最新刊期
2010 年 第 15 卷 第 3 期
- 摘要：PM（perona-malik）模型是一种经典的非线性图像扩散模型，该模型能根据设定的阈值对图像光滑区域进行扩散，并能自适应地保持图像边缘。本文将曲面法矢量与一般灰度图像的强度进行类比，将经典的图像扩散的PM模型转化为曲面几何噪声处理的自适应扩散变分模型，在使曲面光滑的同时，能够保持曲面边缘。曲面采用隐函数的零水平集表达，能量泛函中的数据项用初始水平集函数的Heaviside函数与演化后水平集函数的Heaviside函数差的平方表达，能量泛函中的光滑项基于几何曲率定义。此外，在能量泛函中增加了水平集函数为符号距离函数的惩罚项，避免了水平集函数需要不断重新初始化的问题。数值实验验证了所提出模型的曲面噪声去除及曲面边缘保持效果。关键词：曲面扩散;PM模型;曲面去噪;边缘保持4856|396|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：H.264 KTA（key technology area）在提供更高视频编码性能的同时，也大大地增加了视频编码的计算复杂度。其中，1/8像素运动补偿技术和分数点自适应插值滤波技术的采纳使分数点运动估计占用总体编码时间的比例越来越大。提出一种快速分数点运动估计算法。该算法利用分数点残差曲面的单峰特性和整分数运动向量的相关性，优化搜索模板和搜索的起始位置。根据在H.264 KTA上的实验结果显示，新算法在大幅提高计算速度的同时，保持了与全分数点运动估计算法相当的率失真性能。关键词：视频编码;H.264;KTA;分数点运动估计3974|312|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对2维工程图版权保护问题，提出了一种基于差值扩大法的2维工程图的水印嵌入算法。该算法对差值扩大法进行改进解决了工程图线段顶点坐标值相关性差的问题，通过修改线段端点的坐标值来嵌入水印信息。由于修改量非常小，不会产生视觉冗余。提取时可以精确地恢复原始工程图，满足了工程图加工精度高的要求，并且实现了盲提取。实验结果表明该算法达到了较好的效果，并且易于实现，适用于工程图的版权保护领域。关键词：2维工程图;差值扩大法;可逆水印3122|285|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：为提高骨架提取的准确性和连通性，提出了一种利用模板和邻域信息的静脉骨架提取新算法，该算法首先对二值图像进行平滑，并通过自适应方法计算静脉纹路上所有像素点邻域之和，以快速区分出边缘点和中轴点，然后遍历图像找出所有符合中轴点模板的像素点，并删除其中的孤立中轴点之后,得到一些间断的中轴线段，最后从这些中轴线段的端点开始采用最大邻域点跟踪方法提取出静脉骨架。实验结果表明，该算法提取的静脉骨架与中轴线重合且平滑稳定，且具有尺度不变性，角度不变性和良好的抗噪性能，是一种有效的骨架提取算法。关键词：静脉识别;骨架提取;最大邻域点;模板匹配;中轴点4284|377|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：鞍点在图像粘连对象分割的过程中起着非常关键的作用，目前已有若干以分割为目的的鞍点搜索算法，但在其简捷性、鲁棒性等方面仍有改善的余地。提出一种基于数学规划条件的颗粒图像鞍点搜寻新方法。该方法首先根据颗粒图像3维地貌化后得到的像素空间分布信息，利用数学规划原理提出颗粒图像的鞍点规划条件，然后根据其条件进行鞍点检测。将提出的算法应用在真实粘连颗粒图像上，实验结果表明，该算法具有较高的准判率，为颗粒图像的分割以及相关后续处理奠定了理论分析基础。关键词：数学规划;鞍点规划;颗粒图像;鞍点3557|298|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对交通视频序列中的多车辆检测问题，提出了基于边缘检测的随机游走算法对多车辆视频进行精确车辆检测。