最新刊期
2008 年 第 13 卷 第 11 期
- 摘要：近年来，纹理合成技术取得了长足的进步，已成为当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。为使人们对该技术有个概略了解，首先针对纹理合成的研究现状，从合成采样、特征分析与匹配、约束合成和多目标合成等4个方面全面论述了纹理合成目前采用的技术方法；然后从合成质量、合成效率等角度对典型的纹理合成算法进行了分析，并指出了它们的长处和存在的不足之处；最后探讨了纹理合成技术今后的发展方向。关键词：关键词;纹理合成;点匹配;块拼接;约束4651|349|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在很多应用领域，要求图像配准的精度达到亚像素级。对现有的亚像素级图像配准算法进行了分类，介绍了几种最主要的亚像素级精度的配准方法，包括基于插值的方法、扩展的相位相关法、解最优化问题法，并对这些算法的思路、性能特点和最新进展进行了综述。然后从几个评价标准对各种算法进行了比较，分析了各自影响性能的因素和性能提升的空间。最后对未来的发展趋势进行了展望。关键词：图像配准;亚像素;相位相关;内插;最优化6811|394|0更新时间：2024-05-08
综述
- 摘要：为了对图像进行鲁棒的加密，在对一些规则号的2维元胞自动机进行混沌性质简单分析的基础上，计算了2维元胞自动机的分形维数，并将其运用到图像的加密和图像水印技术中。攻击实验证明了元胞自动机的混沌性质在图像加密和水印技术上的应用有较好的鲁棒性。关键词：元胞自动机;混沌;图像加密;水印技术3711|309|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在计算机视觉的应用领域中，为了提高图像量测和3维重建的精度，必须对相机的畸变误差进行修正。为此提出了一种基于基本矩阵的相机径向畸变的自动校正方法，该方法不需要预先获得场景的结构信息和相机的内部参数，仅利用两张影像同名点集之间的内在几何关系，即可求取相机的径向畸变系数，进而可对这两幅图像的畸变误差进行自动校正。试验结果表明，该方法是一种有效的畸变图像校正算法，能够获得到满意的校正结果。关键词：镜头畸变;对极几何;基本矩阵;畸变改正3370|296|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：所谓超分辨率(SR)技术就是由低分辨率(LR)图像序列来重建高分辨率(HR)图像的技术，而基于压缩图像的SR技术正成为当前研究的热点。为了提高压缩图像的重建质量，在正则化理论的基础上，通过利用比特流中的信息，提出了一种新颖的空时自适应超分辨率重建算法，该算法先利用正则化代价函数控制时域数据和空域先验信息之间的平衡，使正则化参数在SR重建过程中得到自适应地调整，然后利用迭代梯度下降法进行超分辨率重建。仿真实验表明，该自适应算法比采用传统算法重建的图像的主、客观质量有一定的提高, 适合压缩图像的应用。关键词：正则化;自适应;超分辨率重建;压缩图像3288|252|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：随着信息技术的快速发展，压缩编码已成为多媒体存储和传输领域的研究热点。针对视频压缩的编码效率问题，ITU T与ISO/IEC两大标准组织于2003年联手推出了H.264/AVC视频编码标准。为了能够在目标带宽上有效地传输视频，就必须合理地控制码流的波动强度，以使其尽可能地接近目标带宽。其中码率控制虽然不是标准中的一部分，但由于其一直在视频编码标准的发展过程中占有举足轻重的地位，为此，针对H.264/AVC编码的视频序列码率控制问题，在JVT G012算法的基础上，提出了一种基于STGS图的自适应地选择基本单元大小的码率控制算法。该算法在编码时产生的码率波动总是与G012算法产生的最小码率波动相当。而且具有较小的运算复杂度，易于实时实现。关键词：H.264/AVC;码率控制;G012;STGS图3548|262|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对基于ARQ机制下的低延时无线视频传输，提出了一种有效的信道信源联合码率控制方案。该方案首先利用Markov模型作为无线信道模型来预测估计信道的状态和带宽，并以基于Cauchy分布的率失真模型作为信源模型；然后在帧层设计了一种基于PID控制器的缓存控制算法，即根据预测信道带宽和缓存器状态来分配每帧目标比特数，以提高缓存的控制能力；对于宏块层则在监控缓存器状态的同时，利用基于Cauchy分布的率失真模型，最后通过Lagrange方法来优化分配目标比特数。