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最新刊期
2009
年
第
14
卷
第
9
期
本期电子书
封面故事
上一期
下一期
“基于概率图模型的图像和视频分析与理解”主题专栏
视觉信息处理中的马尔可夫随机场
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陶霖密, 王奇凡, 邸慧军
2009, 14(9): 1705. DOI: 10.11834/jig.20090901
摘要:由于视觉信息处理中存在大量的不确定性,概率图模型在计算机视觉领域有着广泛的应用,备受广大学者的关注。许多视觉问题都可以通过建立概率图模型进行求解,随着高效求解算法的提出和发展,马尔可夫随机场在解决计算机视觉领域的大规模数据问题中具有很大的优势。首先简要地介绍了概率图模型的概念,然后对马尔可夫随机场模型的定义、特性和推导求解进行了分析和讨论,在此基础上,以马尔可夫随机场在视觉信息的应用为线索,对目前基于马尔可夫随机场的计算机视觉信息处理的主要技术进行了概述和比较研究。  
关键词:马尔可夫随机场;概率图模型;贝叶斯网络;信息传播;图像切割;能量最小化
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更新时间:2024-05-07
概率图模型及其图像与视频应用研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
王相海, 陈明莹, 方玲玲
2009, 14(9): 1712. DOI: 10.11834/jig.20090902
摘要:概率图模型及其应用作为一个具有挑战性的研究领域目前已成为一个新的研究热点。概率图模型为解决智能信息领域的不确定性问题提供了重要途径。尽管目前概率图模型还处于不断发展之中,但近年来基于概率图模型的图像和视频智能信息处理的应用研究受到人们的关注,出现了许多有效的算法,这些算法为解决一些传统的图像和视频智能信息处理问题提供了新的途径。本文首先对概率图模型的3种重要表现形式、特性和主要技术进行了分析和讨论,在此基础上,以概率图模型在图像和视频中的应用为线索,对目前基于概率图模型的图像和视频智能信息处理的主要技术进行了概述和比较研究;最后对概率图模型所存在的一些问题及进一步的发展进行了展望。  
关键词:概率图模型;贝叶斯网络;马尔可夫网络;隐马尔可夫网络;图像;视频
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更新时间:2024-05-07
图像轮廓波变换及变换域隐马尔可夫模型的应用
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
宋晓阳, 宋克欧, 陈亚珠
2009, 14(9): 1721. DOI: 10.11834/jig.20090903
摘要:鉴于2维张量积小波已被证实不能为分片光滑图像提供理想表达,从而促使了近年来各种“超越小波”的变换理论和方法的出现。其中轮廓波变换因其理论新颖、技术思想先进、实效显著而具有深入研究的前景和潜力。为了使人们对轮廓波变换有一概略了解,首先以轮廓波变换原理及变换域隐马尔可夫模型为主线,并对关键点给出了详细论述;然后从宏观角度对轮廓波变换进行了深入浅出的综述;最后通过与小波变换的应用对比、分析,指出了轮廓波的应用潜力之所在,以及更进一步的研究方向。  
关键词:图像小波变换;轮廓波变换;自然图像;隐马尔可夫模型
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更新时间:2024-05-07
基于核聚类算法和模糊Markov随机场模型的脑部MR图像的分割
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
廖亮, 林土胜
2009, 14(9): 1732. DOI: 10.11834/jig.20090904
摘要:为了更有效地对被噪声污染的脑部MR图像进行分割,提出了一种基于模糊核聚类和模糊Markov随机场的脑部MR图像分割算法。该算法在使用高斯径向基函数的核聚类目标函数中,引入了基于Markov随机场的补偿项,作为分割算法的空间约束。这种空间补偿项用Gibbs分布描述,实际上是一种归一化的核函数,其和用来度量灰度特征的核函数的形式是相似的,并且这种空间约束利用了分割结果的模糊信息。这种基于核函数和Markov随机场模型的算法克服了传统聚类以及核聚类算法的缺陷,不仅提出了更加合理的空间约束, 而且改善了原有的分割模型,因此可以得到更加分段光滑的聚类结果。通过对合成图像、模拟MR图像以及临床MR图像进行的分割实验以及和标准分割结果的比较表明,该算法优于相关算法,可以有效地分割被污染的MR图像。  
