图像压缩存在的编码时间过长问题,提出了使用K均值聚类对编码过程进行加速的方法,其中聚类向量采用图像块的正规化特征向量以保证聚类的精度,并通过用部分失真搜索来完成传统K均值聚类中最耗时的最近邻搜索过程以提高聚类速度。进一步,通过结合均值图像建库、去平坦块等技巧,得到了一种快速、可调的分形编码方法。实验结果表明,相对于全局搜索,所提方法大幅地提高了编码速度和压缩比,而解码质量只略有下降。关键词：K均值聚类;部分失真搜索;最近邻搜索;分形图像压缩3060|235|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对小波变换图像压缩存在的边缘模糊问题,提出了边缘检测与压缩编码相结合的方案,首先利用小波变换的多尺度特性提取图像边缘,将其在高频子带内对应的小波系数乘上一个加权因子,然后利用本文提出的无表SPIHT算法进行编码。本文方案结构简单,无需链表,易于硬件实现,而且有效地克服了G ibbs效应,提高了恢复图像质量。关键词：图像处理;边缘检测;小波变换;多尺度分析;SPIHT;零树3283|274|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：如何快速有效地为高频复杂区域找到合适匹配块是分形图像压缩中一个难以解决的问题。考虑到遗传算法的可并行性与全局搜索能力,结合匹配搜索的特点与要求,提出了一种逐位变异、最优保留的紧凑遗传算法,并将这种方法应用到高频复杂区域的匹配搜索中去。分析表明,这种算法具有较之其他随机搜索算法更好的收敛性、更高的搜索速度和全局搜索能力,能够大大提高匹配搜索中最优匹配块的捕获能力和搜索效率。实验结果也证明了这种算法在分形图像压缩匹配搜索算法中应用的优越性。关键词：遗传算法;分形图像编码;图像压缩;随机搜索2691|214|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：基于奇异值分解和能量最小原则,提出了一种自适应图像降噪算法,并给出了基于有界变差的能量降噪模型的代数形式。通过在矩阵范数意义下求能量最小,自适应确定去噪图像重构的奇异值个数。该算法的特点是将能量最小法则和奇异值分解结合起来,在代数空间中建立了一种自适应的图像降噪算法。与基于压缩比和奇异值分解的降噪方法相比,由于该算法避免了图像压缩比函数及其拐点的计算,因此具有快速去噪和简单可行的优点。实验结果证明,该算法是有效的。关键词：奇异值分解;降噪;能量最小原则3551|287|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：消除脉冲噪声通常采用中值滤波算法。尽管有许多中值滤波方法做了很大改进,但是,在噪声密度较高的情况下,图像滤波的结果仍然不能令人满意,因此,提出了一种新型中值算法。首先对滤波窗口中的像素进行分类,然后确定其中多元素子集的中子集,并且根据多元素子集的个数来决定是进行滤波还是扩大滤波窗口。最后,在仿真中,将该算法分别和几种中值滤波算法在数值和视觉上进行比较,实验结果显示,该算法能够有效地降低脉冲噪声并且保留了原始图像的更多细节。关键词：脉冲噪声;像素分类;中子集;中值滤波2878|224|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：传统的相机标定方法通常需要建立复杂3维标定块或高精度3维控制场,在实际应用中受到了一定的限制。本文采用平面控制格网作为标定块,根据相机的理想模型确定内方位元素,利用2维直接线性变换和共线方程分解出相机的外方位元素初值,采用改进的Hough变换算法检测标定图像中的格网直线并利用最小二乘法拟合出最佳直线,通过求直线的交点得到标定格网点的像坐标。最后利用自检校光线束法平差进行相机的精确标定。实际图像数据实验结果表明,主点和焦距的标定精度分别达到了0.2像素和0.3像素左右。可以满足高精度近景3维量测的要求。关键词：直接线性变换;共线方程;自检校光线束法平差;改进Hough变换3122|211|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：棋盘格模板角点的识别与定位是摄像机定标过程中的关键环节,而自动识别与定位则是实现定标过程自动化的前提条件。为了实现定标过程自动化,提出了一种有效的方法,即利用棋盘格模板图像内部角点的局部灰度特征和由栅格线构成的结构特征,实现了内部角点的自动识别与定位。实验结果表明,该方法是有效和实用的,其能明显地加快定标速度,缩短定标时间,从而为基于多幅棋盘格模板图像的摄像机定标过程自动化创造了条件。关键词：棋盘格模板;摄像机定标;角点检测;目标识别4173|229|0更新时间：2024-05-08