实验结果证明，该算法不仅能显著提高平均峰值信噪比，并能大幅减少跳帧数目。关键词：无线视频传输;码率控制;Markov模型;率失真模型;Cauchy分布3313|218|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：研究了视频误码的语法/语义检测、相关性检测方法和错误掩盖方法，分析了AVS的技术特性。在此基础上提出了一种基于AVS的错误两步检测法和基于图像编码帧类型(I,P,B)的自适应错误掩盖方法。实验结果表明，两步检测法能对AVS码流中的错误进行准确定位，自适应错误掩盖方法对图像的恢复效果显著。同时该方法不中断解码器，不影响解码器的实时解码速度。关键词：语法/语义检测;相关性检测;AVS;自适应错误掩盖2922|242|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：如何去除自然图像中的高斯白噪声是图像处理中的一个经典问题。基于小波收缩的NeighShrink降噪方法取得了很好的降噪效果，但是NeighShrink在所有小波子带上均使用了次优的universal阈值以及固定的邻域窗口尺寸，导致了较大的偏差，而且使得算法不健壮。为此，运用Stein的无偏风险估计改进了NeighShrink方法。该方法能够为每个小波子带确定最优的阈值和邻域窗口尺寸。实验结果显示，该方法取得了比NeighShrink更低的均方误差，也优于当前尖端的图像降噪算法—FeatShrink，其平均MSE大约低6%。关键词：自适应;图像降噪;邻域;小波3309|236|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为解决由于各种原因导致的肝门静脉造影图像质量较差而给后续血管分割及分析带来的影响，在研究了基于Hessian矩阵的多尺度滤波方法的基础上，提出了一种利用新的相似性函数来增强肝门静脉的方法。该方法首先根据肝门静脉造影图像的特点，自动确定感兴趣的灰度范围；然后在此范围内利用多尺度下Hessian矩阵的特征值性质和造影图像的灰度信息来对肝门静脉造影图像进行增强。实验结果表明，改进的基于Hessian矩阵的多尺度滤波方法能很好地增强肝门静脉螺旋CT造影图像。关键词：螺旋CT造影;肝门静脉;Hessian矩阵;多尺度3306|252|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：通过回顾图像质量评价的发展过程，对现有的各种图像质量评价方法进行分类。针对各种失真图像如压缩图像、噪声图像等，比较一些有代表性的评价方法的预测值与主观评价分数之间的 Pearson 相关系数和 Spearman 相关系数。结果发现不同评价方法对不同失真的反映灵敏度是不同的，即使是同一种方法在不同相关系数上的表现也不一致。采用多元线性回归分析对选定的图像质量评价方法进行拟合，综合不同方法的优点，提出了一种基于多元线性回归分析的图像质量评价方法。该方法对各种类型和各种程度的失真的灵敏度都比较好，性能也比较稳定。将新方法与选定的各种具有代表性的图像质量评价方法进行比较，实验结果表明，新方法在各个方面都具有较好的鲁棒性。关键词：图像质量评价;相关系数;线性回归分析;人眼视觉系统3059|248|0更新时间：2024-05-08
图像处理和编码
- 摘要：合成孔径雷达(简称SAR)自动目标识别(简称ATR)算法是一个标准的目标检测算法，该算法分为3级：Prescreener、Discriminator和Classifier，处于Prescreener级和Discriminator级之间的聚类算法对于检测算法的整体性能有重要的影响。为此首先介绍了常规聚类算法的聚类步骤，然后针对实际应用情况分析了常规算法在聚类过程中存在的问题，并从图像数据读取顺序和准聚类中心计算方法两个方面对聚类算法进行了改进，基于两幅实际SAR图像得到的聚类结果验证了聚类算法改进的有效性。关键词：SAR;ATR;聚类算法;聚类中心;伴随权系数2961|237|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：背景模型是交通监控视频中检测运动目标的一种常用方法。混合高斯模型在训练背景模型的过程中效果良好，但其收敛速度较慢。目前各种改进模型，只是提高其初始化的收敛速度；为了加快检测过程中背景改变时的收敛速度，必须实时检测背景是否发生改变，若改变，则需要对模型重新进行初始化。