关键词:MR图像分割;核聚类算法;模糊Markov场;空间约束
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更新时间:2024-05-07
基于多尺度MRF的膝关节MRI图像快速分割
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
林芬华, 吴从中, 詹曙, 蒋建国, 李鸿
2009, 14(9): 1739. DOI: 10.11834/jig.20090905
摘要:膝关节MRI图像中骨骼的精确分割是进一步分割与定量分析膝部软组织的前提。目前膝关节骨骼分割的方法比较耗时或需要一定的人机交互。为解决这一问题,将多尺度MRF方法引入到膝关节MRI分割中,以实现快速无监督的分割。首先建立高斯混合的灰度统计模型,运用MDL准则自动确定类别的数目。建立多尺度MRF的先验模型时,利用尺度间的因果性给出非迭代的计算方法,由细尺度往粗尺度传递统计信息,再由粗尺度往细尺度计算每个像素的最大后验概率,从而实现快速准确的分割。实验结果表明,与单尺度MRF相比,多尺度MRF分割膝关节MRI所需时间大大减少,且精度与专家手动分割标准相当。算法通过建立多尺度马尔可夫随机场模型,完成了低信噪比膝关节MRI图像快速准确分割,可作为进一步自动分割软骨与半月板等软组织的基础。  
关键词:膝关节MRI图像分割;多尺度MRF模型;混合高斯模型;MDL准则
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更新时间:2024-05-07
采用EM算法对粒子滤波跟踪算法进行改进
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
孟勃, 朱明
2009, 14(9): 1745. DOI: 10.11834/jig.20090906
摘要:提出了一种改进粒子滤波跟踪算法EMPF(expectation-maximization particle filter)。针对传统粒子滤波存在的动态模型的不确定问题,将EM算法与粒子滤波算法有效结合,将运动模型的参数作为待估量,采用EM算法来确定目标的运动模型参数,从而获得对目标状态的较准确估计。实验结果表明,当目标做复杂的转弯运动时,该算法能够显著地提高对目标运动状态的预测精度。  
关键词:目标跟踪;粒子滤波算法;EM算法;运动模型;转弯机动
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更新时间:2024-05-07
基于贝叶斯模型的相机间人群目标识别
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
邓颖娜, 朱虹, 刘薇
2009, 14(9): 1750. DOI: 10.11834/jig.20090907
摘要:准确获取相互遮挡粘连目标的位置特征,是在视野有重叠区域条件下进行相机间目标识别的关键。提出首先构造人体模型,利用贝叶斯模型将粘连目标的分割问题转换为求解最大后验概率问题,然后依据获得的目标轴线特征,在不同的相机间按照最小距离原则进行相同目标的匹配识别。结果表明,利用人体模型进行人群分割的抗干扰能力强,目标识别的准确率较高。  
关键词:贝叶斯模型;目标识别;人群分割;人体模型
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更新时间:2024-05-07
利用动态部位变化的步态识别
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张二虎, 赵永伟
2009, 14(9): 1756. DOI: 10.11834/jig.20090908
摘要:为了解决人的衣着变化和携带物品对步态识别的影响,提出了一种基于动态部位变化的步态识别方法。首先应用背景差分和阴影消除获得人体步态轮廓,并对获取的轮廓进行位置中心化和大小归一化;然后通过步态能量图和阈值分割的方法划分出每一帧的动态部位,并使用扇形区域距离变换的方法对动态部位进行特征提取;最后使用最大熵马尔可夫模型对各个人的步态进行建模,完成了基于概率图的识别。该方法在CASIA步态数据库上进行了实验,取得了较高的正确识别率,实验结果表明该方法对人的衣着变化和携带物品情况下的步态识别具有较强的鲁棒性。  
关键词:步态识别;动态部位;扇形区域距离变换;最大熵马尔可夫模型
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更新时间:2024-05-07
