最新刊期
2011 年 第 16 卷 第 8 期
- 摘要：遥感影像亚像元定位是在混合像元分解基础上，利用地物空间分布特征确定不同地物类型在混合像元中的具体位置，得到亚像元尺度的地物分类图，是一种有效解决混合像元空间不确定性的方法。首先介绍遥感影像亚像元定位的基本概念，分析亚像元定位的理论模型和求解算法；然后总结亚像元定位模型的误差来源、精度评价方法以及结果不确定性的表达手段，同时讨论利用辅助数据源提高亚像元定位精度的主要方法；最后对亚像元定位的研究趋势做了进一步展望。关键词：遥感;混合像元;亚像元定位;超分辨率制图;空间分布;尺度4140|341|0更新时间：2024-05-07
综述
- 摘要：全局运动估计的关键在于全局运动模型的选择。结合率失真优化理论，提出一种自适应全局运动估计方法来达到编码优化的目的。该方法的主要思路是：对同一帧图像，分别使用平移运动模型、六参数运动模型和十二参数运动模型进行编码，用率失真优化算法计算3种运动模型下的拉格朗日代价函数值，拉格朗日代价函数值最小的运动模型被选为最佳的当前帧的运动模型。实验证明，该方法具有较好的鲁棒性，对不同分辨率的视频序列均有不同程度的编码增益。关键词：全局运动模型;全局运动估计;率失真优化2793|221|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：传感器模式噪声SPN (sensor pattern noise) 的提取是图像源辨识的关键环节。由于传统方法提取的SPN受场景污迹干扰严重,为此提出一种基于双域联合滤波的SPN提取方法。利用正交小波变换的去相关性，在系数的细节及近似子带分别应用局部自适应MMSE （最小均方误差）滤波与边界保护特性的双边滤波，在空域进行双边滤波；然后用9台相机的参考SPN构造基于相关性检测原理的分类器，将提取的被检图像局部区域SPN输入分类器实现类别辨识；最后重点分析了基于3种典型局部区域SPN的图像源辨识情况。针对局部区域图像的实验结果表明，该方法能有效降低过多场景污迹对SPN的干扰，即使局部区域为256×256像素时，仍能获得79.32%的辨识精度。关键词：图像源;非侵入式辨识;SPN;相关性;滤波2679|215|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对雾天图像退化程度与景深呈非线性关系的特点，提出一种自适应Retinex雾天图像增强算法，根据图像像素点所处的人类视觉区域反映出的雾的厚薄程度自动调整算法的参数取值。在此基础上，构建一种新的图像增强计算模型，将自适应Retinex增强算法与CLAHE增强算法的增强结果自适应地加权融合，使得增强结果能够同时保持色彩恒常性和亮度恒常性，实现对雾天图像的清晰化。主观观测和客观评价表明，本文方法比HE和MSR算法在雾天图像细节增强及色彩保持方面具有更好的效果。关键词：雾天图像增强;Retinex算法;CLAHE算法;色彩恒常性;亮度恒常性2989|352|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：H.264/AVC是最新的视频压缩编码标准，在帧内预测过程中，采用了率失真优化技术(RDO)进行预测模式的选择，使编码性能得到显著提高，但同时编码复杂度和计算量也明显增加。研究了现有的典型快速帧内预测算法，并提出一种融合宏块平坦性特征和4×4块纹理特征的快速帧内预测算法。算法通过判断宏块的平坦性提前选定块大小，根据4×4块内部纹理特征，确定预测模式集，降低算法复杂度。实验结果表明，较之JM95，在峰值信噪比(PSNR)基本不变，输出码率略有升高的情况下，本文算法对一个宏块的RDO计算次数平均降低了71.3%。关键词：H.264;帧内预测;率失真优化;预测模式2636|200|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了提高图像Hash算法的鲁棒性，提出一种新的基于离散曲波变换的图像Hash算法。