最新刊期
2008 年 第 13 卷 第 12 期
- 摘要：码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究，如基于H.261和H.263的视频会议，基于MPEG 1和MPEG 2的媒体存储，以及最新的基于MPEG 4视频对象编码。首先对码率控制问题进行了基本描述，然后介绍了标准中的经典码率控制技术，接着将目前的码率控制技术归纳为3类：基于DCT视频编码器的码率控制技术、基于小波视频编码器的码率控制技术和精细粒度可分级视频编码的码率分配算法，并对这三类码率控制方法的发展进行了概括性阐述与比较性研究，讨论了各种算法的基本思想及其优缺点，最后对视频传输中的码率控制技术的未来发展趋势进行了展望。关键词：视频传输;率失真;码率控制;缓冲器3551|243|0更新时间：2024-05-07
综述
- 摘要：为实现4维动态SPECT图像的快速定量重建，提出了一种用于扇形投影方式下的解析重建算法。该方法首先利用Karhune Loève (KL)变换提取出投影时间序列的相关信息；然后再利用推导至扇形投影方式下的Novikov求逆变换公式，在KL域中对投影分量进行有选择的部分或全部重建；最后通过逆KL变换获得重建图像。实验结果表明，该算法能有效补偿非均匀衰减的影响，其重建图像虽与迭代算法的结果接近，但重建时间则由迭代算法的77 s缩短为本文算法的14 s，从而使快速4维SPECT定量重建成为可能，可望具有广泛的临床应用前景。关键词：非均匀衰减;扇形投影;KL变换;Novikov逆变换公式3110|276|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：论述了由单幅X射线投影进行轴对称物体密度重建的正则化方法。正则化模型的建立根据被重建物体的先验信息确定，对这一数学模型的求解转化为解对称正定线性代数方程组的问题，数值实现容易。仿真计算结果显示了重建方法关于密度界面位置和函数值的精度，验证了正则化方法的抗噪性，保证了测量数据的微小误差不会引起数值解的强烈抖动。关键词：层析成像;图像重建;正则化;代数重构法;Abel逆变换3202|223|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：从第2代曲波变换为基础，提出了一种利用尺度相关性进行自适应阈值收缩的图像去噪方法。通过实验比较小波与第2代曲波图像去噪，采用峰值信噪比对去噪结果进行了客观评价，实验结果表明，本文提出的图像去噪方法明显优于小波图像去噪方法，并且相对于单纯的阈值收缩去噪也有很大提高。关键词：曲波变换;多尺度几何分析;尺度相关性3596|246|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：运动估计消耗视频编码系统绝大部分的计算量。H.264由于采用多模式运动估计和四分之一精度搜索，不仅增加了整像素运动估计的计算量，而且也大大增加了分像素搜索运算量。随着快速整像素搜索算法的发展，整像素计算量不断降低。因此对于H.264的实时应用，快速分像素运动估计算法变得十分重要。提出了一种全新的基于图像平坦区域预测的分像素运动搜索算法。该算法通过预测图像平坦均匀区域，有效地减少了分像素搜索点数。实验结果表明，与全搜索分像素搜索相比，该算法可以减少22%~63%左右的分像素搜索点数，同时基本不改变图像质量和编码压缩率。关键词：H.264;分像素搜索;多模式运动估计;平坦区域3246|256|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：与普通视频监控系统只能实现单向监控不同，全景视频监控系统可以实现360°全向监控。设计并实现了一种嵌入式高分辨率全景视频监控系统KD PVS。重点介绍了KD PVS中多个摄像头的空间位置设计、视频图像变换与拼接算法。KD PVS通过对多个摄像头采集的视频进行实时变换与拼接以生成全景视频。该系统可方便应用于金融系统、仓库、监狱和移动监控等多种场合，尤其适用于室内监控。关键词：全景视频;嵌入式系统;视频拼图;视频监控3355|303|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了充分利用广义极小化残量方法在处理大规模线性问题时的优势，将其同正则化技术相结合应用于图像恢复领域，提出了一种新的图像恢复方法。