综述
数字图像复原技术综述
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
沈峘, 李舜酩, 毛建国, 辛江慧
2009, 14(9): 1764. DOI: 10.11834/jig.20090909
摘要:数字图像复原的目的是将所观测到的退化图像恢复到退化前的原始图像,该恢复过程在很多图像处理应用中至关重要。近年来,图像复原技术虽已得到广泛研究,但仍有值得改进之处。为了使该领域的研究人员对当前各种图像复原方法有较全面的了解,在众多技术文献中选取了具有典型性的95篇来对各种图像复原方法进行分类综述。首先通过对复原技术问题的描述,揭示了复原技术的数学背景;其次以数字图像复原技术发展为主线,将复原方法归结为两大类进行详细讨论。一类是经典图像复原方法,另一类是现代图像复原方法。前者反应复原技术背景与发展过程,后者体现复原技术的发展趋势与面临的困难。最后,在总结全文的基础上,指出在今后进一步研究中值得关注的7项问题。  
关键词:数字图像复原;模糊辨识;神经网络;正则化;小波;支持向量机
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更新时间:2024-05-07
图像处理和编码
基于直方图分割的彩色图像增强算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
胡琼, 汪荣贵, 胡韦伟, 杨万挺
2009, 14(9): 1776. DOI: 10.11834/jig.20090910
摘要:针对直方图均衡化直接对彩色图像处理会导致图像色彩失真的情况,在对传统的直方图均衡化方法进行改进的基础上,提出了一种新的带色彩恢复的均衡化算法。该算法对于彩色图像R,G,B各个分量子图的灰度直方图,首先根据其灰度中值和分割直方图等面积原则进行两次分割,同时对分割后的各子灰度直方图分别进行均衡化处理;然后通过计算R,G,B各分量子图的灰度级总数占原彩色图像灰度级总数的比例,将均衡化处理后的R,G,B各分量子图进行合并。实验表明,该算法对彩色图像处理具有较好的增强处理效果。  
关键词:直方图均衡化;图像增强;直方图分割;彩色图像
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更新时间:2024-05-07
DCT系数的统计模型及其接收机性能分析
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
毛家发, 林家骏, 韩津生
2009, 14(9): 1782. DOI: 10.11834/jig.20090911
摘要:隐写分析技术已经成为网络信息安全的一个重要方向,如何有效地监控和检测网络中传递的秘密信息对于保障国家安全具有重要现实意义。针对国内外学者提出各种不同的DCT系数分布模型,提出了图像的DCT系数α稳态簇模型。考虑数据的实际统计特征,系统地描述了图像DCT系数的α稳态簇模型, 验证了图像DCT系数统计模型既不服从于广义高斯模型、高斯模型、Lapalacian模型,而是服从于α稳态簇模型,因为α稳态簇模型具有足够的柔韧性,随着特征指数α改变,其分布形状就会改变。 同时,根据工程上简易、实用、可行性和性能好的要求,提出了一种新颖的、α稳态簇模型之一的、柯西接收机的隐藏信息盲检测方法。这种检测接收机与广义高斯接收机相比,其性能更具鲁棒性,适应性更广。与文献[8]相比,其性能不但没有下降,有的反而提高了,而且运行速度也快了几十倍。  
关键词:隐写分析;α稳态簇模型;接收机;ROC曲线
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更新时间:2024-05-07
基于单象限Fourier-Mellin域相位相关的快速稳像算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
王志民, 徐晓刚
2009, 14(9): 1790. DOI: 10.11834/jig.20090912
摘要:针对电子稳像实时性和鲁棒性的要求,提出了一种快速的单象限Fourier-Mellin域相位相关的近似运动估计算法,即首先根据Fourier变换振幅谱的对称性和空间域图像块匹配的思想,提出了一种新颖的单象限 Fourier-Mellin变换方法,即在频率域中采用单象限振幅谱进行对数极坐标变换;然后结合相位相关技术估算帧间运动参数。与基于标准Fourier-Mellin变换的算法相比,在保证精度的前提下,新算法可大幅度降低算法的计算复杂度。实验结果表明,该新算法的运行速度比标准算法提高了约75%,且精度略有提高。  