基于以上情况，提出了一种改进的混合高斯模型，该模型不需要重新初始化，避免了实时检测背景是否发生改变的多余步骤，实验结果明显著提高了检测过程中的收敛速度。关键词：快速收敛;混合高斯模型;背景模型;目标检测3478|262|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对红外图像中的小目标检测，提出了一种利用经验模态分解（EMD）提取海空背景下红外弱小目标的新方法。该方法基于Delaunay三角剖分和分段三次样条插值，将1维EMD方法推广到2维，并将其应用于红外图像中的小目标的检测。仿真实验结果表明，该新方法能快速和准确地检测出海空背景下的红外弱小目标，具有一定的理论和应用价值。关键词：经验模态分解;红外小目标;Delaunay三角剖分;三次样条插值3491|261|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在超声检测自动探伤过程中，探头可能和工件发生碰撞干涉。根据曲面工件和圆柱形探头碰撞干涉的特点，给出了一种分级碰撞干涉检测方法。首先利用包围盒算法和几何求交算法剔除大量被检对象分离的情况,然后将可能干涉的3维对象正投影到2维平面中，空间碰撞问题就转化为平面碰撞问题，只需计算投影图是否有重叠就可精确判断是否干涉。工程应用表明，该方法能满足超声检测机器人碰撞干涉检测的高效性和精确性要求，该方法也适用于装配和数控加工中复杂曲面和圆柱体之间的碰撞干涉快速检查。关键词：超声检测;碰撞干涉;分级算法;正投影3006|253|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：由于正交矩对噪声鲁棒性强、重建效果好，因此被广泛应用于目标识别与分类中，但是正交矩本质上缺乏尺度变换不变性，而且必要的图像二值化与规一化过程会引入重采样与重量化误差。为此，在研究现有正交矩的基础上，提出了一种基于Radon变换和解析Fourier Mellin变换的尺度与旋转不变的目标识别算法。该算法首先直接对目标灰度图像进行Radon变换，然后对Radon变换结果进行进一步解析，通过Fourier Mellin变换将原图像的旋转变化转化为相位变化，将原图像的尺度变化转化为幅度变化；最后，通过定义一旋转与尺度不变函数，同时利用不变函数的4种特征，再应用k 近邻法实现分类。理论与实验结果表明，由于避免了正交矩方法存在的重采样与重量化误差，该算法的分类精度高于基于正交矩的分类方法，而且对白噪声的鲁棒性也显著高于基于正交矩的识别与分类方法。关键词：RADON变换;模式识别;Fourier Mellin变换;不变性分析3246|270|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：任何一种单子空间特征提取算法都不能在任何情况下优于其他子空间算法,但是采用双子空间却可以克服单子空间的局限性。为了提高分类结果的正确率,提出了一种基于PCA及ICA的双空间特征提取算法,该算法采用ICA作为PCA的补空间进行特征提取，其目的是将在PCA子空间中难以识别的样本，再次投影到ICA子空间中进行识别。该算法可分为以下两个步骤:首先进行预分类，即在一个子空间内同时使用两种分类器对测试样本进行分类,若某个测试样本被两种分类器划分到不同的类，则将该测试样本加入到新测试样本集中；然后将新测试样本集中的测试样本再次投影到另一个子空间中进行分类识别；最后，将识别结果与预分类结果一起进行正确率测试。在ORL及FERET人脸库上的实验结果表明，该算法的模式识别率明显优于传统的特征提取算法。关键词：双空间算法;主成分分析;独立成分分析;特征提取;人脸识别3345|270|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对图像匹配受几何变形的影响, 提出了一种基于相邻像素间的灰度差异来提取图像多像素边缘的方法。采用该方法，能够显著改善因边缘偏移、旋转、尺度变化等原因造成的基准图与实时图的变形对匹配定位的影响。实验结果表明，该方法具有模型简单、实时性强和抗几何变形等特点，且便于实现。关键词：边缘提取;匹配与定位;单像素边缘;多像素边缘3383|387|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了解决传统分水岭算法的过分割问题，提出一种使用形态学梯度重构和标记提取技术进行图像预处理的分水岭图像分割方法。