该算法首先对图像预处理，再进行基于“打包”的快速离散曲波变换，提取出包含图像主要特征的曲波低频系数和边缘信息较丰富的细节2层系数作为特征向量；然后用Logistic方程对特征向量加密；最后进行量化压缩得到图像Hash序列。实验结果表明，该算法与已有传统算法相比，具有更高的鲁棒性；能有效区分不同图像，具有易碎性；混沌系统的引入使算法具有安全性。关键词：图像Hash;曲波变换;图像认证2930|170|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：在充分利用矢量图像各通道区域和边缘信息的基础上，变分IAC（集成活动轮廓）模型引入了非线性热方程的符号距离函数约束项，使水平集不用耗时的重新初始化而始终保持符号距离函数的特性。对非线性热方程传导率的均衡化，使水平集的演化分割过程快速稳定。另外，算法改进了曲线2维梯度和散度算子传统离散化方式，使梯度和散度算子保持空间旋转不变性。实验结果表明，该方法是有效的，提高了分割的准确性和鲁棒性。关键词：图像分割;IAC模型;矢量图像;散度算子3028|252|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：首先从理论上分析无须重新初始化的水平集方法的主动轮廓图像分割模型，该模型对一些具有不光滑尖角的图像进行分割时，捕捉这些尖角往往不精确甚至失败；然后对利用边缘检测函数的曲率信息识别出凸尖角并进行分割的方法进行研究，由于此方法没有考虑凹尖角的情形，故对含凹尖角的图像分割效果不理想。为解决该问题，提出利用图像的曲率信息识别出凹尖角，再将其与利用边缘检测函数曲率信息识别凸尖角的方法相结合，进一步修正边缘检测函数，达到准确捕捉物体的凸尖角和凹尖角的目的，保证了分割的准确性。数值实验表明，该方法的分割效果较好。关键词：图像分割;水平集方法;边缘检测函数;无须重新初始化;尖角2683|265|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：现有阈值分割方法中所用的交叉熵不满足距离度量对称性，且算法运行速度尚有提升空间，为此提出基于分解的2维对称交叉熵图像阈值分割方法。首先通过运用对称交叉熵描述分割前后图像之间的差异程度，分别导出1维和2维对称交叉熵阈值选取公式，给出相应的2维快速递推算法，计算复杂性由穷举搜索的O(L4)降到O(L2)；然后将2维对称交叉熵法的运算转换到两个1维空间上，计算复杂性进一步降低到O(L)。实验结果表明，与现有的2维非对称交叉熵法相比，该方法具有更强的抗噪性,运行时间大幅减少，是一种更有效的2维交叉熵阈值分割方法。关键词：图像分割;阈值选取;对称交叉熵;2维直方图;递推算法;分解3250|345|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：孤立性肺结节的检测是肺癌早期诊断的关键。针对传统点增强滤波器虽然对结节增强具有很好的敏感性，但是却产生很多假阳性区域的问题，提出一种通过计算3维增强密度指数和判别规则来识别肺结节的方法。首先采用自适应双边滤波器对CT图像序列进行降噪和平滑处理；然后计算对应的Hessian矩阵及其特征值得到预增强系数，并获得感兴趣体区域，通过对预增强系数的分析来构造3维增强密度指数；最后应用判别规则对感兴趣体进行识别。针对两个肺部CT图像数据集对该方法进行了测试，结果表明，在识别孤立性肺结节方面该方法是有效的。关键词：点增强;自适应双边滤波;Hessian矩阵;增强密度指数3071|218|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：传统的图像分类一般只利用了图像的正规则，忽略了负规则在图像分类中的作用。Nguyen将负规则引入图像分类，提出将正负模糊规则相结合形成正负模糊规则系统，并将其用于遥感图像和自然图像的分类。实验证明,其在图像分类过程中取得了很好的效果。