关键词:电子稳像;单象限Fourier-Mellin变换;相位相关;近似运动
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更新时间:2024-05-07
利用点扩展函数信息的变分图像去噪及增晰方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
姚伟, 孙即祥
2009, 14(9): 1796. DOI: 10.11834/jig.20090913
摘要:基于偏微分方程(PDE)及变分法的图像去噪方法利用其数学特性得到了优于传统方法的结果,但很多模型只考虑了去噪的问题。通过对最小化凸能量函数模型引入点扩展函数信息,构造了具有去模糊效果的变分去噪模型,采用了Kacˇanov线性化方法进行求解,得到了更好的结果,实验结果及数据证明了模型的有效性。  
关键词:变分法;点扩展函数;图像去噪;图像增晰
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更新时间:2024-05-07
主辅扫描混合编码的嵌入零树小波改进算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈冬, 张田文
2009, 14(9): 1802. DOI: 10.11834/jig.20090914
摘要:提出了主辅扫描混合编码的嵌入式零树小波(EZW)改进算法。使前一阈值下大系数的辅扫描编码和解码优先进行,构成一个新的辅扫描过程;合并了主扫描和新发现的大系数的辅扫描为一个新的主扫描过程,使编码和解码更精细有效。实验结果表明,与传统的EZW算法相比,该改进算法明显提高了图像压缩的峰值信噪比。  
关键词:JPEG2000;改进算法;混合编码;图像压缩;小波
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更新时间:2024-05-07
一种改进的AEI算法中初始匹配码字的快速查找方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李东平, 潘志斌, 乔瑞萍, 乔阳, 蔡骋
2009, 14(9): 1808. DOI: 10.11834/jig.20090915
摘要:矢量量化(VQ)是一种高效的有损压缩技术。快速码字搜索算法是矢量量化的核心问题之一,其性能决定了编码时间。快速码字搜索算法中,绝对误差不等式删除算法(AEI)是一种典型的3步算法,其第1步查找输入矢量的初始匹配码字的方法采用了Minimax法,是整个AEI算法中计算量最大的步骤,严重影响了算法的效率。针对这个问题,提出了一种新的查找初始匹配码字的方法——Partial Minimax法。该方法在保证所找到的初始匹配码字与原始AEI算法相同并且重建图像的PSNR(峰值信噪比)值不变的前提下,可显著减小这一步骤的计算量和查找时间,从而有效地提高了算法的总体编码速度。  
关键词:矢量量化;快速搜索;AEI算法;初始匹配码字
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更新时间:2024-05-07
基于H264/AVC的帧层码率控制算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
周芦明, 刘春生, 罗亮
2009, 14(9): 1813. DOI: 10.11834/jig.20090916
摘要:在研究和分析了H264/AVC经典码率控制算法的基础上,提出了一种新的帧层码率控制算法。该算法充分利用各帧的复杂度以及目标缓冲区优化比特分配,同时采用了卡尔曼滤波器估计MAD的方法。与以往码率控制算法相比,该算法能更加合理地分配各帧的目标比特数,MAD预测也更加精确,从而提高了量化参数QP预测的准确性。实验结果表明,该算法能提高码率控制的精度,并使图像总体质量有一定程度的提高。  
关键词:H264;码率控制;复杂度;卡尔曼滤波
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更新时间:2024-05-07
基于几何特征的3维网格模型零水印算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
徐涛, 张艳宁, 孙瑾秋, 郑江滨, 林增刚
2009, 14(9): 1819. DOI: 10.11834/jig.20090917