该方法基于Arnoldi过程，用一系列规模远小于原不适定问题的最小二乘问题来逼近原问题，并应用截断奇异值分解正则化技术保证稳定求解这些最小二乘问题。其中，根据图像恢复问题的具体特点，在确定截断奇异值分解的截断次数时，对传统的L 曲线准则进行了少许修改。数值试验结果表明，试验数据与肉眼观察恢复图像的清晰程度相吻合，说明新方法是有效的。关键词：图像恢复;正则化;GMRES;改造L 曲线准则3357|248|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：改进空域同态滤波算法，将图像低通滤波结果反相作为补偿模型来平衡图像的光照非均衡性，减少低频信息的损失；对主要影响同态处理速度的空域滤波进行优化，提出了两种简化计算方法：基于Kronecker积构造2维窗的模板分解方法和基于抽样和插值方案的空域滤波近似方法。仿真结果表明，基于优化计算方案的改进同态滤波快速算法在补偿图像光照非均衡性、降低计算量的同时，有效地保持了图像低频信息，且可通过更多滤波模板实现。关键词：空域同态滤波;模板分解;Kronecker积;抽样;插值3441|195|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：针对单样本人脸识别问题，提出了权重模块2DPCA识别方法。该方法首先利用模块2DPCA方法对图像矩阵进行区域分块和子图像主成分特征提取，再用光流方法度量测试图像和样本图像对应分块像素区域由于人物变化、表情不同、饰物遮蔽等造成的差异，并以此为依据对得到的样本和测试图像的特征矩阵之间的差分矩阵分块区域赋以相对权重，最后进行最邻近分类判别。在JAFFE和ORL人脸库上的实验结果表明，在同等鉴别特征维数下，权重模块2DPCA识别方法较之传统2DPCA方法和模块2DPCA方法具有更高的识别率和鲁棒性,证明了在基于PCA的人脸识别方法中加入先验知识以提高识别能力的可行性。关键词：单样本人脸识别;模块2DPCA;光流场3594|254|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：2维Gabor滤波器已在文字、人脸和虹膜识别等方面得到广泛应用, Gabor滤波器在特征提取方面具有独特的优势，但高计算复杂度限制了应用。如何快速地利用Gabor滤波器进行识别成为当前研究的重点。提出了基于2维Gabor滤波器包络的人脸识别算法，通过忽略Gabor滤波器的正弦部分，保留高斯成分构造矩形包络，将椭圆滤波器转换为矩形滤波器进行特征提取，即可以在不影响特征提取性能的情况下，只计算滤波器的主要能量区间，忽略区间以外的部分，提高了运算速度。在Yale和ORL人脸库上的测试结果证明，该算法分类准确度优于Eigenface和Fisherface方法，且速度较传统的Gabor滤波器方法快20%,取得了满意的结果。关键词：Gabor滤波器;人脸检测;Gabor包络;Eigen脸;Fisher脸3415|232|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：独立分量分析（independent component analysis, ICA）是一种盲源分离的有效方法，为了进一步有效提取表情图像中隐藏的信息和提高表情识别率，可将它应用于人脸表情识别。由于脸部表情为人类情感、认知过程的研究提供了极为重要的测量依据，因此表情特征的提取和特征序列所代表的表情状态是表情识别过程中的重要步骤。为了更好地进行表情和情感的分类,提出了一种ICA结合隐马尔可夫模型（HMM）识别表情的情感分类系统，该系统首先利用ICA算法进行表情特征提取，为了加快特征提取的速度，这里采用了FastICA算法；然后通过7个训练好的HMM进行表情识别。实验结果显示，该系统使人脸表情识别的整体效果有了提高，取得了令人满意的效果，可以用来识别人脸表情。关键词：盲源分离;独立分量分析;表情识别;隐马尔可夫模型3268|264|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：步态作为唯一具备远距离识别能力的生物测量特征已经受到广泛的关注。步态序列包含人行走的静态和动态信息，综合利用这两方面信息是提高识别性能的关键。为了综合利用人行走的静态和动态信息来提高识别能力，提出了一种用步态的不变矩傅氏级数系数的幅值作为识别特征的步态识别方法。因为不变矩描述了人运动的静态信息，其在整个步态周期提取的特征则蕴含了人运动的动态信息，所以将不变矩作为识别特征用于步态识别。