他们提出的前馈神经网络模型在调整权值时利用了梯度下降法，由于步长选择不合理或陷入局部最优从而使训练速度受到了限制。极限学习机(ELM)是一种单隐层前馈神经网络(SLFN)学习算法，具有学习速度快，泛化性能好的优点。本文证明了极限学习机与正负模糊规则系统的实质是等价的，遂将其用于图像分类。实验结果说明了极限学习机能很好的利用正负模糊规则相结合的方法对图像进行分类，实验结果较为理想。关键词：图像分类;正负模糊规则系统;极限学习机3042|262|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对公路复杂行车环境中前方道路导向标线的识别问题，利用具有仿射不变性的多尺度自卷积(MSA)矩，并融合坚固度和方向等图像区域特征，构造出一种适于道路导向标线的图像形状描述子，然后应用支持向量机(SVM)进行图像目标分类。实验结果表明，该描述子具有近似射影不变性，能有效应用于不同视角和发生部分遮挡的道路导向标线分类。关键词：道路导向标线;多尺度自卷积;仿射不变矩;支持向量机2922|169|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对红外图像有别于一般灰度图像的特点，常用的灰度级-平均灰度级2维直方图区域划分在红外图像分割中效果不佳，为此提出一种改进的灰度级-梯度2维Otsu阈值选取方法，选取合适的梯度算子，利用改进的粒子群优化算法寻找分割阈值，在算法中加入有效判断早熟停滞的方法，一旦检索到早熟迹象，便随机改变最优解的任意1维分量值，使其跳出局部最大，实现全局寻优过程的快速收敛。仿真实验结果表明，该算法由于使用新的2维直方图，分割后的红外图像边界形状准确，特征细节清晰，运算速度也得到了有效提高。关键词：红外图像分割;阈值选取;梯度;2维Otsu法;粒子群优化3208|213|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：人脸检测有广泛的应用前景，但目前的许多人脸检测算法对光照有一定的要求，过亮过暗偏光图像使检测率急剧下降。提出一种自适应同态对数光照补偿方法，用对数函数作为基函数，使变换后的图像符合人的视觉特点；设置对数函数的平移系数，使变换对各种程度过暗过亮偏光阴影图像都可以进行有效的补偿；引入同态补偿公式来补偿光照的同时增强图像细节，使变换后的图像更清晰。实验结果表明，该方法对过暗过亮的人脸图像都可以进行有效的光照补偿，有助于提高人脸检测率。关键词：光照补偿;自适应变换;同态滤波;同态补偿;对数变换;人脸检测3174|206|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：根据轮式机器人移动的特点，提出一种采用双目视觉的新颖实时局部2维栅格地图构建算法。首先，提出虚拟高度线投影成像原理，将场景均匀栅格化，在栅格中引入虚拟高度线，并将其投影到立体视觉系统的立体图对中产生投影线，将求解场景点高度值的问题转化为在投影线上和水平视差搜索范围内寻找具有最大相似测度的对应点问题；然后，提出一种新颖的局部2维地图构建方法，该方法以机器人所能越过的最大高度为阈值，对高于阈值部分的虚拟高度投影线上的场景点由其在图像对中的相似测度确定其是否为障碍物区域。实验结果表明，该方法满足机器人导航所要求的有效性和实时性，并可应用到构建3维地图。关键词：双目视觉;2维地图;虚拟高度线;机器人导航2724|233|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：在常用的基于小波变换域旋转不变纹理图像检索算法中，由于存在方向信息提取有限且多尺度间系数相关性被忽略的局限性，检索效率受到影响。提出一种基于尺度相关性的渐进式旋转不变纹理图像检索算法。该算法首先采用Log-polar变换与非下采样Contourlet变换组合的方式获取具备旋转不变性的多尺度多方向变换系数，然后利用广义高斯模型拟合低通波段的全局结构信息作为粗判依据，方向子带间的尺度相关信息则采用非高斯双变量模型拟合,并作为精细渐进式检索的特征变量。