摘要:由于3维网格模型对水印嵌入强度高度敏感,为避免外观视觉效果严重失真,如今多数水印算法只能采用低强度的嵌入策略,从而导致其鲁棒性能下降。为了解决水印鲁棒性和透明性之间的矛盾问题,提出了一种不对网格模型数据进行任何改动的零水印算法。该方法首先对网格模型的几何数据进行校准预处理,然后对网格按顶点包围盒进行分割来提取几何数据空域特征,进而再应用3维DCT变换在变换域中进一步集中能量,其水印由若干DCT大值系数构造生成,并在IPR数据库注册获得版权保护,该水印的检测过程无需原始网格模型数据的参与。实验结果表明,该算法构造的水印不仅能抵抗顶点重排序、平移、旋转、各向一致缩放等攻击,而且对加噪、网格简化、网格滤波和二次水印等也表现出一定的鲁棒性。  
关键词:3维水印;网格水印;零水印
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更新时间:2024-05-07
基于Zernike矩的视频对象零水印算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
徐达文, 王继成, 王让定
2009, 14(9): 1825. DOI: 10.11834/jig.20090918
摘要:针对几何攻击所导致的水印不同步问题,提出了一种结合Zernike矩和图像归一化的有效视频对象水印算法。Zernike矩的幅度具有旋转不变性,缩放和平移不变性通过图像归一化取得。水印嵌入采用零水印方案,解决了基于Zernike矩的图像重构效果不理想和重构过程中复杂度高的问题。实验结果表明,该水印算法对旋转、缩放等几何操作具有鲁棒性,同时对压缩、滤波、高斯噪声等常见的图像处理操作也具有鲁棒性。  
关键词:Zernike矩;零水印;视频对象;图像归一化
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更新时间:2024-05-07
图像分析和识别
模糊非相关判别转换及其应用
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
武小红, 武斌, 周建江
2009, 14(9): 1832. DOI: 10.11834/jig.20090919
摘要:线性判别分析是一种特征提取和维数缩减的方法,广泛应用于人脸识别,语音识别和手写字母识别等领域。但是许多线性判别分析都是“硬”线性判别分析,每个数据点都严格地属于这一类或那一类。在非相关判别转换(UDT)基础上,提出了模糊非相关判别转换(FUDT)。FUDT是利用模糊集理论的有监督学习方法,其判别向量满足广义瑞利商方程,同时也满足样本到模糊非相关优化判别向量上的投影是非相关的。通过FUDT和UDT对公共数据库MSTAR的实验结果可看出,FUDT在处理SAR图像的特征提取方面优于UDT。  
关键词:线性判别分析;非相关判别转换;模糊非相关判别转换
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更新时间:2024-05-07
基于分块独立分量分析的人脸识别
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈才扣, 黄璞
2009, 14(9): 1837. DOI: 10.11834/jig.20090920
摘要:提出了一种基于分块独立分量分析(BICA)的特征提取方法。该方法通过将人脸分块降低了光照条件、人脸表情等外在因素对人脸识别的影响,并先后将分块后重组的矩阵的行和列作为训练样本提取独立分量,由于训练样本维数很小,因此它降低了传统独立分量分析(ICA)方法中存在的高维小样本问题产生的识别错误率,同时减少了识别时间。在Yale人脸库和AR人脸库上验证了该算法的有效性。  
关键词:分块;独立分量分析(ICA);特征提取;人脸识别
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更新时间:2024-05-07
改进的2维Otsu法及混沌粒子群递推的阈值分割
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
吴一全, 张金矿
2009, 14(9): 1843. DOI: 10.11834/jig.20090921
摘要:鉴于现常用的灰度级-平均灰度级2维直方图区域划分将部分目标和背景点错分成边缘和噪声点这一不足,为此提出了一种基于灰度级-梯度2维直方图的Otsu阈值选取新方法,利用混沌粒子群优化算法来寻找分割阈值,并提出在迭代过程中,采用递推方法来大大减少适应度函数的重复计算。实验结果表明,与最近提出的基于灰度级-平均灰度级2维直方图Otsu法及粒子群的快速图像分割方法相比,该新方法由于尽可能地考虑了所有目标点和背景点,从而使分割后的图像区域内部均匀、边界形状准确、特征细节清晰,同时运行时间几乎不到现有算法的1/3,而且粒子群处理的收敛精度得到了进一步提高。  