首先利用背景差分结合边缘信息来检测运动车辆区域，针对粘连车辆问题提出了利用检测车辆区域的骨架结构自动完成有效的标记点的提取，把像素标记点作为随机游走算法中目标的种子点；利用种子点对多车辆进行随机游走分割，实现车辆自动检测。关键词：随机游走;背景差分;Canny算子;骨架;车辆检测4286|432|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：以中介真值程度的数值化度量为基础，通过引入距离比率函数度量像素点的灰度以及像素点间灰度的相似程度，并采用双域值和非局部极大值抑制方法，设计了新的图像边缘检测算法。通过仿真实例，与已有的典型算法处理结果比较表明,基于中介真值程度度量的图像边缘检测算法能有效去除噪声,并较好地保持图像边缘细节，因而更具有实用性和有效性。关键词：边缘检测;中介真值程度;相似性3616|607|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：直线特征的检测是计算机视觉与图像处理的基本任务之一。主特征直线是图像中最显著而且被人们最为关心的一些直线。本文提出了从图像中自动检测主特征直线的算法。首先利用图像分割算法分析得到图像的特征边缘，然后用短线段逼近这些边缘像素，接着用动态聚类算法对这些线段进行聚类，并用直线拟合聚类中的线段得到所有可能存在的直线，最后根据直线有效性度量找到其中有效性最高的直线就是主特征直线。最后本文给出了主特征直线在图像自动修复和自动美学构图中的应用实例。关键词：主特征直线;直线检测;线段;聚类;拟合;有效性4761|357|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：阴影的检测是目标检测、目标跟踪、视频监控等领域的一个关键问题。提出了一种基于模糊马尔可夫随机场的阴影检测算法。该算法把阴影检测问题看做是一个求最优化的像素点分类问题。对于输入的视频，提取背景图像，找出阴影和前景目标物体区域。通过计算阴影概率分布，前景概率分布，隶属度函数，建立模糊马尔可夫随机场。应用贝叶斯准则，最大后验(MAP)估计和条件迭代模式(ICM)算法，寻找最优化的模糊马尔可夫随机场，并利用最大隶属度原则消除模糊性，得到阴影检测的结果。实验证明，文中算法具有较好的阴影检测率和目标检测率。关键词：阴影检测;模糊马尔可夫随机场;贝叶斯准则;最大后验估计;条件迭代模式（ICM）算法3547|364|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：传统Tchebichef矩的旋转不变量是用几何矩的旋转不变量来表示的，这就不能避免几何矩冗余信息多、对噪声敏感等缺点。提出了一种新的Tchebichef矩的旋转不变量，用降阶阶乘的性质，将它转化为可以利用Tchebichef矩直接计算的Tchebichef中心矩的线性组合。实验表明，提出的描述子具有更好的旋转不变性。关键词：离散正交矩;Tchebichef多项式;旋转不变量3421|312|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：图像的彩色信息进行图像识别并有效地降低因利用颜色信息所带来的计算量大幅增加问题，提出了一种基于彩色图像的监督近邻保留嵌套的人脸识别方法，通过对图像的彩色信息进行信息融合并利用监督近邻保留嵌套算法来提高人脸识别的效率。首先，采用Gabor变换分别对彩色图像的每个彩色分量图提取Gabor特征；然后采用典型相关分析对所提取的Gabor特征进行特征融合，并采用监督近邻保留嵌套算法对高维彩色图像特征进行降维；最后，采用最近邻分类器对图像进行分类。实验基于XM2VTS和FRAV2D彩色人脸数据库，采用主成分分析、线性判别分析以及监督近邻保留嵌套对基于灰度图像的Gabor特征和基于彩色信息融合的Gabor特征进行降维，其结果说明多信通彩色图像融合技术与监督近邻保留嵌套结合的方法可以显著提高识别系统性能。关键词：Gabor特征;典型相关分析;监督近邻保留嵌套;信息融合4171|387|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：提出了一种基于迭代动态规划的双目Helmholtz立体视觉算法，并将其应用于高光物体的测量。