图像处理和编码
- 摘要：传统的FCM聚类算法未利用图像的空间信息,在分割叠加了噪声的MR图像时分割效果不理想。本文考虑到脑部MR图像真实的灰度值具有分片为常数的特性,按照合理利用图像空间信息的原则,对传统的FCM聚类算法进行了改进,增加了使隶属度趋向于分片光滑的约束项,得到了新的聚类算法。通过对模拟脑部MR图像和临床脑部MR图像的分割实验结果表明,本文提出的新算法比传统的FCM算法等多种图像分割算法有更精确的图像分割能力,并且运算简单、运算速度快、稳健性好。关键词：图像分割;模糊C均值聚类算法;隶属度光滑约束;图像的空间信息2964|216|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：主分量分析是模式识别中经常采用的一种方法,但是由于经典的主分量分析在处理图像矩阵需要将图像展开成向量形式,因而造成其协方差矩阵维数和计算量太大,同时由于没有注意到图像矩阵中像素之间空间相关性,使得抽取的图像特征并不是优秀的,为此提出了一种基于矩阵完备投影的快速主分量分析算法(FMPCA),该算法不仅大大降低了分析过程中的计算量,而且发挥了图像矩阵行和列之间的空间特性,从而提高了整体性能。通过对NUST603、Yale和ORL图像库进行的实验证明,该算法不仅具有快速提取图像特征的能力,而且综合性能优于相应的一些主分量分析方法。关键词：主分量分析;矩阵完备投影;特征抽取;街区距离3527|197|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对现有非监督分类方法不能自动确定最佳分类数、对包含噪声的大数据集适应性差的问题,提出了一种基于几何概率的聚类分析方法,即按照先分大类、后分小类、逐层细分的顺序来确定分类方案,其同一分类层次上不同子类进一步细分的步骤相同,但执行过程彼此相互独立。在每一分类层次上,以几何概率为理论基础,根据样本在特征空间中的分布结构确定类的数目、提取类的中心位置、搜索类的边界。通过TM遥感影像的分类实例及其与ERDAS中的监督、非监督分类方法进行对比的结果表明,基于几何概率的聚类分析方法能明显提高分类精度。关键词：聚类分析;几何概率;遥感影像分类3018|230|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：机载激光雷达数据具有直接描述对象几何特征、便于表达空间不连续变化等优势,是建筑物重建的主要数据源之一。为实现基于激光雷达点云数据的模型自动重建和解决现有方法存在的问题,提出了一种基于特征线提取、面向简单规则建筑物的重建方法。该方法以投影为基础,以平高分解为手段,通过在多个投影平面内逐步确定平面、高程信息实现特征线提取及模型重建。实验表明,该方法能够避免现有方法遇到的若干困难,有效重建简单规则建筑物模型。关键词：机载激光雷达;平面/人字形/三角形屋顶;投影;平高分解;模型重建2921|217|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在利用遥感图像进行土地利用/覆盖分类过程中,可采用以下两种途径来提高分类精度:一是通过增加有利于分类的数据源,引入地理辅助数据和归一化植被指数(NDVI)来进行多源信息融合;二是选择更好的分类方法,例如支持向量机(SVM)学习方法,由于该方法克服了最大似然法和神经网络的弱点,非常适合高维、复杂的小样本多源数据的分类。为了提高多源遥感图像分类的精度,还研究了支持向量机在遥感图像分类中模型的选择,包括多类模型和核函数的选择。