关键词:图像分割;阈值选取;2维直方图;Otsu法;混沌粒子群;递推
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更新时间:2024-05-07
基于最小噪声分离的约束能量最小化亚像元目标探测方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
杜博, 张良培, 李平湘, 钟燕飞
2009, 14(9): 1850. DOI: 10.11834/jig.20090922
摘要:提出了一种基于最小噪声分离的约束能量最小化亚像元目标探测方法。利用最小噪声分离变换,降低高光谱遥感影像的维数,同时分离高光谱遥感影像中的噪声。利用约束能量最小化方法对低维数据进行亚像元目标探测,避免了求解影像虚拟维数和病态矩阵求逆的问题。实验结果表明,该方法可以很好地抑制噪声的影响,亚像元目标探测率较高,是一种快速有效的高光谱遥感影像亚像元目标探测方法。  
关键词:目标探测;高光谱影像;约束能量最小化
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更新时间:2024-05-07
基于模板匹配的3维超声心动图四腔切面自动检测
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘小平, 杨新, 吴兰平, 孙锟
2009, 14(9): 1858. DOI: 10.11834/jig.20090923
摘要:在利用实时3维超声心动图诊断心脏病的过程中,医生手动寻找各关键剖视面既繁琐又费时;四腔切面是最重要的观察切面之一,为便于诊断,提出了基于模板匹配的自动检测3维超声心动图四腔切面的方法。首先,在医生指导下选择一幅四腔切面图像作为模板;其次,从3维心动图中提取一系列切面建立待检索图像库;最后,用两种不同的相似测度依次进行粗检索和精检索,找到与模板图像最相似的切面,即为该3维心动图中的四腔切面。利用该方法对28组正常人数据和22组非正常人数据进行实验,正确率分别为96%及863%。该方法仅利用一幅模板图像,初步实现了不同人3维超声心动图四腔切面的自动检测;其计算复杂度低,易于实现实时处理,避免了人工寻找切面的诸多弊端,对测量及配准等后续的计算机辅助诊断有重要意义。  
关键词:实时3维超声心动图;模板匹配;图像检索
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更新时间:2024-05-07
皮肤增生性疤痕组织的双光子显微图像纹理分析
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
谢志明, 陈冠楠, 陈建新, 杨坤涛, 陈荣
2009, 14(9): 1862. DOI: 10.11834/jig.20090924
摘要:依据皮肤增生性疤痕组织的病理特点,对其细胞外间质成分——胶原纤维和弹力纤维的双光子显微图像进行边缘方向、胶原纤维密度分布、弹力纤维几何形态等三方面的特征提取,并采用mean-shift等算法对这些特征进行了分析,最后将它们综合起来提出了一个评判公式。利用该式对118幅皮肤增生性疤痕组织的双光子显微图像进行统计分析,判断错误率为51%。分析结果表明,提出的纹理特征与分析方法能有效地判断皮肤是否疤痕化,为临床外科整形手术治疗皮肤疤痕中的精确定位皮肤疤痕的边界提供依据。  
关键词:增生性疤痕;双光子显微图像;胶原纤维;弹力纤维;纹理分析
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更新时间:2024-05-07
红外遮挡人体目标模板图像的Mean Shift分割算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
云廷进, 郭永彩, 高潮
2009, 14(9): 1867. DOI: 10.11834/jig.20090925
摘要:提出了一种红外图像中遮挡人体目标的分割方法。首先通过传统的阈值选取方法或直方图聚类等红外图像分割的方法,获取遮挡区域目标的二值化模板。用目标像素在模板中的相对行列坐标作为特征集使用Mean Shift算法分别计算各像素在行列方向的收敛位置并使用复数向量进行联合表达,再次以所有的复数向量作为特征集进行Mean Shift聚类,根据各像素位置对应的复数向量所属类别对其进行划分,完成遮挡目标的分割。与分水岭算法相比,该算法的分割结果完整保留了目标模板的外形,并且可以通过Mean Shift 带宽参数的选择完成不同精细程度的分割。  
关键词:红外图像;遮挡人体目标分割;均值漂移;分水岭算法
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更新时间:2024-05-07