该方法基于多尺度概念，进行梯度重构时采用了不同尺寸的结构元素，在对重构后的各梯度图像的区域极小值进行标记后，将各标记点的并集作为最终标记图像，用其修改梯度图像，然后进行分水岭变换，实现图像的区域分割。实验结果表明，该方法既能有效解决分水岭算法的过分割问题，又保留了各尺度下的重要目标，并且可以根据图像特点和具体的分割要求，调整分割过程中所选参数，得到满意的图像分割效果。关键词：图像分割;分水岭算法;形态学梯度;形态学重构;标记提取4791|374|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：提出了一种彩色序列图像中的实时运动目标跟踪算法,该算法首先利用综合帧间差分法与背景差分法两种方法优点的动态背景更新算法来检测各种运动目标,在后续的图像序列中,利用运动检测算法来确定目标跟踪的起始点,并利用Mean Shift算法来跟踪运动物体；然后再更新Mean Shift的目标模板。实验结果表明,该算法能够克服Mean Shift算法对尺度变化的物体的跟踪效果较差且不能检测突然出现在图像序列中的物体的不足, 快速准确地跟踪各种物体。关键词：目标检测;目标跟踪;Mean;Shift;算法3589|333|0更新时间：2024-05-08
图像分析和识别
- 摘要：通过对人眼跟踪机制的研究，提出了一种新的基于多线索的目标跟踪方法。该方法采用串行结构处理多个视觉线索，首先按近邻原则产生若干候选目标，然后使用不同线索按优先级顺序逐次对候选目标进行筛选，得到的唯一候选目标再经过校正以获得更为准确的跟踪结果。该方法最大的特点是跟踪系统对环境和场景的变化有很强的自组织和自适应能力，系统内多个线索在跟踪过程中的竞争与协同使得跟踪具有强大的适应力和生命力。实验结果表明，该方法显著地提高了跟踪的鲁棒性和准确性。关键词：目标跟踪;多视觉线索;串行结构;Mean;Shift算法3063|341|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：3维重构理论与技术是计算机视觉领域最重要的热点问题之一，而基于单幅图像的3维重构由于缺乏足够的几何信息而难以达到预期效果，已成为世纪性难题。针对大部分物体具有对称性特征，或可分解为有限个对称物体元的客观事实，提出基于透视逆变换原理，首先建立包含摇角、倾角、摆角等三元的透视变换矩阵T；再由链码表示的物体轮廓提取特征直线，根据平行线束投影角相近性特点求解主灭点信息，进而确定视点位置、物体对称平面；根据对称性特征，利用物体假想对称平面，通过人工交互指定3对已知对称点的图像坐标及其对应点的空间坐标确定透视变换矩阵T，继而反求物体表面其他特征点的空间位置，最后利用OpenGL软件包实现物体3维模型的重建。关键词：对称物体;视点位置;透视逆变换;反求3D坐标;重建实体模型3287|255|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：对数极坐标映射是一种具有刚体不变性的模板匹配算法，以它获得的刚体变换矩阵为初值经LMA(Levenberg Marquardt algorithm)迭代可以实现图像的高精度配准，但对于场景发生剧烈变化的图像对，上述方法无法获得正确的配准参数。为此，提出了一种具有敏感区域的图像配准算法，在LMA迭代中仅考虑落在人工选取的敏感区域中的像素点，通过对陕西林业厅公布的华南虎照片进行的图像配准实验表明了该算法的有效性。关键词：对数极坐标映射;LMA迭代;敏感区域2809|236|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：有效地融合高分辨率全色遥感图像(PAN)和低分辨率多光谱图像(MS)，均衡融合结果中的空间细节信息和光谱信息两项特征指标，是多源遥感图像融合技术的难点。为了提高融合后图像的质量，提出了一种基于非采样Contourlet变换(NSCT)的融合方法。由于“非采样Contourlet变换”采用非采样滤波器组实现，具有移不变、高方向性和各向异性的特点，能够较好地弥补“采样的Contourlet变换（CT）”的缺陷，并且解决了小波变换方向性差的问题。实验中，以Landsat TM5 图像和SPOT图像进行了算法的验证，并针对传统的直接替换、绝对值选大和局部方差选大等多分辨率融合算法与离散小波变换（DWT）及“采样的Contourlet变换”进行了对比分析，结果表明，本文方法在提高空间信息的同时，可以较好地保持原始多光谱图像中的光谱信息，弥补了“采样的Contourlet变换”在遥感图像融合应用中会导致严重的色彩畸变的缺陷。