算法首先对获取的Helmholtz图像对作图像校正，然后确定扫描线的端点，最后设计了一种迭代动态规划方法建立匹配获取视差图，从而恢复出高光物体的表面深度。实验采用光线跟踪方法获取带有高光的双目Helmholtz图像，视差图结果表明该方法能够有效地恢复出高光物体的深度信息。关键词：Helmholtz;立体匹配;高光;动态规划3306|307|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：对于星空观测CCD相机获得的序列图像，由于相机姿态的变化使得图像存在全局运动，空间目标的运动与背景恒星的运动混淆在一起，增加了空间目标检测的难度，为了有效地对空间弱小目标进行检测，提出了一种序列星图配准算法。首先，对图像进行预处理，包括成像传输通道不同导致的辐射不均匀性校正和空间杂散光辐射校正；然后，利用序列图像一一对应的高亮恒星星像质心作为特征点计算全局运动参数；最后，提出了一种基于星像质心坐标矩阵的星图配准算法，将星图转换为星像质心坐标矩阵的形式，利用全局运动参数对星像质心坐标矩阵进行处理，进行星图配准，同时对背景恒星进行滤除。算法能够有效地克服恒星和杂散光的干扰，而且在配准过程中将对星图的处理转化为对星像坐标矩阵的处理，省略了配准过程中的图像重采样与变换步骤，节约大量的运算时间，配准后的图像在对恒星背景进行滤除的同时，在一定程度上降低了弱小目标检测的难度。关键词：星图;图像配准;特征点提取;特征点匹配3334|388|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
- 摘要：基于深度的图像绘制（DIBR）是高级视频应用的关键技术，为提高视点变换的图像质量，提出一种基于DIBR和图像修复的任意视点绘制方法。首先对深度图像进行形态学处理，以减少视点变换产生的空洞，平滑目标视点内部的物体轮廓；利用视点变换方程生成目标视点；对含有空洞的目标视点采用图像修复算法进行后处理，设计了含有深度项的代价函数，在深度的约束下进行纹理搜索，将最佳匹配块填补到空洞；在修复空洞的过程中采用亮度优先的策略以适应不同的色度采样格式。实验的主观效果对比和PSNR数据都显示本文算法比其他算法更为优越。关键词：基于深度图像的绘制;视点变换;图像修复5325|373|0更新时间：2024-05-07
虚拟现实和增强现实
- 摘要：针对谱聚类方法应用于合成孔径雷达（SAR）图像分割时Laplace矩阵的特征值和特征向量难以计算的问题，结合SAR图像在多个尺度的统计信息，给出了一个包含顶点凝聚、初始分割和分割细化3个步骤的SAR图像多尺度分割方法。首先，用一个顶点数不断减少的凝聚图序列来逼近从SAR图像得到的图；然后应用谱聚类方法对最粗尺度的凝聚图进行分割得到初始分割结果；最后根据SAR图像的统计性质，利用基于混合模型估计的分类后验概率将初始分割结果逐尺度进行细化得到SAR图像的最终分割。实验结果表明了方法的有效性。关键词：谱聚类;混合模型;分类后验概率;多尺度分割;SAR图像3747|348|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：基于目标的SAR图像压缩关键问题是将自动目标检测与图像压缩算法相结合。提出了以db4小波进行小波域多分辨率恒虚警率（CFAR）检测并嵌入图像编码中，在压缩有损量化前检测出目标区，推导了重要小波系数掩膜公式并据此将每个子带中的系数分成目标与背景两个序列，对目标序列以高比特率ECTCQ编码而背景序列则相反。对MSTAR图像压缩实验结果表明，同一般的SAR图像编码算法W/TCQ相比，低码率下TIC算法目标区SNR高，同时背景信息亦得到保护。关键词：合成孔径雷达;小波;目标检测;图像压缩3591|370|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：单脉冲技术通过比较单个脉冲多路回波信号的信息实现对目标角度位置的精确测量，广泛运用于跟踪雷达中。将其运用于成像中可以实现合成孔径雷达（SAR），多普勒波束锐化（DBS）等技术难以实现的前视成像，针对这一点，提出了一种单脉冲前视成像算法。实测数据处理结果表明，这种方法与实波束成像相比，可以显著改善图像质量，具有很高的实用价值。关键词：单脉冲;前视成像;和差波束;测角5004|360|0更新时间：2024-05-07