基于Brodatz标准纹理库的实验结果表明，与小波变换及基于层内关系模型方法相比，该方法能以更低的特征维数获得更高的检索效率及检索准确率，是一种进行旋转纹理检索的有效手段。关键词：尺度相关性;旋转不变纹理检索;双变量模型;Log-polar变换;非下采样Contourlet变换3502|233|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：基于刚体目标3维运动过程中的几何不变性，可以利用目标上多个散射点在单天线雷达1维距离像序列中的1维距离数据，重建出目标未知的3维结构和运动路径。针对此1维到3维的几何重构问题，提出了一种雷达刚体目标结构和运动的3维重建算法，该算法可利用散射点复杂的1维距离数据进行重建，并且采用非线性优化技术实现了对目标重建参数的捆绑调整(bundle adjustment)。另外，该算法中引入了目标的平移模型，使目标的平移参数能够与旋转参数一并求解，从而避免了距离对准操作的误差对重建精度的影响。仿真实验结果表明，由于重建数据中散射点的数量以及目标3维运动的丰富性得到了显著提高，尤其是最优化技术在算法中的成功应用，重建算法的鲁棒性得到了有效增强。关键词：3维重建;雷达3维成像;几何不变性;逆合成孔径雷达;捆绑调整3010|191|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
- 摘要：提出一种新的图像匹配技术解决增强现实(AR)系统中的户外3维注册问题。首先用数学形态学提取视频影像中的地形边缘曲线。根据GIS的通视分析原理，从DEM（数字高程模型）栅格图像上生成基于观测视点的地表视域轮廓。再分别检测两个轮廓线上的局部极值点，计算各自的极值点曲率向量。最终通过用相关矩阵度量两个极值点曲率向量之间的相似性获得匹配结果。研究结论表明，与地图相比，基于视频AR的地理信息可视化对地理数据建模的要求较低，且无须对空间数据进行抽象符号化。关键词：增强现实系统;视频影像;DEM栅格图像;图像匹配2698|240|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了改善平面旋转屏体扫描显示系统中存在的成像空间较小、体素数量较少和体素重叠死区严重等缺陷，系统采用螺旋旋转屏构建体3维显示系统的成像空间。根据螺旋屏旋转构成的成像空间的特点,提出了利用螺旋面的素线和3维模型的三角面片求交的算法生成螺旋切片。该算法根据螺旋旋转屏的不同旋转位置的角度信息，把3维模型离散成有序的螺旋切片序列。实验结果表明，螺旋旋转屏的性能优越以及所提出的算法方便有效。关键词：真3维显示;体3维显示;体扫描;螺旋旋转屏;螺旋切片2779|183|0更新时间：2024-05-07
计算机图形学
- 摘要：指数加权均值比(ROEWA)算子是一种较好的适用于SAR图像的多边缘检测算子，然而传统方法无法准确定位边缘，且不能计算边缘方向。改进边缘检测流程，分析上述问题产生的原因并采用传统ROEWA算子保证边缘检测恒虚警，对ROEWA加权后的滤波值进行差分运算保证非极值抑制的准确性。利用Radon变换具有较好抗干扰性和几何解析性的性质，提出基于Radon变换计算边缘方向。针对实测SAR图像的实验结果表明，该方法边缘检测及边缘方向计算性能较好。关键词：合成孔径雷达;边缘检测;指数加权均值比;边缘定位;边缘方向3656|245|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：随着卫星遥感技术的不断发展，基于内容的遥感图像检索技术越来越受到关注。目前该方向的研究主要集中在对遥感图像中不同特征的提取和融合方面，这些方法普遍忽略了这样一个事实：对于不同类型的检索目标，特征应该是不同的。另外，小样本问题也是遥感图像检索中一个较为突出的问题。