最新刊期
2011 年 第 16 卷 第 2 期
- 摘要：局部不变特征是近年来计算机视觉领域的研究热点。局部不变特征在宽基线匹配、特定目标识别、目标类别识别、图像及视频检索、机器人导航、场景分类、纹理识别和数据挖掘等多个领域得到了广泛的应用。本文基于局部不变特征检测、局部不变特征描述和局部不变特征匹配3个基本问题，综述了文献中现有的局部不变特征研究方法，并比较了各类方法的优缺点。根据特征层次的不同，局部不变特征检测方法可以分为角点不变特征、blob不变特征和区域不变特征检测方法3类。局部不变特征的描述方法可以分为基于分布的描述方法、基于滤波的描述方法、基于矩的描述方法和其他描述方法。局部不变特征匹配的研究主要集中在相似性度量、匹配策略和匹配验证3个方面。最后在分析各类研究方法的基础上，总结了局部不变特征研究目前存在的一些问题及可能的发展方向。关键词：局部不变特征;局部不变特征检测;局部不变特征描述;局部不变特征匹配5111|480|0更新时间：2024-05-07
综述
- 摘要：近年来，随着数据获取设备的不断提高，越来越多的高精度大图像出现在医学、遥感、气象、考古等领域中。这些大图像给使用者带来更多细节信息的同时，也给计算机交互式的显示带来巨大的挑战。设计了一个可扩展的并行工作管道，根据所提出的基于预测的数据管理方法，可以使图像显示和数据导入同步并行的进行；然后，我们基于CUDA（compute unified device architecture）架构，设计针对大图像的放大缩小算法，利用GPU快速的对所显示的图片进行放大缩小处理。我们的算法不需要任何预处理操作，对大图像的浏览操作获得很好的实时性和稳定性，大大提高了浏览的效率。关键词：多核;大图像;实时4020|235|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：如何有效地增强图像边缘信息，消除图像的噪声是图像处理和计算机视觉研究中的基本问题。利用多尺度二进小波变换，对2维噪声图像进行了研究，提出了能量回归尺度空间滤波方法。利用一些图像进行了数值实验，实验结果表明，能量回归尺度空间滤波法可以较好地保留图像边缘特征，较多地去除噪声。与典型的小波萎缩去噪方法：“硬阈值”滤波法、“软阈值”滤波法相比较，能量回归滤波算法的峰值信噪比（PSNR）提高了2~3dB，从而证实了能量回归尺度空间滤波方法具有良好的去噪性能。关键词：二进小波变换;回归因子;峰值信噪比3773|346|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：Shearlet是一种新型的多尺度几何分析工具，通过对基本函数缩放、剪切和平移等仿射变换生成具有不同特征的Shearlet函数，能够对图像进行稀疏表示且产生最优逼近。首先提出了一种Shearlet变换的数字实现方法，然后提出了一种结合Shearlet变换和变分法的图像去噪方法。该方法采用Shearlet变换域约束条件的全变差正则化模型，可以去除简单阈值处理后产生的伪吉布斯效应。实验结果表明，该方法在抑噪和保持边缘的同时，取得了好的视觉效果和更高的PSNR值。关键词：Shearlet变换;全变差;图像去噪;峰值信噪比4392|240|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：钙化信息是乳腺癌早期诊断的一个重要依据，针对乳腺图像钙化信息受背景组织以及噪声影响而可视性差的问题，提出一种基于形状选择性滤波和自适应背景抑制的乳腺钙化图像增强算法。首先利用形状选择性滤波器提取出潜在非线状钙化信息，将钙化图像分为前景和背景区域；然后对背景信息的对比度进行自适应抑制，同时对前景钙化信息进行对比度增强处理，最后达到有选择地实现乳腺钙化图像中关键信息的可视化增强。实验结果表明，该方法可有针对的选择钙化区域进行对比度增强，同时可有效抑制背景图像中血管、组织等正常区域对钙化区域的影响。关键词：图像增强;形状选择滤波;背景抑制;乳腺钙化图像2945|197|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：PROPELLER是磁共振成像中能有效消除运动伪影的一种新的采集技术。对于PROPELLER的重建，传统的卷积网格方法由于需要优化大量参数和采样密度补偿过程，重建图像的质量很难得到保证。本文提出使用迭代重建的方法进行PROPLLER的重建,通过加权预条件共轭梯度算法，迭代最小化代价函数，从而得到重建图像。为了提高速度，在每步迭代中，使用NUFFT计算矩阵-向量乘法。