该方法首先计算每帧图像的不变矩；然后采用傅里叶级数来拟合整个不变矩系数序列，并用遗传算法搜索傅里叶级数系数；接着将这些系数的幅值表示为用于分类的特征向量；最后再用k近邻分类器对特征向量进行分类。通过对CMU步态数据库中的4种步态分别进行的实验结果表明，该方法对单独的矩可取得80%以上的识别率，而对级联的矩识别率则可达到90%以上。另外，该方法对部分遮挡也具有鲁棒性。实验结果和性能分析表明，这种结合静态和动态信息的识别方法是有效的。关键词：步态识别;特征提取;不变矩;遗传算法;KNN分类器2932|243|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：随着机器人和人工智能技术的发展，在复杂环境中特别是足球机器人的实时比赛的环境进行识别和跟踪已是一个挑战性的课题，提出了一个基于投影的目标跟踪算法，该算法首先把比赛场地分成了若干区域，在这些区域内搜索一个种子点，然后以此点为起点沿垂直或水平方向在目标区域搜索，计算该点的投影值，根据这些投影值识别出目标的一个顶点（或小球的球心），进而识别出目标；最后，提取出7个运动目标的位置和方向，实验结果表明,该算法与其他方法相比有计算量少、图像处理速度快和易于实现等优点。同时,该算法在仿真系统中得到了检验。关键词：足球机器人;视频跟踪;种子点算法3657|294|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：利用小波变换检测信号边缘的优势，对V型坡口焊接激光图像以及多层多道焊激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究，给出了基于小波变换的焊缝识别算法,并提出了多层多道焊拐角跟踪点的识别算法，同时进行了大量的实验研究；分析了多层多道焊接激光图像的特点，在V型坡口识别算法的基础上进行了改进，利用模板匹配技术，实现拐角跟踪点的识别。关键词：边缘检测;小波变换;多层多道焊接;焊缝识别;焊缝跟踪3160|269|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：聚类有效性是聚类分析中尚未解决的基本问题，最佳聚类数的确定是聚类有效性问题中的主要研究内容。以几何概率为理论依据，针对2维数据集提出了一种新的聚类有效性函数，用于确定最佳聚类数。该函数利用2维数据集与2维离散点集之间存在的对应关系，以2维离散点集在特征空间中的分布特征为依据，测度对应数据集的聚类结构，思路直观、容易理解。测度过程中，将点集中的点两两相连生成一个线段集合保存点集的结构信息，通过比较线段集合中线段方向取值与完全随机条件下线段方向取值的相对大小，构造聚类有效性函数。实验结果表明，针对给定的样本数据集，生成该函数的曲线，再根据曲线的形态能够有效地确定2维数据集的最佳聚类数，指导聚类算法设计。关键词：聚类有效性;几何概率;聚类分析;最佳聚类数2983|225|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：研究了动态粒子图像追踪过程中的误匹配问题，提出了基于自组织映射（SOM）神经网络的粒子图像匹配算法。该方法使用SOM神经网络将归一化相关算法与最近邻判断准则结合在一起。首先使用互相关算法估计初始匹配位置；然后根据不同相关度的位置信息构建SOM神经网络并使用近邻支持判断准则选择最佳匹配位置。经SOM神经网络改进的粒子图像匹配算法大大减少了伪矢量的数量，增强了实际的处理能力；最后，使用人工合成的粒子图以及真实流场中的粒子图像进行了算法验证及误差分析。结果表明，该算法在分析精度方面有很大的提高并且具有很强的鲁棒性。关键词：图像匹配;自组织映射神经网络;粒子图像测速;相关技术;鲁棒性2892|209|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：在数字射线成像检测技术中，当物体形状不适宜于旋转扫描时，传统的X射线计算机断层成像技术（CT）难以得到其3维信息，对于这种情况，立体视觉是一种较好的解决方案。立体视觉的关键技术是立体匹配，尽管目前立体匹配技术的研究已取得了很大的进展，然而这类研究主要局限于可见光等反射成像领域，对X射线图像等透射成像领域的研究很少。由于成像原理的不同，透射图像的立体匹配技术与可见光图像存在很大差异。