分类结果表明,支持向量机比传统的分类方法具有更高的精度,尤其是基于径向基核函数和一对一多类方法的支持向量机模型更适合多源遥感图像分类,因此,基于支持向量机的多源土地利用/覆盖分类能大大提高分类精度。关键词：支持向量机;分类;多源数据;模型选择3831|236|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：血管内超声(IVUS)图像冠状动脉血管壁内、外膜的边缘提取对冠状动脉疾病的诊断和治疗有着重要意义。为了更好地抑制血管内超声图像的血液斑点噪声,首先采用一种时/空滤波方法对IVUS图像进行降噪预处理,以抑制其严重的血液斑点噪声;然后,为了更好地提取血管边缘,提出了一种改进的自适应形变模型,并基于该改进的自适应形变模型(T-Snake模型)给出了一种IVUS图像冠状动脉血管壁内、外膜边缘的提取方法。实验结果表明,该边缘提取方法有着较高的准确性和可靠性,对IVUS序列图像处理的可重复性和鲁棒性较好;也表明了改进的T-Snake模型的可实现性,以及IVUS图像血液斑点噪声抑制方法的有效性。关键词：血管内超声图像;边缘提取;斑点噪声;自适应形变模型3305|202|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对医学影像诊断的复杂性和不确定性,首次提出将模糊贝叶斯网络应用于星形细胞瘤恶性程度的诊断,通过采用条件高斯模型对连续输入进行模糊化处理,利用专家知识和数据,并通过机器学习,建立了星形细胞瘤恶性程度分级的概率模型。两个建模实验结果证明了这种方法的有效性,其中融合了低层视觉特征和中层语义的概率模型比仅仅使用低层视觉特征的模型有更高的识别率,使用60个测试样本,可达81.67%的识别率。该模型解决了贝叶斯网络连续输入的问题,为医生尤其是年轻医生提供了一个针对星形细胞瘤分级的较客观的定量诊断参考,为恶性程度预测提供新的辅助手段。关键词：模糊贝叶斯网络;星形细胞瘤;诊断模型;机器学习2388|183|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：鉴于小波多尺度变换对高维图像特征具有良好的压缩和表达能力,提出了一种融合小波变换与KPCA(核主成分分析)方法的分块人脸特征抽取与识别算法。该算法首先对人脸图像进行分块小波变换,再根据图像块的位置分布选取不同的频率分量;然后对此分量进行KPCA特征抽取,并通过对抽取到的特征进行融合来得到最终人脸鉴别特征;最后利用支持向量机分类器进行特征分类与识别。通过对ORL和Yale标准人脸图像库的实验仿真结果表明,该算法不仅在识别性能和分类速度上明显高于传统的PCA方法及融合小波特征的KPCA方法,而且对于人脸光照、姿态和表情变化均具有良好的鲁棒性。关键词：小波变换;核主成分分析;分块人脸;特征抽取;支持向量机2630|192|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：指纹中不同的空间频率和纹理方向代表了指纹图像的内在特征。为了提取这些特征,提出了基于Haar小波变换的快速指纹识别算法。该算法在提取指纹特征有效区域的基础上,直接对指纹灰度图像进行Haar小波变换以获取指纹特征向量。与传统的基于指纹细节特征的识别算法相比大大减少了计算量。另外,还将指纹识别算法移植到嵌入式安全领域。在基于Arm7处理器(主频100MHz)架构的嵌入式平台上,对FVC2000标准指纹数据库进行了实验,得到了很好的FAR,FRR关系图,并且整个识别过程耗时在1 s左右。实验结果表明,本文算法在快速指纹识别方面是成功的。关键词：指纹识别;Haar小波变换2977|283|0更新时间：2024-05-08
图像分析和识别
