最新刊期
2009 年 第 14 卷 第 4 期
- 摘要：在遥感图像中，利用模糊扩展的概率测度描述混合像元各端元的丰度含量，是模糊集合理论进行混合像元分解的主要手段。然而由于非线性因素的影响以及自然地物的复杂性，往往导致了端元光谱的变异性，这是造成混合像元分解误差的主要原因之一。从模糊集合的另一种测度——可能性测度出发，讨论了对端元光谱的变异性的描述：在遥感图像多维正态分布假设的前提下，利用1维连续的卡方分布，提出了面向遥感图像可能性分布的模糊描述，并进一步提出了可能性分布的模糊划分算法，对整个图像进行端元的模糊划分，从而描述端元光谱的变异性。通过对真实的高光谱遥感图像进行检验，结果表明，该方法能充分地表达端元光谱的变异性，可为今后进一步提高遥感图像混合像元分解精度提供重要的参考。关键词：模糊子集;可能性分布;混合像元分解;端元;光谱变异性5730|329|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：随着遥感技术的发展，采用遥感影像对国土资源进行动态监测已经成为了热点。目前常用的差值法和分类后比较变化检测方法中存在着各种缺陷。提出一种基于模糊C均值聚类（FCM）算法的遥感影像变化检测方法，利用一个改进的模糊C均值聚类算法进行遥感影像分类处理，然后引入多波段综合变化掩膜的思想进行变化检测。实验结果表明这种方法是有效的，提高了检测精度，检测结果为国土资源调查提供了重要依据。关键词：变化检测;模糊聚类;图像处理;遥感5518|364|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：探地雷达图像中双曲型回波特征是识别地下管线的重要依据。根据探地雷达图像具有子波频率信息的特殊性，提出了一种基于梯度幅度的ROI(感兴趣区域)自动提取新方法。通过优化梯度幅度图的微分取值方式，使梯度幅度图中的双曲型特征更为突出；以直方图方式分析灰度信息分布，并自动求取阈值，以该阈值对梯度幅度图进行二值化处理；在此基础上，采用连通区域算法对特征区域进行扩充分割，并根据区域面积剔除杂波区域，从而提取出探地雷达图像中双曲型回波的ROI区域。该方法计算速度快、准确度高，易于在实际探测中实现。关键词：梯度幅度图;探地雷达;ROI提取;双曲型特征5467|287|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：根据桥梁和水体相交的空间关系，提出一种面向对象的高分辨率遥感影像桥梁提取方法，首先利用面向对象的影像分析方法对IKONOS全色影像进行河流、陆地分类；然后将陆地提取为一个矢量图层，同时对分类后的影像进行二值化处理，分成河流和陆地两部分，再经数学形态学处理，获得连通的河流对象，并提取河流为一个矢量图层；最后通过河流与陆地求交的空间运算获得桥梁。实验结果表明，这种方法简单、运算量小、效率高，在从高分辨率遥感影像提取桥梁的实践中具有广泛的适用性。关键词：面向对象;高分辨率;空间分析;桥梁提取5920|288|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对高分辨率可见光图像中靠岸舰船的灰度特征和纹理特征与港口设施极为相似而难以自动检测的问题，提出了一种利用邻域自相似局部特征提取算子提取港口舰船局部显著性特征，经过特征空间分析，并利用先验知识信息，自动检测港口舰船的算法和处理流程。实验结果表明，该处理方法具有较好的可操作性和鲁棒性，能够快速准确地检测出港口舰船目标。关键词：高分辨率遥感图像;邻域自相似局部特征;特征空间分析;先验信息5791|317|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：利用Mumford-Shah模型对卫星云图进行分割和识别。根据卫星云图自身的特征，提出了基于核心灰度的Mumford-Shah模型，并用此模型分割出了单通道卫星云图中的高云、中云和低云。同时提出了一种基于核心灰度的Mumford-Shah模型的向量图像分割方法，对两个通道的卫星云图进行分割，更加准确地识别出中低云系在红外通道和可见光通道中的位置。关键词：卫星云图;图像分割;Mumford-Shah模型;向量图像5488|313|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：研究遥感数据像素级融合统一模型及相应的实现技术具有重要的理论和应用价值。