医学图像分割算法的评价方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张石, 董建威, 佘黎煌
2009, 14(9): 1872. DOI: 10.11834/jig.20090926
摘要:对医学图像分割算法的客观评价是推进算法在临床上得到应用的关键。针对目前对医学图像分割方法的研究较多,而对分割算法的评价方法的研究却很少的问题,提出了一种判断和比较医学图像分割算法优劣的评价方法。首先对现有的几种评价方法进行了综述,并总结出了一套评价系统。可靠性、精确性、区域统计特性和效率是评价一个分割方法的4个重要参数,结合医学图像分割分别对它们的定义进行了说明。这些参数互相影响,评价分割算法时必须权衡这些指标,根据不同的应用背景赋予它们不同的权重。此外,还介绍了如何建立医学图像分割金标准数据库的方法。最后,通过Insight Toolkit(ITK)软件包中的两个算法例子,结合脑白质分割的医学背景,演示了如何利用本文评价系统来对这两种分割算法做出比较。实验结果表明,该评价方法可行,比较结果具有合理性。该研究为医学图像分割算法的评价提供了科学合理的方法,同时也指出了推动医学图像分割算法在临床上应用所应解决的问题。  
关键词:图像分割;分割评价;医学图像;ITK;金标准
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更新时间:2024-05-07
图像理解和计算机视觉
MPEG-7区域综合特征匹配的图像检索算法
封面论文
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李悦, 覃团发
2009, 14(9): 1881. DOI: 10.11834/jig.20090927
摘要:为改进现有基于颜色-纹理特征的图像检索算法在反映空间分布信息方面的不足,提出了一种基于MPEG-7区域综合特征匹配的图像检索算法(FIM-RBIR):首先按类粗分辨率对图像进行区域划分,再综合图像区域的颜色、纹理特征实现有效检索。实验结果表明,FIM-RBIR算法比SIMPLIcity系统的检索效果有了比较显著的改进,平均检索性能提高了433%,具有较好的平均查准率和鲁棒性。  
关键词:基于内容的图像检索;MPEG-7;图像区域;颜色;纹理
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更新时间:2024-05-07
ASM中基于不变矩图形畸变主动检测与修正
封面论文
封底论文
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张剑华, 陈胜勇, 刘盛, 管秋
2009, 14(9): 1886. DOI: 10.11834/jig.20090928
摘要:主动形体模型是可变形模板技术中一种重要的方法,在医学图像分析和机器视觉中得到越来越广泛的应用。但是该方法在图像的匹配过程中,如果目标图像不够清晰或者模型初始位置不理想,会产生畸变的匹配结果。而且该模型没有一个有效的对畸变图形进行检测和修正的策略。提出了一种基于边界矩不变量的主动检测和修正方法,通过引入边界矩不变量,对模型的形体变化进行量化,并根据从训练集中获取的统计信息,对变形过程中的模型形体的变形进行检测和修正。实验结果表明,该方法能够在很大程度上解决匹配过程中的畸变问题,并且相比传统主动形体模型,所消耗的时间增加很少,对算法的效率并不影响。  
关键词:主动形体模型;图形畸变;边界矩不变量
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更新时间:2024-05-07
基于影子的乒乓球机器人单目视觉系统标定
封面论文
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张远辉, 韦巍, 虞旦, 彭博
2009, 14(9): 1895. DOI: 10.11834/jig.20090929
摘要:视觉系统的场景标定问题是乒乓球机器人研究中要解决的首要任务。针对传统的双目视觉方案中图像处理运算量大、成本高、高速同步采集实现较为困难的缺点,探索了一种单目摄像机下的基于影子辅助成像的视觉标定方法。从单目摄像机模型出发,简化立体映射为平面映射,利用视觉场景中灯光、乒乓球和影子之间的几何关系,结合最小二乘法和最小误差估计,准确地计算视觉系统中灯与摄像机的位置,为图像识别和3维目标定位奠定基础。该方法既标定了摄像机的参数,同时也标定了辅助灯的参数,而且从平面图像坐标计算3维坐标过程简便,实验结果证明其具有较高的精度(<4 mm),可应用于快速图像处理的场合(>60 fps),有望成为一种低成本、便捷而有效的方法。  