通过仿真数据和实际扫描数据比较验证，迭代算法相比卷积网格化方法提高了重建图像信噪比，消除了振铃伪影，并提高了图像的均匀性。关键词：磁共振;卷积网格;PROPELLER;迭代方法3061|180|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对正电子发射断层成像重建过程中存在的系统模型误差和投影数据不确定性，提出了基于状态空间体系的鲁棒自适应Kalman滤波法。该方法根据药物动力学先验信息建立状态方程，结合PET测量方程组成状态空间模型。引入虚拟噪声来表示模型的系统矩阵误差之后,通过应用鲁棒自适应Kalman滤波法对未知的系统噪声以及观测噪声进行估计的同时完成PET放射性浓度的重建。实验结果表明，此算法比传统的最大似然法和滤波反投影法更具鲁棒性，适合应用于实际PET系统中。关键词：模型误差;状态空间体系;自适应Kalman滤波;虚拟噪声;鲁棒性3258|226|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：帧速率上转换主要是用来实现两个不同帧率视频扫描格式之间的转换。它可以应用于HDTV和低比特码率编码等应用场合。将场景检测引入到帧率上转换方法中，根据视频内容的变化来检测场景的变换，然后自适应地选择内插（Interpolation）/外推（Extrapolation）的方法，从而解决了传统运动补偿内插法针对序列剧烈运动或场景切换难以处理的问题。同时，结合残差能量的大小和运动矢量的相关性对运动矢量的可靠性进行分类，对不可靠运动矢量采用可变块大小运动估计进行重新搜索，不断更新运动矢量，逐步消除由于运动矢量的不准确带来的方块效应和边缘模糊现象。实验结果表明，算法较传统的插值算法对内插图像的主观质量和客观质量都有所提高。关键词：帧率上转换;运动补偿内插;场景检测;运动矢量处理4002|190|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：方块效应是基于块的混合视频编码算法产生的重要特征失真，严重影响了压缩后视频的主观质量。分析产生方块效应的根本原因，在此基础上提出一种有效降低方块效应的DCT系数量化方法。该方法通过调整量化过程，减小量化误差在块边界处的变化，增强相邻块间量化误差的相关性，从而降低了压缩后视频的方块效应。实验结果表明该方法能够有效降低方块效应，改善视频帧的主观质量。另外，该算法计算复杂度较低，并且与视频压缩标准兼容，具有实用性。关键词：视频编码;方块效应;量化3885|189|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：变长编码是视频编码中的关键技术之一，计算量大。提出一种应用于H.264/AVC的高速有效的CAVLC编码器结构。采用基于预处理的查找方法，改进了查找表结构；利用算术计算替代查找表，且通过展开和共享技术对算术表达式进行优化；其他方面也做了面积上的优化。实验结果表明，在133MHz的频率约束下，采用SMIC 018μm CMOS工艺进行逻辑综合，所需的逻辑门数为8723，能满足高清视频1920×1088-30帧/s实时编码吞吐量的要求，具有实际应用价值。关键词：H.264/AVC;基于上下文的自适应变长编码CAVLC;VLSI结构3153|209|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：建立信息隐藏技术的评价标准十分必要。隐写术的视觉不可感知性是评价隐写术性能的重要指标之一。基于HVS模型，给出不可感知性评价指标CHD。实验结果表明，CHD的判定结果反映了人类视觉的亮度，对比度和色彩掩蔽特性，可以作为隐写术的不可感知性评价指标。关键词：信息隐藏;性能评价;HVS;不可感知性;峰值信噪比3951|257|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：针对传统模糊C均值聚类方法对噪声敏感和过分依赖于初始聚类中心的缺点，提出基于SSCL的模糊C均值图像分类的自适应算法。该算法首先通过SSCL获得初始类别数和类别中心，然后作为模糊C均值聚类的输入，自动对图像进行分割，并对图像分割结果利用空间信息进行后处理。实验结果表明该方法较好地解决了FCM算法中的初始化和噪声敏感问题，具有较好的分类结果。关键词：图像分割;模糊C均值;自分裂竞争学习3898|296|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出利用色度距离特征权重的图论分割算法，对彩色图像进行区域分割分析。利用图论和HSI模型，解决自然灾害图像的分割问题。