根据遥感数据成像机理和多光谱影像理想融合增强结果提出了遥感数据融合算法统一模型，该模型通过数学表达式的方式清晰地反映了参与融合的多光谱影像、从高分辨率全色影像提取的空间细节信息和采取的融合策略三者之间的运算关系，将三类典型融合算法推导成本文提出的统一模型；提出了基于统一模型的实现技术，该实现技术舍去对融合结果没有影响的计算步骤，只计算影响最终融合结果所需的参量，并列出常用融合算法实现过程中两个重要参量的求法。通过分析与比较，本文的统一模型概括更全面、适用性更广；通过分析实现步骤和比较实验结果，证明了基于统一模型的实现技术具有减少运算量的优越性，且具有普遍适用性，能应用于已提出的大部分遥感数据融合算法，有助于遥感数据融合技术的应用推广。关键词：遥感数据;像素级融合;统一模型;实现技术5485|317|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出了一种面向影像配准应用的仿射不变特征算法。首先选取图像中拉普拉斯算子和尺度空间微分算子同时取得最大值的点为特征点，使用仿射参数模板对特征点邻域进行重采样以补偿投影变换造成的形变。随后对采样区域求取尺度不变特征变换(SIFT)构造特征矢量。在此基础上，构造相似性判据匹配特征点，通过RANSAC(random sample consensus)算法迭代消除错配生成修正的特征点集，并精确估计变换参数。利用仿真数据，测试了所提算法在仿射变换、局部遮挡、灰度对比度变化、高斯噪声等影响因素下的性能，并用异时相卫星遥感影像验证该算法的实用价值。关键词：模板;尺度不变特征;仿射不变特征;相似性判据;仿射变换;遥感影像;RANSAC6156|317|0更新时间：2024-05-07
“遥感图像信息提取”主题专栏
- 摘要：纹理是一种重要的视觉线索，是图像中普遍存在而又难以描述的特征。纹理分类与分割是图像处理领域一个经久不衰的热点研究领域，纹理特征提取作为纹理分类与分割的首要问题，一直是人们关注的焦点，各种纹理特征提取方法层出不穷。在广泛文献调研的基础上，回顾了纹理特征提取方法的发展历程，分析了其研究现状，对纹理特征提取方法进行了较为全面的综述，对其进行分类和比较，最后给出了纹理研究领域的主要发展趋势。关键词：图像纹理;纹理特征提取;灰度共生矩阵;马尔可夫随机场;分形;小波;Gabor滤波器;自回归模型21099|1042|0更新时间：2024-05-07
综述
- 摘要：在多视点视频系统中，用户端的随机访问性能是表征交互能力的一个重要指标。当用户进行随机访问时，需要快速确定相应的解码路径，以快速有效地获得相应视点与时刻的图像帧。针对H.264多视点视频系统中随机访问效率不高这个情况，分析了传统多视点视频系统随机访问解码路径的计算方法，讨论了其中存在的非最优解码路径问题，提出帧等级矩阵的概念。然后，提出针对HBP（hierarchical B pictures) 这种具有代表性的多视点视频编码预测结构的解码路径计算快速算法。实验结果表明，所提算法能获得较优解码路径，从而有效地提高随机访问性能，降低解码复杂度。关键词：多视点视频系统;随机访问;解码路径;帧等级矩阵4339|288|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：中值滤波由于可有效去除脉冲噪声，且能保护细节信息，因而成为应用最广泛的滤波算法之一，然而中值计算的速度问题在一定程度上制约了中值滤波的应用。为提高中值计算的速度，提出了一种利用测度积分快速计算中值的方法。该方法首先使用阶梯函数对数组进行拓展，并通过给出中值与函数测度积分的关系，实现了基于函数测度积分的中值计算算法；然后针对数组值分布范围较大时，中值计算时间增长的情况，给出了对测度空间进行压缩的解决方案；最后将空间压缩的方案推广到了多级压缩。实验表明，新方法计算中值的速度优于已往各种中值算法，并能与多数改进的中值滤波算法相结合。关键词：中值计算;测度;测度积分;阶梯函数;空间压缩4000|230|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了更好地进行菲涅耳全息图的CCD记录及重现，设计了一种CCD同轴全息图的重构算法，该方法首先用CCD代替传统干版直接记录菲涅耳同轴全息图，并以位图形式存储到计算机中；然后利用数值计算代替光学衍射过程来再现物体的像；最后通过实验验证了该算法及数字全息图的不可撕毁性。