关键词:单目;乒乓球机器人;标定;影子
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更新时间:2024-05-07
计算机图形学
基于力密度的交互式B样条曲面变形
封面论文
封底论文
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韩丽, Raffaele De Amicis, 祁瑞华
2009, 14(9): 1900. DOI: 10.11834/jig.20090930
摘要:由于传统曲面造型方法缺乏直观调控及难于交互的局限性,强调了基于力学平衡和力密度方法的物理造型策略,通过建立外载荷变化和节点位移等物理意义的最小化线性方程从而实现B样条曲面的自适应性变形调整。系统地给出了基于各种几何约束下通用的几何求解方法,并进一步提出了交互式目标曲线与区域曲线自由绘制的曲面整体和局部变形技术。实验结果验证了此方法的高效性。  
关键词:力密度方法;几何约束;交互式曲面变形;B样条曲面
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更新时间:2024-05-07
虚拟现实和增强现实
一种双向缩放Image Warping算法
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汤杨, 吴慧中
2009, 14(9): 1908. DOI: 10.11834/jig.20090931
摘要:根据映射方向的不同,传统Image Warping算法可分为正向和逆向方法。针对正向方法存在的映射出界和扩展空洞问题,以及逆向方法存在的效率瓶颈,设计了一种双向缩放Image Warping算法。新算法将传统的单向映射分解为一个逆向的视景收缩和正向的模板映射过程,仅通过调整目的图像绘制顺序和映射方向来进行改进,而避免了其他优化算法中相应的预处理步骤以及对场景本身的限制。理论和相关实验证实了双向缩放Image Warping算法的合理性和有效性。  
关键词:图像映射;双向;收缩
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更新时间:2024-05-07
LED信息屏组合虚拟像素技术及其算法研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
许峰, 张俊生
2009, 14(9): 1915. DOI: 10.11834/jig.20090932
摘要:提出了一种新的LED信息屏像素排列技术——组合虚拟像素技术。在传统的动态信息屏像素排列的基础上,采用像素复用方式的控制技术,并对其进行临近组合排列和虚拟化处理,从而使1个具有M×N个物理像素的动态显示屏可以得到约8×M×N分辨率的显示效果。同时通过实验研究还提出了一种数据整合算法及其逻辑结构,它能将由计算机输出的图像原始数据,根据相应算法予以处理后,得到与屏幕上相对应像素的组合值。该处理是实时的,而且通过此算法处理后图像带宽减少了2/3,图像的显示效果提高了近8倍。  
关键词:动态信息显示;显示屏;组合虚拟;数据整合算法
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更新时间:2024-05-07
一种基于网格控制的3维军标符号动态建模与优化方法
封面论文
封底论文
增强出版
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汤晓安, 陈敏
2009, 14(9): 1919. DOI: 10.11834/jig.20090933
摘要:3维军标符号的动态建模是虚拟战场的重要内容,其对提高战场态势的直观性,增强辅助决策能力具有重要意义。提出了一种基于网格控制的3维军标符号动态建模与优化方法,首先对军标符号在2维平面上进行剖分,形成逼近线段;通过贝塞尔网格和DEM网格的约束,使逼近线段在3维空间中发生变形,控制其空间形态;依据空间线段剖分点与相邻点连线的角度,对剖分与变形后的空间点集进行优化;最后进行Delaunay三角网重构,从而得到3维空间中优化的动态模型。实验结果表明,该方法能够很好地控制3维军标符号的平面与空间形态,并能有效实现DEM地形跟随。  
关键词:3维军标符号;建模;Bezier网格;DEM网格
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更新时间:2024-05-07
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