- 摘要：图像序列中的特征点匹配是计算机视觉中的一个基本问题,也是目标识别、图像检索以及3维重建等问题的基础。为了提高图像匹配的精度,提出了一种针对两幅图像的高精度特征点自动匹配算法。该算法首先分析并提出两幅图像中相应特征点的邻域窗口之间的单应映射可以用仿射变换模型来近似;然后通过快速的基于仿射变换模型的迭代优化方法,不仅估计并矫正了相应邻域窗口之间的透视畸变,同时还补偿了在特征点检测阶段对相应特征点的定位误差,从而使匹配结果达到子像素级精度;最后通过真实图像的实验以及与现有算法的比较结果表明,该算法不仅得到了更多的匹配关系,还提高了特征点匹配的精度。关键词：特征点匹配;单应映射;仿射变换;定位误差补偿;对极几何4421|215|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对多光谱与全色图像融合中存在的光谱扭曲问题,提出了一种利用双正交多小波进行多分辨率分析,并结合平均与选择法处理小波高频系数的融合算法。该算法首先对已配准的多光谱图像进行IHS变换,然后分别对变换得到的强度分量I与全色图像进行双正交多小波分解,为增强融合图像的空间信息,对分解得到的高频系数利用平均与选择相结合的方法来确定,低频系数则通过邻域方差准则得到。最后由新的小波低频和高频系数重构并进行IHS逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法可以有效减少光谱扭曲,并提高图像的空间分辨率,保留图像中的边缘细节。关键词：图像融合;双正交多小波;多分辨率分析;平均与选择;边缘细节3293|248|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：Contourlet变换结合了不可分离的方向滤波组,具备小波所不能表达的多方向特性,能有效捕获自然图像的边缘轮廓信息。本文分析了图像Contourlet系数的统计特征,并利用广义高斯函数对各子带系数层进行建模。将此模型应用于基于V isTex的自建纹理图像库,采用矩匹配估计法,提取模型参数集,运用K-L距离计算图像间的相似度。对800幅纹理图像进行检索,本文方法比传统小波方法的平均检索查准率高出约2%到10%不等。实验结果表明,该方法改进了导向纹理的描述。关键词：Contourlet变换;纹理检索;广义高斯模型;K-L距离2849|204|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：提出了一种基于遗传算法的曲面匹配算法。该算法构造曲面的有向深度图像,将问题由3维转化到2维,通过图像的比较来获得曲面的匹配误差。由匹配误差值得到适应度值,使用遗传算法对曲面的匹配位置在7维空间中进行寻优,得到最优匹配。该算法稳定、高效。关键词：曲面匹配;遗传算法;有向深度图像2862|207|0更新时间：2024-05-08
图像理解和计算机视觉
- 摘要：本文将P ickover、Carlson和叶瑞松的陷阱技术进行了改造,以Barnsley蕨类植物叶子(简称Barnsley蕨)作为陷阱,并提出了双陷阱技术。将Carlson和叶瑞松采用静态陷阱由陷入法构造复多项式F(z)=z4 (c-a0)z2-a0c的伪3D牛顿变换的准M集的方法进行了推广,利用Barnsley蕨陷阱构造并研究了复多项式F(z)=zα (c-a0)zβ-a0c(α,β∈R,且α>β≥2)伪3D牛顿变换的广义M-J集。研究表明:(1)无论α和β取何正整数值,广义M集中都存在着由坏点组成的经典M集,且经典M集的指向随α和β的不同而不同;(2)广义M-J集中存在具有3D效果且与对应陷阱形状相近的大小不同的彩色元素,并具有自相似特征;(3)α和β为正小数时,相角θ主值范围的不同选取将导致广义M-J集的不同演化。关键词：Barnsley蕨;陷阱技术;伪3D;牛顿变换;广义M-J集2836|210|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为更好地进行3维模型的线绘,介绍了一个基于非真实感绘制技术的三角网格模型的线绘算法。该算法在预处理阶段利用离散化的曲率计算方法来估计模型顶点的平均曲率;在交互阶段,首先根据用户提供的平均曲率阈值检测模型的凹区域,同时通过设计启发式搜索算法来提取该区域适宜的线条,然后结合计算即可得到模型轮廓线,并在绘制时考虑虚拟光照效果,绘制结果表明,可以得到较满意的结果。关键词：非真实感绘制;3维模型;平均曲率;凹区域;线绘2717|193|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在将几何约束问题的约束方程组转化为优化模型的时候,需要找到一种方法来跳出局部最优解,进而找到全局最优解。