最新刊期
2012 年 第 17 卷 第 10 期
- 摘要：在图像处理和计算机视觉的许多任务中,经常需要对图像进行插值从而得到像素点之间的信息。标量值图像的插值方法已经得到充分的发展,但张量值图像的插值方法还没有深刻的发展和认识。通过对比较零散的张量值图像插值方法的研究现状进行了系统综述,从数学理论框架的角度出发,将现有的张量值图像插值方法进行全面分析和分类,指出欧氏理论框架计算张量会带来的问题,梳理从欧氏框架到黎曼度量框架的研究脉络,并比较了张量值图像插值方法的评价指标。最后,给出了张量值图像插值方法未来研究方向的建议。关键词：张量值图像;插值方法;黎曼度量框架;张量分量2735|110|0更新时间：2024-05-08
综述
- 摘要：为了提供较大的可调信息嵌入量和保持载密图像良好的视觉质量,提出一种基于模运算及其周期性特点的安全隐写算法。首先将秘密信息流转为n进制信息流表示,然后根据余数循环的特点,应用具有安全特性的模函数将一位n进制信息嵌入载体图像的一个像素中,直至信息嵌入完毕。选择不同的参数n可以得到不同的嵌入率和载密图像视觉质量。理论分析和实验结果表明,本文算法在保持高嵌入率的同时仍保持较好的载密图像视觉质量,且安全性好;其信息嵌入率选择具有高度弹性,可以根据实际要求选择在嵌入率和载密图像质量都很理想的隐写方案。与同类算法相比具有更强的实用性。关键词：数字图像;模函数;余数循环;隐写2470|49|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：总结了近15年来的多传感器图像染色技术研究成果,给出了染色算法的一般模型。在此基础上,将图像融合技术与颜色传递技术结合,设计了基于YCbCr颜色空间的夜视微光与红外图像染色算法。使用互调制快速融合充分提取源图像的空间信息,将得到的融合图像指派给Y分量;借鉴Toet提取图像共同分量的思路,构造Cb、Cr分量;最后应用颜色传递技术,获得了细节丰富、目标背景对比度高,符合场景自然颜色分布的彩色图像。因使用了互调制快速融合方法并直接构造颜色分量,染色过程效率高且参数自适应,可满足实时系统应用需求。关键词：图像融合;夜视;染色;颜色传递2905|53|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在Weber定律的启发下提出一种基于 "恰可识别差异"的尺度空间自适应构建方法。Weber定律认为人类感知模式不仅与刺激的变化有关,而且与原刺激强度有关。基于此观点,在图像尺度空间的构建过程中,首先以Marr视觉理论的屋脊型边缘和阶梯型边缘的特征之和计算图像的信息量,再通过实验获得人类视觉能感知到"恰可识别差异"时的图像信息量变化,最后通过曲线拟合自适应构建图像的尺度空间。实验结果表明,该方法充分体现了人类视觉感知特性,与其他尺度空间构建方法相比,在目标匹配实验中,匹配数目提升了25%以上;在去噪实验中,本算法的去噪效果良好。关键词：尺度空间;信息量;视觉感知;恰可识别差异(JND)2748|46|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对非局部均值图像去噪算法在边缘处权值的不合理性,结合双边滤波算法,改进了权值函数。分析了空域中各种去噪算法中权重计算方法,指出非局部均值算法中权重计算方法不能区分边缘两边图像块对边缘处图像块的差异。为了度量这种差异,本文算法借鉴双边滤波思想,强调图像块中心像素地位,改进了权重函数。大量去噪实验结果表明,本文算法去噪后的PSNR值比经典NLM算法有较大改进,比最新改进NLM算法也有一定提高。关键词：图像去噪;非局部均值;高斯白噪声;双边滤波4513|110|0更新时间：2024-05-08
图像处理和编码
- 摘要：由主成分分析(PCA)可知任何一幅人脸图像都可以通过一组特征脸的线性加权来重构,PCA是最小均方误差意义下图像的最优表示,但是传统的PCA最终只通过比较加权系数的欧氏距离来进行识别,没有考虑残差。因此,提出非相似尺度的概念,将两个样本同时投影到相同向量上,在确定它们关系时既考虑投影系数,也考虑重构所产生的残差。两者的投影系数和残差相差越大,说明这两个样本越不相似。和保局投影(LPP)有所不同,非相似度保持投影算法不必预先设定近邻个数,它是利用非相似度的概念,创建非相似度散布矩阵,最终通过最大化目标函数获取最优子空间。在AR库和Feret库上的实验结果证明了该方法的有效性。关键词：人脸识别;非相似尺度;特征抽取;残差;投影系数2589|56|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：非正交二值子空间是一种重要的图像模板表示方法,能够高效地进行模板匹配。针对其生成过程耗时多难以实时应用的问题,提出了一种基于统一计算设备架构(CUDA)的非正交二值子空间模板表示的快速并行生成算法。