遥感图像处理
- 摘要：利用电子稳像技术实现抖动视频序列稳定是现代稳像技术的发展方向之一。首先简要介绍了电子稳像的基本原理和系统结构；然后从各模块功能出发，对电子稳像的运动估计、运动校正和图像补偿等关键技术的研究进展进行了综述，并给出了稳像性能评估的常用方法；最后总结和分析了电子稳像技术的应用现状以及未来的发展趋势。研究结果显示，电子稳像技术的研究已经逐渐进入工程应用的新阶段，具有良好的应用前景和市场需求。关键词：电子稳像;运动估计;运动校正;图像补偿;性能评估8557|596|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对腹部器官边缘模糊、形状差异大、小样本集合难建立统计模型等问题，提出了基于多分辨率统计集成模型和曲面缺失数据恢复的混合图像分割算法。该算法根据器官模型的纹理特征，建立外观轮廓模型；并定义标志点自信度。对于自信度较高的点，使用基于主动图像搜索和模型变形的方法进行分割；将自信度较低的点视为未知点，利用统计模型和自信度高的已知点进行数据恢复。实验结果表明，该混合算法可成功地降低器官分割的平均误差。关键词：腹部图像;图像分割;多分辨率;主动形状模型;数据恢复5224|356|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对照度不均匀的图像提出了一种基于边缘信息构造阈值图像的分割算法。该算法着眼图像上目标、背景及照度在空间分布的连续性，利用边缘处梯度大、阈值容易确定的特点，以其边缘邻域中的极大值和极小值的均值作为该边缘处的阈值，然后以稀疏的边缘阈值为控制点，通过曲面拟合得到全图分布的阈值图像再对图像进行分割。该算法分割效果好，边缘吻合度高于其他典型算法，且抗模糊能力强，有利于平滑去噪，克服了基于边缘方法易受噪声影响的弱点。关键词：边缘检测;照度不均匀;图像分割;曲面拟合5347|381|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：传统的图像块匹配加速算法都要求待匹配的图像块具有预先定义好的形状。但有时候由于数据损坏、丢失等原因，待匹配块的形状是不规则的（如图像修复）。针对这种情况，提出了一种无损精度的不规则块匹配加速算法，将不规则块匹配扩展为一求最小加权平方差和（WSSD）的问题，块的形状间接地通过每个像素的权重来控制，这使得图像块都能被统一地当成矩形块。为了进行加速，提出了用快速傅里叶变换（FFT）计算WSSD的方法。并利用待匹配块及其权重在傅里叶变换过程中需大面积补零的特殊性改进了FFT算法，在不损失精度的前提下，进一步降低了其复杂度。最后以图像修复为例，说明WSSD是比SSD更一般的图像块相似度，并为各种图像块匹配的应用提供了一种统一的处理框架。关键词：不规则;块匹配;图像修复5142|393|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对医学美容以及数字娱乐领域中的特定应用，提出了基于图像的人脸五官替换算法。该算法将人脸特征提取与图像复合相结合，无需3维人脸模型重建，自动合成具有源图像主要五官特征的结果图像。系统允许用户调整权重，在源五官与目标五官间进行插值，控制结果图像与二者的相似程度。进一步地，以鼻子附近的拉普拉斯算子为约束，求解泊松方程以去除阴影影响。实验结果表明，该算法效率高，合成效果达到了实用的要求。关键词：Poisson方程;主动形状模型;五官替换;图像混合5309|347|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了生成水与物体交互作用的卡通动画，提出一个混合式的3维卡通水模型。