针对复杂的自然图像，将图像像素转换为图论中的节点，构造基于像素点HSI模型的带权无向图；构建带权无向图的图论分割权函数及分割准则，形成区域相似度判别方法；结合实际分割需求，对图论分割后的离散区域进行二次吸收与合并运算，获取连续兴趣区域；对分割的结果与其他算法进行了比较与分析。关键词：图论理论;图像分割;色度距离3854|299|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：乳腺钼靶X线图像中乳腺区域的分割可以帮助对图像进行深入分析和处理，从而提高乳腺疾病的诊断准确率。提出一种能有效提取乳腺区域的算法。算法分析了乳腺钼靶X线图像等值面面积变化不连续的特征并将其用于分割阈值的精确计算。该算法使用基于扫描线的方法来获得含乳腺区域的连通区域，比种子填充法效率更高。为了获得更纯粹的乳腺区域，通过一些精细地处理对乳腺区域相连的未曝光图像边框作了剥离。实验结果表明算法在乳腺区域分割的精度和执行效率上都有更好的表现。关键词：乳腺X线图像;乳腺区域;区域生长;阈值分割;等值面3202|191|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了克服传统基于像素的背景建模方法不能很好地描述背景运动的问题，提出了一种融合光流速度与背景建模的目标检测方法。结合像素的灰度信息、空间信息和时间信息计算出每个像素的光流速度，利用光流速度在时间域上的统计信息为背景建立光流速度场模型。利用建立的背景模型快速、准确地实现运动目标的检测。实验结果表明，融合光流速度的背景建模方法能有效地描述背景的运动，显著降低运动背景产生的噪音，鲁棒地实现运动目标检测。关键词：背景建模;光流法;目标检测;混合高斯3282|311|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：根据人类视觉系统的特点，提出一种融合谱残差和多分辨率分析的显著目标检测方法。该方法通过在不同尺度上计算图像的亮度、颜色以及方向特征的谱残差，构建多分辨率显著性图谱序列，然后用线性插值方法将不同分辨率的特征显著图叠加得到3个特征显著图，再利用k均值聚类算法将每个特征显著图聚为两类，选择聚类中心距离最大的特征显著图作为最终的显著图，最后经过动态阈值处理获得图像的显著目标区域。基于自然图像的显著目标检测实验结果表明，该方法具有较强的稳定性和实用性，得到较为满意的检测结果。关键词：视觉注意;目标检测;谱残差;多分辨率分析;k均值聚类4580|328|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了缩小车辆识别AOI，降低对本车状态的要求和行驶方向上车辆识别的难度，提升车辆识别算法的鲁棒性，提出一种基于放射投影直方图的结构化公路车道线提取方法，建立了投影点选择评价模型及车道线区域角度划分模型。实验结果表明，本方法适用于直车道线和具有一定曲率的弯道线检测，对车辆的行驶方向要求较弱，不仅可抗车辆遮挡、较强日光照射下形成的阴影干扰，而且还可以抗车道线严重污损、长距离断线、减速带形成的强干扰。对强、暗光线有一定的适应能力，具有较强的抗干扰能力。关键词：AOI;放射投影直方图;投影点;车道线提取3455|607|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：传统的Mean Shift (MS) 算法只能对发生平移和尺度变化的目标进行跟踪，而对于具有相似性变换或者更复杂的仿射变换的目标跟踪效果很不理想或无法跟踪。为了解决这一问题，提出了两种基于MS的改进算法。第一种算法针对仿射变换，根据奇异值分解理论，仿射变换矩阵可以分解成两个旋转矩阵和一个对角矩阵的乘积，在此基础上建模了一种新的候选目标模型。通过Bhattacharyya系数将目标跟踪问题转化成以仿射变换参数为变量的最优化问题，推导相关参量的一阶偏导数并令其为零从而得出相对于仿射变换的MS算法。另外，针对进行相似性变换的目标也提出了一种新的候选目标模型，并用类似的梯度下降算法估计目标的平移向量和旋转角度。实验结果表明，提出的算法能够跟踪具有相似性变换或仿射变换的目标，比传统的MS算法具有更好的跟踪性能。关键词：目标跟踪;Mean Shift算法;仿射变换;相似性变换3936|268|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：在车辆实时跟踪中，基于Kalman滤波的方法是常用的有效方法，但因车辆检测时常将靠近的物体检测成一个目标引起误检现象，这会使在目标匹配时产生错误。