关键词：电荷耦合器件;数字重构;傅里叶变换;菲涅耳衍射区9098|302|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：与线性恢复算法相比，基于最大熵的图像恢复算法具有更好的图像恢复效果，但其收敛速度较慢。为了提高最大熵图像恢复算法的收敛速度，首先给出了算法的非周期反卷积模型，然后采用模糊推理系统在线确定算法的迭代步长。由于采用了可变步长，因此极大地提高了算法的收敛速度。仿真实验表明提出的算法收敛速度快，图像恢复效果好。关键词：最大熵;图像恢复;非周期反卷积模型;模糊推理系统4926|310|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：建立图像质量客观评价模型对于图像编码、增强、重建以及分析等领域具有重要的现实意义。鉴于传统的图像质量评价方法的评价结果与主观感知存在较大的误差等缺陷，为此从分形角度考虑，并兼顾人眼视觉特性，首先提取了分形维数作为图像质量的评价指标；然后从非线性角度来表征引起人眼视觉敏感变化的图像亮度以及纹理信息，并将能准确反映图像质量变化的空隙度参数作为有效补偿；最后采用线性回归分析直接对图像进行建模，并将分形维数差值和空隙度差值两分量表示在统一的模型中。实验证明，相对于传统的PSNR和SSIM评价指标而言，该评价模型不仅对于不同类型的失真、相同失真类型的不同失真级别的图像能够准确进行评估，而且与主观评价值（MOS）具有更好的关联性，即与人眼视觉感受具有较高的吻合性，同时能够实现对图像质量进行全面、科学的评价。关键词：质量评价;分形维数;空隙度;结构相似法;峰值信噪比3690|283|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对图像末制导系统中，由弹体姿态变化引起的图像几何失真，提出了一种新的弹载图像几何失真的校正方法，并首先根据仿射投影不改变目标平行结构的特性，提出了以仿射投影图像为目标进行校正的思想;然后根据弹载摄像机成像特点，推导出了目标透视投影和仿射投影与弹体俯仰角之间的函数关系;最后利用该函数关系，通过合理的坐标系设置，结合惯导和图像信息来求得目标的校正图像。仿真实验结果表明，该方法能有效地校正由弹体姿态引起的图像几何失真，不仅有利于目标的精确定位，而且对惯导误差不敏感，计算量也较小。关键词：仿射投影;几何失真;弹载图像;图像末制导3652|272|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：文章对非局部均值（NL-Means) 图像去噪算法进行了改进，提出一种定量估计算法滤波参数最优值的方法，由噪声图像估计噪声方差，进而由噪声方差与图像方差估计滤波参数h。另外，根据局部区域加权欧氏距离的对称性，将算法中复杂度最高的两像素间距离计算由两次降为一次，从而在不损失性能的条件下使计算复杂度降低到原来的一半左右。在多个典型图像上的实验结果表明，提出的自适应非局部均值算法(ANL-Means)可达到近似最优性能，且处理时间只有标准NL-Means算法的一半左右。关键词：图像去噪;高斯分布;噪声;方差5241|382|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：噪声抑制是红外图像处理中一个重要的研究课题，但常用的去噪算法会造成细节的损失。为有效地抑制噪声，同时保护边缘，在P-M扩散模型的基础上，提出了一种新的基于方向信息测度和边缘隶属度的各向异性扩散滤波算法。该算法的核心内容是将图像分为边缘区和非边缘区两个区域，对非边缘区采用常规P-M扩散方程完成噪声的滤除，对边缘区采用基于方向信息测度的非线性扩散方法，在平滑去噪的同时对边缘进行修整、增强。最终的仿真结果表明,该算法的峰值信噪比、均方误差、辐射分辨率等参数均优于常规算法，该算法具有良好的前景和实用价值。关键词：噪声抑制;各向异性扩散;方向信息测度;边缘隶属度3912|249|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：原位根系CT图像的精确分割是实现植物根系3维重建和定量分析的重要基础。为了对原位根系CT序列图像进行准确、有效的分割，针对原位根系CT序列图像固有的模糊性特征，设计了一种基于遗传算法的模糊多阈值图像分割方法。