先构造出复杂的各种卡通水波模型，然后在2维工作区上对它们进行结构上的组合并映射到3维水面上进行绘制；障碍物在3维水面上的覆盖区域被检测出来之后，将其逆映射到2维工作区并在工作区内实现流水波形和障碍物所在区域的碰撞检测，根据碰撞检测结果触发障碍物附近的激起浪花波形。该方法的特点在于既表现了卡通流水与障碍物的碰撞，又保持了手工绘画的艺术感。此外，用户还可以方便地对波形的形态、位置、速度等进行设置与调控。系统利用GPU（图形处理器）硬件处理能力实现了对3维卡通水与物体交互的实时绘制。关键词：卡通动画;流水;模型;图形处理器;计算机动画4956|356|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：研究台风风场的规律并进行真实感仿真对于灾害预防、评估及宣传等有着十分重要的意义。首先从台风的物理特性出发，建立了不对称的3维台风风场，可以得到不同情况下台风的强度和风速变化；然后根据卫星云图的干区移动来预测台风移动路径；进一步模拟台风风场与物体的交互作用，实现了台风风场的3D可视化仿真预测和动态台风场景的实时绘制，得到了逼真的仿真效果。关键词：台风风场;真实感建模;快速绘制;物理特性5062|322|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出一种可以逼真地模拟大面积近岸海浪的方法。首先利用Boussinesq类方程求得指定海域一段时间内的海面运动序列；然后通过对此序列进行重建，得到"无限"长的海面运动序列；最后把相应的海面高度场作为顶点纹理进行绘制。在绘制时采用视点相关的海面网格，达到实时绘制的效果。实验表明，该方法模拟的大面积近岸海浪真实感强，绘制速度快，适合于实时仿真应用。关键词：近岸海浪模拟;海浪建模;海浪绘制;海浪模拟5615|332|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：音乐喷泉被广泛应用于城市和景区的美化，如何对其进行模拟被越来越多的研究人员关注。提出一种大规模音乐喷泉的实时模拟方法，借助音乐数据建立音乐喷泉的粒子运动模型，通过充分挖掘图形处理器强大的并行处理能力，突破了海量粒子系统实时运动计算及实时绘制的瓶颈，并且针对喷泉水滴的特点，改进了绘制方法，成功地实现了对大规模音乐喷泉的实时模拟。关键词：音乐;喷泉;粒子系统;图形处理器;实时绘制4725|376|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：分子场是研究分子结构与功能的重要工具之一，已经成为药物设计和分子对接的常规方法。分子间作用力分布在3维空间，现有的蛋白质显示方法，如范德华表面，分子表面，球棍模型等，都难以对分子间作用力进行空间可视化分析。分子间各种相互作用中，静电力和范德华力在许多生物过程中都扮演着重要的角色，对蛋白质静电相互作用和范德华相互作用的正确计算模拟有着重要的理论和实践意义。分子场的计算分析从蛋白质分子结构出发，先经过分子模拟采样计算得到分子场，再对分子场进行可视化分析，提出针对分子场特点的分步式传输函数设计法，直观地反映了分子场在空间的分布，对于分析蛋白质结构功能、了解分子间相互作用机理以及进行药物设计和分子对接都有重要作用。关键词：体绘制;分子场;静电势能;范德华势能;药物设计;分子对接;蛋白质4698|332|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：由于积累误差和摄像机内部参数的校正误差，基于视觉的摄像机定标结果尽管在图像上的重投影误差很小，但是重建的空间结构往往存在一定程度的扭曲。提出了一种带约束的摄像机定标算法，将场景中存在几何条件（如摄像机路径在一条直线上）作为约束条件，对摄像机定标结果进行再优化，使得重建的空间与真实世界的欧氏空间更为一致。在优化过程中，将欧氏空间与图像空间的两种误差约束在同一范围，自动获取最佳的约束系数。实验结果证明了该算法的有效性。关键词：摄像机定标;路径约束;多视点3862|368|0更新时间：2024-05-07
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