基于以上两方面考虑，本文提出一种基于特征选择和半监督学习的遥感图像检索新方法，该方法主要包括4个方面：1）利用最小描述长度准则自动确定聚类数目；2）结合聚类方法和适当的聚类有效性指标选择最能表示检索目标的特征，在计算聚类有效性指数时，针对遥感图像检索特点对原有的Davies-Bouldin指数进行了改进；3）动态确定最优颜色特征和最优纹理特征之间的权重；4）根据最优颜色特征和最优纹理特征的权重自动确定半监督学习方法，并进行遥感图像的检索。实验结果表明，与相关反馈方法的检索效果相比，该算法在土壤侵蚀区域检索以及其他一般地表覆盖目标检索中均获得了相近的检索效果，但不需要用户多次反馈。关键词：基于内容的遥感图像检索;半监督学习;特征选择;聚类;聚类有效性指数3205|311|0更新时间：2024-05-07
遥感图像处理
- 摘要：提出一种由统计和梯度信息驱动的活动轮廓模型。该模型有效利用梯度信息使演化轮廓线快速精确地定位到物体的边缘；同时，由局部统计信息和全局统计信息构造符号压力函数，减少噪声对轮廓线演化的影响。另外，模型利用局部统计信息能够有效处理灰度分布不均的图像，全局信息的利用避免了演化轮廓线陷入局部最小，因此，该模型可以任意设置初始轮廓线。最后通过高斯卷积核对水平集函数规则化，避免了传统模型中计算代价高昂的重新初始化和规则化。实验结果表明，提出的模型不仅能够在任意初始轮廓下精确有效地分割灰度分布均匀的图像和不均匀的图像，而且对噪声具有较好的鲁棒性。关键词：活动轮廓模型;统计和梯度信息;灰度分布不均匀;高斯卷积;初始轮廓线2876|179|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：海底场景的仿真对于动画游戏、海洋勘测、航海驾驶、灾害救援等有着重要的应用意义。由于涉及更加复杂的海水与光线、地形等的交互，海底场景中的复杂刻蚀、光束、散射等效果是实时绘制海底场景的难点。基于海底环境的物理机理，首先提出基于线框绘制模式结合高斯滤波的方法来模拟精细的刻蚀效果，采用贴近真实的散射相位函数计算海底散射来模拟水下海水颜色，采用柱面组织的光束算法来模拟海底光线效果，并进一步给出一种基于空间划分的海底场景绘制优化方案，最后基于GPU加速技术实现了不同情况下的真实感海底场景的实时绘制。关键词：海底场景;光束;散射;刻蚀;绘制3714|246|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：由于人手形状复杂、细节丰富，构建个性化的人手模型充满挑战。提出一种基于立体视觉和RBF几何变形技术的个性化人手建模方法，通过综合采用轮廓点和SIFT点描述手部特征，提取用户手部3维特征点云，并以点云为约束，采用几何对齐两步法对齐手模板，结合RBF插值算法，得到具有用户特征的个性化手模型。实验结果表明，该方法可以有效地重建出用户手的几何模型。关键词：人手建模;立体视觉;径向基函数插值;迭代最近点;个性化2981|220|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出一种新的基于高斯过程动态模型的节奏转移方法。该方法能够准确、有效地将现有运动中的节奏信息转移到新的运动中去，适用于各种不同类型的运动。首先，使用短时(short term)PCA计算源运动的节奏点，组合3种重要的运动特征求解目标运动的特征点；然后，使用动态规划算法来找到两者之间的最佳匹配，最大化减少计算时间及对目标运动的修改；最后，使用高斯过程动态模型对目标运动进行学习，并在隐空间进行节奏化插值，最终合成新的节奏化运动。关键词：机器学习;运动节奏;运动合成;插值3252|187|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：近些年为了将大尺寸数字图像的内容自适应地显示在手机、PDA（掌上电脑）等屏幕较小的显示终端上以得到更好的显示效果，图像适应得到了很大的关注。现有的大量方法使用了不同的重要度映射来得到最优的图像缩放结果。