该方法首先通过直方图分析确定了原位根系3维分割的初始阈值范围；然后通过设计一种模糊隶属度函数, 将图像模糊划分为若干个不同的区域; 最后采用最大模糊熵准则，并借助遗传算法寻找确定了一组序列图像的最佳分割阈值。编程实验结果证实，该算法不仅能更加准确、有效地对植物根系原位CT序列图像进行分割，并可提高图像阈值分割的精度和效率。关键词：遗传算法;模糊分割;CT图像;原位根系3840|246|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：舌像分割中嘴唇和舌体部分的纹理和颜色比较接近，直接采用Snake方法提取舌体轮廓很难得到理想的轮廓。本文提出一种结合径向边缘检测与Snake模型的分割方法，首先使用径向边缘检测得到初始轮廓，使用色彩对消消除嘴唇影响，最后用Snake获取舌体轮廓。实验表明该算法取得较好的分割效果。关键词：舌像分割;径向边缘检测;Snake模型3688|270|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出一种基于烟雾图像多特征融合和空间精度补偿的森林火情检测算法。该算法首先将基于小波分析和运动分析的烟雾检测结果进行融合，然后利用烟雾的颜色特征和运动特征将融合检测结果累积，实现检测烟雾，并基于图像中的地平线信息进行空间精度补偿下的烟雾区域提取。实验结果表明此算法可提高检测的准确性，降低误检率，对环境较为鲁棒，在森林防火中具有重要的应用价值。关键词：烟雾检测;小波分析;多特征融合;空间精度补偿3733|271|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：人脸识别是模式识别领域中的一项重要的研究课题。到目前为止，已经提出了许多方法来处理人脸的识别问题。最近，许多流形学习算法被提出并且成功地应用于人脸识别当中。这些流形学习方法能够保持人脸图像数据的局部结构，同时，还可以发现人脸的非线性结构。在这些流形学习方法中，局部保持投影方法(LPP)是最有效的方法之一。基于LPP方法，提出了一种新的人脸识别方法——基于Schur分解的正交鉴别局部保持投影方法(ODLPPS)。与LPP方法相比，ODLPPS 把类间散度与类内散度之差的信息融入到LPP的目标函数中并且获得了正交的基向量。在ORL和Yale 人脸数据库上的实验结果表明，该方法在识别性能上优于一些已经存在的方法，如eigenface，Fisherface，LPP 和orthogonal LPP(OLPP)。关键词：流形学习;局部保持投影;正交局部保持投影;人脸识别;Schur分解3832|238|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出了一种新的识别户外不同交通标志形状的算法。为了减少数字噪声的影响和分离提取独立的交通标志形状，基于颜色分割输出的外边缘可通过离散曲线演变进行简化和分解。正切空间中弧线的相似程度决定离散曲线演变的程度。形状的识别是通过模板匹配来实现的，待识别形状与模板之间的最小几何差异决定形状的类别。实验结果表明本算法是平移、旋转和尺度恒定的，能够在复杂的交通场景中进行可靠的形状识别。关键词：颜色分割;模板匹配;交通标志形状辨别法3898|321|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：基于粘滞流体模型的非刚体配准算法是一种适合个体差异较大配准场合的方法。其关键步骤为求解偏微分运动方程组，但原始算法中采用直接离散结合同步超松弛(SOR)的方法相当耗时。为了缩短求解时间，提出一种基于粘滞流体B样条模型的快速方法。首先利用B样条对速度场进行建模，将方程组未知量转为B样条系数，减小计算负担；接着利用B样条的一些重要性质，推导出基于快速傅里叶变换(FFT)的B样条系数求解方法，进一步加快求解速度。实验结果表明，新算法在保持原始算法相同配准精度的同时，具有很快的计算速度。关键词：非刚体配准;粘滞流体模型;B样条;FFT大尺度形变3478|270|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：立体匹配是计算机视觉领域中的一个重要的热门研究课题，为了获得性能更优的稠密视差图，通过把偏微分方程理论运用于机器视觉中，提出了一种新的基于能量函数获取稠密视差图(disparity map)的方法，并首先分析了匹配点对在不同相对位置下对匹配项产生的影响；接着提出了适用于视差图的各向异性的热扩散方程，它不仅继承了Alvarez定义的正则项对初始视差图内部平滑和保持边缘不连续的特性，还通过引入图像的噪声屏蔽函数和二阶方向导数来分别控制对应视差图中不同区域的扩散速度和角点处的扩散方向；最后通过定义的正则项和匹配项来构造新的能量函数，并把基于区域匹配算法得到的视差图作为初始值，再利用最速下降法求解相应的最小能量泛函。