为此，首先考察运动区域的长宽比和占空比，进行误检判断；然后提出了一种基于轮廓特征拐点的车辆分割方法；最后引入基于扩展Kalman滤波的跟踪模型。实验结果表明，采用的误检判断准则对多车辆的检测区域有较高的识别率，提出的基于轮廓特征拐点的车辆分割方法可实现重叠遮挡车辆的准确完整分割，用基于扩展Kalman滤波的跟踪模型实现了车辆的实时跟踪。关键词：物体分割;特征点;扩展Kalman滤波;车辆跟踪3672|278|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出了一种基于加权方差投影函数(WVPF )的眼角定位方法。该方法利用Haar like 特征训练级联分类器，定位眼角的粗略位置。同时，采用Harris角点检测中的角点响应函数作为加权因子函数，构建了加权方差投影函数。考虑到眼角的角点特征，眼角位置在眼角区域内的水平加权方差投影曲线和垂直加权方差投影曲线中都有峰值，可通过对加权方差投影曲线的分析对眼角细定位。实验结果表明，该方法在BioID人脸库中对眼角定位表现良好，计算复杂度低。关键词：眼角;基于加权方差投影函数;角度响应函数;定位3154|215|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：针对同一场景不同图像之间可存在互补优缺点的特点，提出了采用梯度域融合的方法改善图像视觉效果的增强方法。首先将待融合各图像的结构张量按一定比例进行融合，在权重的设计中考虑了各通道图像的局部对比度。之后求出目标梯度场，其结构张量在Frobenius范数意义下逼近前述融合后得到的结构张量。最后采用最小二乘拟合从目标梯度场重建出增强后的图像。方法可应用于同一图像不同增强方法结果之间、相同场景采用不同对焦距离或不同曝光时间所拍摄照片之间等的融合。实验结果表明，融合后的图像能保持各输入通道图像中显著的有意义细节和结构信息，有效改善增强图像的视觉效果。关键词：图像增强;梯度域;图像融合;结构张量5027|294|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：图像间单应矩阵估计是图像配准与图像拼接中的核心问题，传统的估计方法是针对灰度图像的算法。本文以分层运动估计为基础提出了彩色图像的平面单应矩阵的估计算法。此算法采用色度与饱和度不变为约束条件得到彩色图像的光流方程，显著改善了亮度不变约束的不足之处；采用最优导数计算滤波器计算图像导数，提高了算法的精度与稳健性；采用尺度总体最小二乘方法代替最小二乘或总体最小二乘方法来估计模型参数，提高了算法对于图像噪声的适应性。实验结果表明，该算法稳健性好、精度高，而且可以得到稠密的匹配点。关键词：彩色图像;单应矩阵;光流;尺度总体最小二乘4150|213|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对多投影仪显示墙画面校正问题中相机与投影仪间图像对准问题，提出一种基于自适应细分网格的稀疏对应点加密方法，可以得到任意光滑屏幕上投影图像与相机图像间的像素级对应关系。该方法利用改进的自适应4点插值细分曲线思想构造细分网格方法，可以将投影仪图像与相机图像间稀疏对应点网格加密到任意精度，从而建立从相机到投影仪图像间的像素级一一映射关系，为多投影仪显示墙系统的几何和色彩校正提供精确的图像对准基础。与现有算法的对比分析和虚拟机场塔台仿真系统中的实际应用表明，该方法具有较高的图像对准精度，并且无显式的需求投影仪、投影屏幕和相机的内部参数。关键词：图像对准;多投影仪显示墙;自适应细分网格;曲面投影4902|244|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：透视投影下从明暗恢复形状(SFS)问题，通常通过结合静态Hamilton Jacobi(HJ)方程和快速扫描方法来求解。为进一步优化静态HJ方程的求解精度，改善透视SFS的恢复结果，采用了高阶局部Lax Friedrichs(LLF)通量分裂格式，以提高待求量的偏导数的精度；同时采用了改进的加权本质无振荡(WENO)格式，使得算法只计算整格点值，并且利用修正的光滑因子得到比WENO更高的精度。对合成图像和实际图像的实验结果表明，可以有效提高透视投影SFS问题的恢复精度。关键词：从明暗恢复形状;静态HJ方程;快速扫描法;局部Lax Friedrichs;加权本质无振荡2815|210|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
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