该算法将模板生成过程划分为3个步骤,并根据每个步骤数据处理的特点,进行并行任务分解,极大地缩短了生成时间。实验结果表明,相比基于CPU生成相同的模板表示,该算法的速度提升了60~120倍。在应用于模板匹配时,该并行的模板表示生成算法能够很好的改进匹配效率。关键词：非正交二值子空间;哈尔基;匹配追踪;模板表示;模板匹配;统一计算设备架构2643|34|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对当前大多数无监督图像分类方法不能对每个图像类进行特征选择和自动确定图像类别的数量问题,提出一种基于Adaboost和随机图划分的无监督图像分类方法。该方法包括两个部分:1)将图像分类问题看做是一个自动的随机图划分问题,其中图的每一个顶点代表一幅图像,通过划分形成的子图代表了图像类。再采用Adaboost算法对每一个形成的图像类进行特征选择,从而得到每类图像的表达模型。2)采用一种基于蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)的随机采样算法(SWC)来对图进行划分。相比传统的随机采样算法,SWC具有更快的收敛速度。在两个图像数据集上的实验结果表明,本文方法的分类性能明显优于其他现有的无监督分类法。关键词：无监督图像分类;AdaBoost;图划分;Swendsen-Wang cuts3125|79|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对现有背景抑制算法未能有效抑制背景而导致目标检测率低的问题,提出了一种基于人工免疫网络(aiNet)进行背景抑制、基于行列k均值聚类实现阈值分割的单帧红外弱小目标检测算法。首先采用aiNet结合Robinson警戒环技术,融入自组织特征映射(SOM)拓扑思想,设计一系列抗体进化策略,建立自适应局部空间背景模型—模糊拓扑记忆抗体库,并以此分析各像素点的背景模糊隶属度来抑制背景杂波;接着提出基于行列k均值聚类的阈值分割算法来检测真实目标。实验结果表明,该算法的F1指标高达99%,其能随背景的局部变化来自适应建立空间背景模型,从而自适应抑制背景杂波突显目标,能有效提高信噪比检测弱小目标。关键词：弱小目标检测;人工免疫网络;自组织特征映射;Robinson警戒环;行列k均值聚类3186|57|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：受韦伯定理和协作式中心环绕接收域生物模型的启发,提出一种适用于图像显著性检测的中心环绕假设,设计了一种具有圆形拓扑的中心环绕结构,并给出基于该模型的融合局部和全局特性的显著性检测算法。该算法提取各像素的中心环绕结构,以基于韦伯特性的梯度方向表征局部显著性,中心区域相对于总体均值的相对亮度差表征全局显著性,然后采用线性合并方法得到最终的显著图。检测结果及正确率-召回率评估曲线表明该算法具有良好的检测特性,并且在激活区域具有强响应,同时还能很好地抑制其他区域。关键词：视觉显著性;韦伯定理;中心环绕结构;局部显著性;全局显著性3319|66|0更新时间：2024-05-08
图像分析和识别
- 摘要：提出综合考虑空间对象的面积、属性及其相互间的拓扑、方位关系等多要素的空间场景相似性匹配模型。首先利用"逐步转变模型"和属性关系图实现场景语义建模,而后构建场景匹配模型,利用所提出的相似度指标评价场景间的相似性。该模型能够较为客观地刻画空间场景特别是地理场景的语义内涵,并且具有很好的场景匹配效果,在空间数据的智能查询检索上具有较好的应用前景。关键词：空间场景;空间关系;拓扑;方位;相似性匹配;遥感图像检索3821|73|0更新时间：2024-05-08
图像理解和计算机视觉
- 摘要：Delaunay三角网在未来地学数值模拟中将发挥重要作用。分治算法是一种著名的经典构网算法,但其子网合并过程十分复杂,限制了其应用。提出使用通用算子的概念,并用从以往算法中独立出来的算子和3个新算子来简化分治算法的子网合并。扩展三角形算子用于构造每个新三角形并维护三角网的拓扑关系和边界链表。凹边界填充算子对边界链表用递归来自动完成凹边界的智能三角形填充。子网合并算子先用一个新三角形连接两个子三角网,再合并边界链表,调用凹边界填充算子填充子网间的缝隙区域。所有算子都基于有向边的数据结构和用链表管理的三角网外边界,借助链表操作,使算法的构建简洁而又高效。除分治法外,这些算子还被成功用于构建其他算法。由随机点集以及LiDAR点云的测试表明,所有算法的构网均准确无误且分治算法的执行效率较高。关键词：Delaunay三角网;通用算子;子网合并;凹边界填充;分治法3595|58|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对现有网格分割算法对模型姿态及噪声敏感的不足,提出一种基于Laplace谱嵌入和Mean Shift聚类的网格一致性分割算法。