实验结果表明，无论从视觉效果上，还是重构深度图的判别上,该新算法都取得了更优的性能。关键词：立体匹配;稠密视差图;偏微分方程;匹配项;保真项4723|273|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：分析了遗传算法的缺陷，提出了自适应分层粒子群(PSO)立体匹配算法计算稠密视差图。首先采用SIFT(scale invariant feature transform)特征检测和匹配算法准确地确定视差范围；其次根据图像和视差范围的大小分层，建立由粗及细的自适应分层图像金字塔结构，加快搜索速度、减少错误匹配；然后在优化函数中引入能根据匹配窗口大小自动变化的因子来调整灰度项和平滑项数据的权重，并用改进的带变异算子的整数形式的PSO进行优化，避免了遗传算法搜索的盲目性以及容易陷入局部最优的缺陷，更快、更好地找到最优解。最后合成图像以及真实图像的实验结果表明该方法精度较高，速度较快。关键词：自适应分层;粒子群算法;视差图;立体匹配4010|255|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
- 摘要：准确、灵活的叶片模型对植物建模具有重要的意义，但目前大部分植物叶片曲面模型没有提供足够的准确性和细节描述。为了给生成准确、细致的叶片几何模型提供灵活的方法，即首先利用B样条曲线来描述叶片的边缘轮廓和主脉；然后用Delaunay三角化方法对叶片曲面进行网格化；最后通过改进Loop细分规则的自适应细分方法来优化叶片曲面，从而为植物叶片提供了一种灵活的3维几何造型描述方法。由于B样条曲线能够很好地描述大部分植物叶子的轮廓，Delaunay三角化方法的使用又解决了包含多个裂片的叶片曲面的网格化问题，而自适应曲面细分方法则不仅使得生成的空间曲面具有更高的光滑度，同时可使得生成的叶片曲面能够进行卷曲变形。实验结果充分表明，该方法是有效的。关键词：形态建模;3维植物叶片;B样条;细分曲面3775|295|0更新时间：2024-05-07
计算机图形学
- 摘要：非真实感绘制(NPR)为传统虚拟现实技术的使用开辟了新的空间。针对传统基于图像的绘制无法满足艺术风格虚拟环境需要的问题，通过将非真实感绘制技术引入虚拟场景构建中，提出了一种基于非真实感绘制的虚拟环境生成方法。该方法首先通过计算结构张量刻画图像局部结构，并采用全变分偏微分方程自适应滤波处理来得到平滑张量场；然后在此基础上采用线积分卷积指导画笔走向来模拟生成线条波动感艺术图像；最后将其融入3维场景来生成可漫游的艺术感虚拟环境。实验结果表明，采用该新算法不仅可以较好地模拟线条波动感艺术图像，而且可实现艺术风格虚拟环境的构建。关键词：基于图像的绘制;非真实感绘制;结构张量场;线积分3982|328|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：由于传统的海浪建模与绘制方法多是基于平面进行建模与绘制，较少细致考虑球面曲率对海浪建模和绘制的影响，因此无法在球形表面绘制出海浪在不同条件下形状、色泽等的变化。为了实现无界海洋的虚拟自由漫游，提出了一种考虑球面影响的、任意视点下的海浪建模与绘制方法，其核心是球面海洋模型和屏幕细分的自适应算法，同时基于海洋学知识以及解析几何和数字地球特点，首先解决和消除了模型生成中存在的计算量大和高纬度“压缩现象”等问题，并建立了球面海浪模型；然后，依靠可逐点计算的海浪生成模型，利用屏幕细分自适应算法将计算限制在与视点相关的可视球面海洋区域，并使几何分辨率依视点变化；接着采用“夹球”技术，解决了海面生成中存在的“边缘裂缝”现象；最后，采用GPU技术绘制出不同观察距离和方向下的真实感海浪场景，进而实现了用户在无界海洋上的自由漫游。关键词：海浪建模与绘制;球面海洋模型;视点相关细节层次模型;屏幕细分自适应算法3848|276|0更新时间：2024-05-07
虚拟现实和增强现实
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