从而证明了NSCT在遥感图像融合领域是一种有效的多分辨率分解策略，可以被成功的应用到遥感图像融合应用中。关键词：非采样Contourlet变换;小波变换;遥感图像融合3186|308|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：由于在频域用能量参数来表示图像的特征矢量缺乏准确性，而且实数离散小波变换具有平移变化性和弱的方向选择性，为此针对以上问题提出了一种基于复数小波域广义高斯分布模型的纹理图像检索方法。该方法首先利用双树复数小波变换系数的统计特性来建立广义高斯分布的统计模型；然后基于该模型提取图像的特征矢量；最后利用Kullback Leibler distance(KLD)测度算法进行纹理图像检索。对Brodatz图像库的仿真表明，新方法较双树复数小波算法的查准率提高6.96%，较基于Gabor纹理特征检索法的查准率提高了18.8%。同时复数小波系数统计模型具有旋转不变性。新方法对今后的纹理图像检索具有重要的理论与实际意义。关键词：纹理图像检索;复数小波变换;广义高斯分布统计模型;Kullback Leibler距离2904|289|0更新时间：2024-05-08
图像理解和计算机视觉
- 摘要：网格简化是科学可视化和虚拟现实领域中的一个重要研究方面。细节是模型的重要组成部分，而顶点的法向量是描述模型细节的一个重要参数，在网格简化中，为了在保持模型的全局特征的同时也能较好地保持模型的细节，提出了一种采用曲率加权的二次误差作为简化代价的方法，该方法基于二次误差(QEM)简化方法，在代价函数中引入了顶点法向量的变化率，即顶点的离散曲线曲率，从而使得网格简化后模型的细节能够较好地保留。此外，为了在网格绘制上获得良好的视觉效果，采用了三角形平均法向量作为顶点法向量来进行处理和显示。实验结果表明，与单纯采用二次误差(QEM)作为代价函数的简化方法相比较，新方法能够在同等的简化率下更好地保持原有模型的固有特征，并具有良好的视觉效果。关键词：网格简化;边收缩;平均法向量;曲线曲率3209|296|0更新时间：2024-05-08
计算机图形学
- 摘要：为了提高烟雾模拟的真实感，提出了一种基于直接投射扩散的烟雾阴影实时生成算法。该方法将3维烟雾密度场直接投射到2维平面上，并保存于光亮缓存中，首先生成一张能描述阴影浓度信息的阴影纹理；然后为了解决阴影浓度过估计问题，还新颖地采用流体力学领域的扩散方程来修正浓度分布情况；最后，在可编程图形硬件上，采取投影纹理映射技术将阴影纹理投射到场景中的相应表面。实验证明，该方法所需计算开销小，能简单高效地实时生成计算机3维游戏和动画的烟雾阴影效果。关键词：阴影纹理;直接投射扩散;过估计;投影纹理映射;烟雾阴影2634|217|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了快速合成真实感强的口型，在Waters肌肉模型的基础上，提出了一种新的唇区肌肉模型，弥补了Waters模型对于唇区肌肉的较复杂运动描述不完全的不足。该模型以面部解剖学为基础，通过面部运动的解剖学机理的研究，将唇区的整体运动表示为若干个子运动的线性组合。该模型可用于语音驱动的动画合成。此时，只需在说话人的唇区标定少数几个特征点，就可以获得一组唇区肌肉参数，进而建立相应的肌肉模型。借助于该模型，可以在唇区附近的线性肌的联合作用下，合成说话时的各种口型。实验结果表明，该肌肉模型不仅计算代价小，且合成的口型真实感较强，具有很强的实用性。关键词：Waters肌肉模型;唇区肌肉模型;子运动;语音动画;线性肌2967|226|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：由于地形模型固有的复杂性，致使计算机硬件水平一直难以满足大规模地形模型的实时显示需求。为了在现有的硬件水平上实现地形模型的快速绘制，在对传统的ROAM算法进行改进的基础上，提出一种基于GPU编程的地形可视化算法，实现了视点依赖的大规模地形的快速可视化。该算法首先基于改进的ROAM (real time optimally adaptive meshes)算法生成视点依赖的优化连续LOD模型；然后用GPU编程计算顶点的变换、法向量、纹理坐标、纹理采样和面元光照；最后完成地形的着色。实验结果表明，利用GPU编程不仅能有效提高算法速度，而且能实现较大规模地形的实时漫游。关键词：GPU编程;地形可视化;ROAM3367|277|0更新时间：2024-05-08
虚拟现实和增强现实
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