为了兼顾算法的快速性和全局性,几何约束求解时,考虑使用复合粒子群算法。这种粒子群算法是一种基于群智能方法的演化计算技术,不仅在所有的进化算法中都包括控制其自身特性的启发式参数,而且这些参数通常是与特定的问题相关,并可由用户自己定义。虽然合适的参数选择需要用户丰富的经验和对研究问题所提供信息的正确判断,更重要的是,这些启发式参数会影响到算法的收敛特性,但是即便是很有经验的用户也可能选择不恰当的参数,从而使问题得不到有效地解决,这就越来越需要对这些参数进行研究。为此可将将粒子群算法中的控制参数的选取作为一个优化问题,以便用常规遗传算法来控制粒子群算法中的启发式参数,即形成了复合粒子群优化算法,通过把复合粒子群算法成功地应用到几何约束求解技术的实验表明,该方法可以在很短的时间内找到最优解。关键词：几何约束求解;群智能算法;复合粒子群算法2823|200|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在单个SVG文档的模块化与结构化的基础上,分析了SVG实体的特征和组织方式,描述了SVG实体、对象、类的结构组成,提出了基于SVG应用的软件开发的体系结构SSA和系统框架设计。在SSA中,设计了一个转换算法,算法针对大量的SVG实体进行分类、提取SVG图元,并将SVG图元存储在关系数据库中,解决了包含大量SVG实体的应用系统存在的运行速度的问题、SVG组件的数据重用问题和基于数据库系统的SVG开发问题。设计了一个基于SSA的数字文物导航平台系统,通过该系统与传统的基于H tm l/Im age的文物展现模式的比较,验证了SSA开发模式的有效性。关键词：可伸缩矢量图形;软件体系结构;图元;数据模型2715|243|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：逆向工程模型重建过程中,为了再现逼近特征之间固有的几何约束关系,应该在满足特定约束关系下对测量数据进行优化拟合,但在拟合时,由于迭代初值以及约束的不确定性,使得通常的牛顿迭代法有时难以得到收敛解。为解决上述问题,提出了一种应用同伦迭代法求解约束优化拟合方程的策略,该策略首先对部分约束进行合并处理,然后给出欠约束同伦的构造方法,并由局部曲率控制欠约束同伦迭代步长。实例结果显示,该方法能有效完成特定约束条件下数据优化拟合计算。关键词：逆向工程;约束;同伦法;特征拟合3122|320|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：提出连续分区裁剪的新思想,按不同的方式多次将平面分成不同的区域,从而简单而快速地舍弃窗外线段,避免没有必要的求交运算。2次分区后提出串联编码技术,将2次编码技术中的两次编码串联起来,继承了第1次编码所做的工作,节省了很多时间;在此基础上,3次分区中提出点对称技术,并将其应用于多次分区,取得了较好的效果。点对称技术所划分平面区域边界的斜率为0°、±45°或无穷大,适合于程序的实现,且与2次编码技术相比,可以舍弃更多的窗外线段,避免更多的求交运算。算法实现清楚地表明该算法能明显提高线段裁剪效率。关键词：线段裁剪;连续分区;串联编码;点对称技术2770|173|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：从水墨动态扩散机理分析着手,对元胞自动机模型进行了改进,融入了能真实表征水墨扩散效果的特性因素。首次引入了纤维元的容墨和积墨状态,并采用量化方法简化和建立了墨粒子迁移和水蒸发演变规则。实验结果表明,本文所改进的元胞自动机模型大大增强了水墨扩散的随机性和动态性,仿真效果更趋真实。同时,对水墨扩散效果的仿真具有普适性,借助3维建模与笔法的建立,可进行各种3维水墨效果与笔法的数字实现。关键词：水墨扩散机理;元胞自动机;水墨仿真3177|210|0更新时间：2024-05-08
计算机图形学
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