采用Laplace-Beltrami算子,将3维空域中的网格模型转化成高维Laplace谱域中的标准型,降低了姿态变化和噪声对分割算法的影响,并增强了网格的结构可分性;在高维谱域中,采用非参数核聚类Mean Shift算法,获取模型有视觉意义的语义区域。实验结果表明:该算法可以快速有效地实现具有分支结构三角网格模型的有意义分割且对模型姿态和噪声具有较好的鲁棒性。关键词：Laplace谱嵌入;Mean Shift;一致分割;三角网格3276|56|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：提出一种根据断裂面匹配进行破碎刚体复原的算法。首先根据积分不变量采用简单区域生长算法,将碎块表面以棱边为界限分割成多张曲面,根据法矢扰动区分出断裂面和原始面;然后根据断裂面顶点的平均积分不变量是否相近和邻域曲面是否相似,获得少量特征显著的相似点对,其中采用基于相容性约束的方法判断邻域曲面的相似性;之后采用引入三角形相似约束的穷举搜索的方法和投票机制进行断裂面的匹配;最后使用基于回溯的子图融合的方法进行碎块的整体拼合。实验结果表明,该算法能够对较复杂的碎块进行准确的拼接复原。关键词：破碎刚体复原;积分不变量;断裂面分割;断裂面匹配;碎块拼合3107|36|0更新时间：2024-05-08
计算机图形学
- 摘要：根据核爆炸的基本表现过程,建立了一个综合的爆炸模型,可以实现实时的核爆炸景象模拟。通过球形扩张建立冲击波的冲击模型,并实现了快速的碰撞检测;使用视角范围内的粒子抛撒,表现核爆炸产生的飞溅物;利用适当简化后的Navier-Stokes方程,优化求解策略,实现具有复杂运动形式的蘑菇状烟云模拟。实验结果表明,采用该模型可以实现实时的核爆炸效果模拟,通过控制和调整参量,可以获得多种不同类型的核爆炸效果。关键词：核爆炸;蘑菇云;Navier-Stokes方程;实时3094|54|0更新时间：2024-05-08
虚拟现实与增强现实
- 摘要：为了解决概率纤维跟踪算法"过度"误跟踪,效率低的缺点,受蚁群路径搜索过程群体协作模式启发,提出一种全局脑白质纤维群体智能跟踪方法。首先,构建了一种全局纤维度量指标,综合考虑局部纤维方向分布和全局纤维走向,并利用贝叶斯方法建立局部纤维方向分布不确定信息模型。其次,提出一种群智能全局优化算法。该算法构建基于von Miser-fisher分布函数的信息素模型,通过信息素模型诱导迭代优化纤维轨迹。人工合成数据实验结果表明,跟概率跟踪算法相比,该算法解决了纤维局部误差积累导致的误跟踪问题,相对误差降低至原来的二分之一,计算规模降低至原来的十分之一。实际临床数据验证了算法的有效性。关键词：扩散张量成像;全局优化;蚁群;纤维跟踪3055|61|0更新时间：2024-05-08
医学图像处理
- 摘要：提出以对偶四元数为数学工具进行线阵CCD(电荷耦合元件)遥感影像几何定位的全新技术方法。利用对偶四元数建立遥感通用传感器严密成像模型,将光线束的位置和姿态统一用对偶四元数表示,通过传感器扫描光线在空间中的螺旋运动,实现像点到其对应地面点物方坐标的变换,从而克服了成像几何参数(外方位元素)之间的强相关性。按照空间刚体变换线性蒙皮混合理论,可以把刚体变换矩阵分解为平移和旋转两个部分,对平移部分进行线性插值,对旋转部分进行球面插值,从而实现线阵CCD遥感影像外方位元素的解算。按照所建立的成像几何模型,利用某地区Geoeye-1遥感影像进行几何定位实验,实验结果表明新算法获得的几何定位精度优于传统算法,能够解决定位参数之间的相关性问题。关键词：几何定位;对偶四元数;线阵CCD影像;成像几何模型;空间后方交会3192|58|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：遥感数据的地理定位精度是影响其定量化应用的重要因素,为了提高FY-3B中分辨率光谱成像仪(MERSI)L1级数据的定位精度,分析了地理定位算法模型中安装矩阵与实际定位偏差之间的关系,通过修正风云三号卫星地面应用系统预处理模块中参数——安装矩阵,提高了地理定位精度。当仪器坐标系分别绕轴、轴和轴旋转一个小角度后,遥感图像的定位结果会分别产生左右平移、前后平移和旋转变形。分析并建立旋转角度与变形之间的数量关系,根据海陆掩码与遥感图像的偏差程度估算安装矩阵的误差。修正安装矩阵后,计算出的定位结果准确性得到明显提高,精度达到1个像元左右。通过一段时间的业务系统测试,地理定位结果的质量稳定可靠。关键词：地理定位;安装矩阵;FY-3B/MERSI;预处理3822|49|0更新时间：2024-05-08
遥感图像处理
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