为了对X射线图像进行正确匹配，根据射线图像的特点，首先制定了合理的立体匹配策略，并指出边缘是一种“好”的匹配基元；然后建立了射线图像立体匹配的约束条件，同时分析了射线图像匹配不确定性的原因；最后确定了由粗到精的两步匹配方法，并提出利用多目视觉约束来实现精匹配。利用工业射线像增强器系统对标准样件进行成像的实验结果表明，该技术是可行的，匹配的绝对平均误差在2pixels范围内。关键词：立体匹配;匹配基元;约束条件;不确定性2685|250|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：影像拼接是从近景数码影像中生成墙面纹理需要解决的问题。然而由于现有的拼接软件通常不适用于处理几何变形大的近景影像，但通过对从近景数码影像中自动拼接墙面纹理的方法进行的研究发现，在相机的位置离建筑物相对较远，且大致沿一条直线进行拍摄时，当原始影像预先纠正到同一个铅垂面上后，由于各影像之间的大小比例接近于1，因此对于此种情况的拼接而言，就只需要通过选取拼接点来确定相邻影像之间沿X轴和Y轴方向的平移量，即可实现拼接。然而对于比较狭窄的街道（如步行街）来说，则由于摄站与建筑物之间的距离比较小，使影像的倾角增大，导致影像的几何变形增大，所以不适于采用选取拼接点的方法进行拼接。针对此种情况的拼接，提出了一种类似于航带法生成正射影像的条带法，用来进行墙面纹理的自动拼接，并且结合影像间同名水平直线的约束和加密匹配同名点两种方法来对拼接结果进行优化。最后针对地面实拍的序列影像进行了实验。实验结果证明，该方法能够显著消除相邻影像间的几何差异，从而真正实现了影像的无缝拼接。关键词：墙面纹理;自动拼接;投影差;同名水平直线约束;条带法2739|247|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：Curvelet变换是继小波变换之后，能更适合于图像处理的一种新的多尺度变换分析方法，它比小波变换更加适合分析2维图像中的曲线或直线状的边缘特征，同时也具有很强的方向性。为了将该变换应用于图像融合，首先对第2代Curvelet变换理论进行了综述，然后在对基于第2代Curvelet变换的遥感图像融合方法进行研究的基础上，提出了一种与IHS变换结合的融合方法。最后用高分辨率全色图像与低分辨率多谱图像进行了融合实验，实验结果表明，将Curvelet变换引入图像融合，能够更好地提取原始遥感图像的特征，不仅可为融合图像提供更多的信息，而且融合图像能在较好地保留光谱信息的同时，使空间细节信息也得到增强。关键词：遥感图像融合;Curvelet变换;IHS变换;小波3086|230|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
- 摘要：网格参数化是数字几何处理中的重要问题，而三角网格又是典型的一种网格表示形式。为能够快速求解三角网格的平面参数化，同时减少参数化带来的三角形的扭曲，提出了一种保持形状相似的三角网格平面参数化方法—保相似参数化，该方法使得参数化后的网格的相邻两边夹角和长度比例在最小二乘意义下整体上保持不变，从而建立对应三角形的相似性。通过三角形的相邻两条边的夹角和两边的比例值建立线性方程组，在给定初始条件后可以快速地求解该线性方程组，从而得到参数化后的平面网格。该方法也适用于添加任何线性约束条件，而且整个算法是线性的。与现有的一些方法相比，该算法几何意义直观，操作简便。实例表明，该方法可以得到较好的参数化结果，非常适合于纹理映射等计算机图形学的应用。关键词：数字几何处理;网格参数化;保相似;纹理映射3318|243|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：道路网自动选取是自动制图综合中的难点和重点工作之一，已有的自动选取方法在选取过程中没有将全图的道路网作为一个整体来考虑，道路网结构特征保持不明显。通过一系列的实验，利用图论的不同方法对道路网进行自动选取，并对结果进行了分析和比较，构造出了一种较好的道路网自动选取方法。根据平面图形的网络特征将道路网分为两种类型（乡村型和城市型），并针对每种类型的道路网提出了不同的选取方法。实验结果表明，选取效果较好，能够满足道路网自动制图综合的需要。关键词：道路网;自动综合;选取;图论3083|212|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了更合理地进行四面体网格剖分，提出了一种根据待剖分对象形态不同进行网格密度自适应调整的四面体网格剖分方法。