图像适应算法就是为了去除图像中的不重要信息，为此提出在图像适应方法中使用非冗余显著图的计算来分析不重要信息的位置。首先，引入了图像分解，提出图像高梯度区域的冗余信息。然后，提出纹理梯度的概念，并进一步针对细节信息建立了纹理冗余度分析机制。纹理梯度非常适合卡通图像分析，从而将现有图像适应方法推广到非真实图像。大量实验结果显示，本文方法并不受图像适应算子的影响，该方法对具有复杂背景和包含多目标物体等的图像适应问题都比较鲁棒。关键词：图像适应;显著度检测;纹理分析;卡通图像适应2723|268|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：利用力学预计算方法生成植物运动的真实感动画需要对形变数据作有效简化和压缩。针对植物及其运动天然具有层级性的特点，提出一种基于视觉感知层次的动态几何简化算法。依据植物的树型层级结构，将各级“子树”的运动作高低频分解；“低频运动”表征“子树”的主体运动，“高频运动”即为运动细节。按“广度优先”遍历植物层级结构，在某一“深度”（层级）上将所有“子树”的“低频运动”合成即获得原始运动在此层次的逼近。遍历深度递增将构成植物运动的渐进逼近；递减则为植物运动的逐步抽象化，这实质上实现了植物运动的细节层次控制。实验表明该算法可实现植物运动的高效简化和压缩，利于生成大规模植物场景的真实感动画。关键词：植物模拟;计算机动画;动态几何简化;运动压缩2794|189|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：现有的3维模型融合均是立足于模型的几何网格信息，需要大量的顶点来提升融合效果。然而在目前的游戏与动画中，角色3维模型一般使用低精度模型，而以贴图来表现模型细节。因此针对低模角色网格顶点稀疏以及贴图特征，提出简单调和映射和均平面的思想简化网格连接，提高网格融合效率；其次采用基于仿射变换的贴图合成方法完成网格模型融合后的新贴图生成问题，进而完成角色模型的无缝融合。针对本文的方法以及3维模型设计制作的业务流程，建立人机交互的3维模型融合应用系统，实现高效率的3维模型融合与贴图合成。实验结果表明，该方法能够快速有效地完成动画和游戏中角色模型的融合，形成逼真度较高的新角色，为动画和游戏应用增添乐趣。关键词：3维模型融合;调和映射;贴图合成;均平面2926|183|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：在Morse函数理论的基础上，提出一种新的从三角网格中建立四边形网格多分辨率表示的方法。先由人工指定或从拉普拉斯矩阵的特征函数中提取临界点，计算带约束的拉普拉斯方程得到光滑的Morse函数。函数的临界点（极大、极小和鞍点）有规律地分布在模型表面，在三角网格表面梯度场的引导下，生成临界点间流线，得到临界点间的拓扑关系。通过临界点交换规则，同样是采用流线的方法，得到更精细的四边形网格。 最终可实现无需参数化而仅用流线方法来建立不同多分辨率表示的四边形网格。关键词：四边形重新网格化;多分辨率表示;Morse理论;拉普拉斯场2668|196|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：采用递推方法构造一种正交变换，称之为U变换，该变换含有分段常数基向量、分段一次多项式基向量以及分段二次多项式基向量，是对Walsh变换、斜变换的推广。根据递推方式，可以得到相应的快速算法。利用平移复制算子和Kronecher积的性质，推导基于Kronecher积的快速算法和正交U变换的直接分解算法。将该变换应用于图像压缩中，构造基于人类视觉系统的量化表，实验结果表明，正交U变换的图像压缩性能明显优于斜变换的图像压缩性能，与DCT变换的图像压缩性能相当，为图像压缩提供了一种新的选择。关键词：图像压缩;正交变换;Kronecher积;快速算法3202|199|0更新时间：2024-05-07
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