该方法首先采用BCC（body centered cubic）网格初始化网格空间，并根据表面曲率的大小以及距离物体表面的远近，采用LEPP(longest edge propagation path)算法由外至内对初始化后的网格空间进行不同尺度的细分；然后对横跨表面的网格进行调整，以形成对象的表面形态；最后采用以质量函数引导的拉普拉斯平滑与棱边收缩(edge collapse)的方法对网格的质量进行优化来最终得到待剖分对象的四面体网格。结果表明，该方法所生成的网格不仅具有自适应的网格密度,而且网格质量比常用的Advancing Front 算法也有所提高。对于基于3维断层图像或表面模型进行有限元建模，该方法不失为一种行之有效的好方法。关键词：网格剖分;网格优化;有限元建模3352|210|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：计算简单多边形间的最小距离，在所有与几何图形计算有关的领域中，一直以来都是一个基本问题。为了更快地求解简单多边形的最小距离，提出了一个基于关联多边形三角化分割的简单多边形间最小距离的求解算法。该算法的主要思想是：首先构造一个关联多边形把两个多边形联系起来，其目的是把最小距离限制在这个关联多边形内；然后根据两个多边形的最小边界矩形包围框间的不同位置关系，详细阐述了关联多边形的构造过程，同时论述了关联多边形是一个简单多边形。为了计算最小距离，首先要对关联多边形进行三角化分割，并使最小距离位于三角化分割结果中某一个三角形区域内，或者至多位于两个相邻三角形区域内；之后通过对所有三角形进行遍历来找出最小距离及其所在的位置。该算法的时间复杂度是线性的。关键词：关联多边形;最小矩形包围框(MBR);三角化分割3234|239|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为实现飞行地理环境中高效的数据调用，以满足实时性要求，就需要对飞行地理环境中海量的栅格数据与矢量数据进行统一的数据组织。这种统一的数据组织方法不仅要对海量的栅格数据进行矩形分块组织，同时也要对海量的矢量数据进行矩形分块组织。为了高效地对海量的矢量数据进行矩形分块组织，就需要采用高效的矢量数据矩形分块裁剪算法。现有的多边形裁剪算法中，Sutherland Hodgeman算法和Maillot算法对于裁剪的结果多边形有多个分离部分时都得不到正确的裁剪结果，而Weiler Atherton算法、Vatti 算法和Greiner Hormann 算法却总能得到正确的裁剪结果。后3种算法中，虽然Greiner Hormann 算法在空间消耗和时间消耗上都是性能最好的，但仍不能满足实际工程的要求。为进一步提高裁剪速度，提出了一种新的快速有效的矩形窗口的多边形裁剪算法。该新算法不仅继承了后3种算法在连接形成裁剪的结果多边形时的优点，而且还对Greiner Hormann算法在插入交点时的处理方式进行了改进，并采用了比Greiner Hormann算法中应用的双向链表更为简单的单向链表的数据结构。实验结果表明，新算法不仅能得到正确的裁剪结果，而且在空间消耗和时间消耗上的性能优于Greiner Hormann算法，可满足实际工程的要求。关键词：矢量数据;数据组织;多边形裁剪4372|393|0更新时间：2024-05-07
计算机图形学
- 摘要：散斑是激光三角传感器测量不确定度极限的根本影响因素。提出了一种用于旋转对称激光三角传感器的激光散斑的仿真方法，获得了仿真散斑图像。在旋转对称的三角传感器中，投射的激光点在检测器上被成像为一个环，从而散斑也相应是圆弧形。研究了散斑的特性，该散斑在环的半径方向上服从主观散斑的特性，其尺寸由光学系统的数值孔径决定。而在环的切线方向上，其本质上是客观散斑，由于光学系统存在折返光路，其尺寸由物体到检测器的光程、投射的激光光斑尺寸和成像圆环的半径决定。实验结果表明，仿真结果与散斑理论一致。基于仿真给出了对旋转对称三角传感器位移测量不确定度极限的分析，结果表明，使用旋转对称形式的传感器光学布局，在相同的光学系统数值孔径和使用同样的灰度质心算法的情况下，可达到传统激光三角测量不确定度的1/5。关键词：光学测量;激光三角传感器;散斑;仿真;旋转对称3354|214|0更新时间：2024-05-07
虚拟现实和增强现实
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