最新刊期
      2012 年 第 17 卷 第 12 期

        综述

      • 高斯混合模型、求解算法及视觉应用综述

        管涛, 李玲玲
        2012, 17(12): 1461-1471. DOI: 10.11834/jig.20121201
        摘要：高斯混合模型(GMMs)是统计学习理论的基本模型,在可视媒体领域应用广泛。近些年来,随着可视媒体信息的增长和分析技术的深入,GMMs在(纹理)图像分割、视频分析、图像配准、聚类等领域有了进一步的发展。从GMMs的基本模型出发,从理论和应用的角度讨论和分析了GMMs的求解算法,包括EM算法、变化形式等,论述了GMMs的模型选择问题:在线学习和模型约简。在视觉应用领域,介绍了GMMs在图像分段、视频分析、图像配准、图像降噪等领域的扩展模型与方法,详细地阐述了一些最新的典型模型的原理与过程,如用于图像分段的空间约束GMMs、图像配准中的关联点漂移算法。最后,讨论了一些潜在的发展方向与存在的困难问题。  
        关键词：高斯混合模型(GMMs);EM算法;聚类分析;图像分段;目标识别;图像配准;视觉   
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        更新时间：2024-05-08

        图像处理和编码

      • 基于曲波变换和色度模型的彩色图像去噪

        张云强, 张培林, 王国德, 卓洪波
        2012, 17(12): 1472-1477. DOI: 10.11834/jig.20121202
        摘要：针对彩色图像中高斯噪声难以去除的问题,提出了一种基于色度模型的色度中值滤波与曲波变换域Bayes多阈值滤波相结合的彩色图像去噪方法。该方法首先将RGB图像转换为HSI图像,通过在色度平面搜索色度中值分别消除H和S分量中的噪声,然后采用循环平移的曲波变换域Bayes多阈值对I分量噪声进行消除,最后通过HSI反变换得到去噪后的彩色图像。对比实验结果表明,本文方法对彩色图像高斯噪声去除,在获得较高峰值信噪比的同时,能较好保留彩色图像的色度、亮度和图像纹理细节信息,避免了"伪影"现象的产生。  
        关键词：HSI空间;图像去噪;色度模型;曲波变换;高斯噪声   
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        更新时间：2024-05-08

      • 子矢量排序的渐进不相似度逼近算法

        李阳, 潘志斌, 吴鑫鹏
        2012, 17(12): 1478-1484. DOI: 10.11834/jig.20121203
        摘要：渐进不相似度逼近(IDA)算法是一种新近提出的高性能快速图像匹配算法,它通过分割匹配矢量,避免了大量的基于像素的计算。但是分割后的子矢量能量集中性差,因此算法效率仍有提升空间。为了改进能量集中性差这个问题,提出一种按子矢量方差顺序展开的方案,按该顺序展开子矢量能使匹配矢量排除得更快,平均展开的子矢量数下降,明显减少了搜索空间。除此之外,还加入了在IDA测试之前的利用整体矢量模的一次新的排除测试,并在子矢量展开中引入了PDS(partial distortion search)算法。本文改进算法对图像数据库中室内场景、室外自然场景和室外人文场景这3类图像进行测试时,整体匹配效率较IDA算法提升了72%~83%。  
        关键词：快速图像匹配;矢量分割;IDA算法;方差排序;高分辨率图像   
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        更新时间：2024-05-08

      • 稀疏梯度先验模型的正则化图像复原

        刘伟豪, 梅林, 蔡烜
        2012, 17(12): 1485-1491. DOI: 10.11834/jig.20121204
        摘要：传统Lucy-Richardson(LR)算法是一种基于贝叶斯分析的图像复原迭代算法,对高信噪比的退化图像能获得很好的复原结果,但对噪声过于敏感,对低信噪比的退化图像在迭代过程中易造成噪声的放大,虽然有一些正则化方法应用到LR算法中来抑制噪声,但往往容易产生过度平滑的问题。针对这些问题将图像稀疏先验模型作为正则项引入到LR算法中,抑制噪声在迭代过程中的放大。与常规的图像梯度约束算法不同,本文算法中根据模糊图像梯度分布特点的不同提出了可变参数的图像稀疏梯度正则化约束方法,使复原图像的梯度分布参数在迭代过程中更趋近于真实梯度分布,同时通过调整正则项系数可以避免复原图像的过度平滑。实验结果表明,同标准LR算法和常规梯度约束算法相比,本文算法能够实现在抑制噪声放大的同时较好地保留图像的细节。  
        关键词：图像复原;Lucy-Richardson算法;图像稀疏梯度分布;正则化   
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        更新时间：2024-05-08

      • 高精度亚像素全局运动估计的上采样梯度互相关算法

        余应淮, 王锦荣
        2012, 17(12): 1492-1499. DOI: 10.11834/jig.20121205
        摘要：运动估计在视频图像压缩、超分辨率重建、拼接、目标检测等方面具有重要的应用意义。针对高精度的亚像素运动估计问题,引入一种优化滤波器用于计算图像梯度,并采用上采样与抛物面拟合梯度互相关曲面相结合的方法,探讨一种高精度的亚像素全局运动估计算法。实验结果表明,该算法不仅对噪声影响具有较好的鲁棒性,同时能够有效地提高运动估计的精确性。  
        关键词：亚像素;全局运动估计;优化滤波器;梯度互相关;上采样;矩阵相乘;抛物面拟合   
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        更新时间：2024-05-08

        图像分析和识别

      • 点到弦距离累加的自适应角点检测

        王万良, 金亦挺, 赵燕伟, 胡峰俊
        2012, 17(12): 1500-1508. DOI: 10.11834/jig.20121206
        摘要：提出了一种自适应角点检测算法(ACPDA),以解决CPDA算法采用全局阈值去除伪角点所存在的缺陷,即无法正确处理邻近角点、钝形角点和圆形角点的问题。该算法的优势主要包括:1)提出了角点邻域再检测方法,实现对邻近角点的有效检测,同时使角点定位更加精确;2)为每条曲线构造了一个曲线自适应阈值来去除伪角点,避免了钝形角点的丢失;3)构造角点局部自适应阈值来有效去除圆形角点。对比实验表明,ACPDA算法降低了漏检角点数和伪角点数,具有更好的检测性能。  
        关键词：角点检测;ACPDA;邻近角点;自适应阈值   
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        更新时间：2024-05-08

      • 最大子分类间隔准则的核函数优化

        张静, 杨智勇, 于红芸, 孙晓燕
        2012, 17(12): 1509-1515. DOI: 10.11834/jig.20121207
        摘要：在分析现有基于经验特征空间核函数优化方法局限性的基础上,提出一种基于最大子分类间隔准则的核函数优化方法。该方法首先建立最大子分类间隔准则,然后结合数据在经验特征空间中的特点给出样本数据的类间散布矩阵和类内散布矩阵的表达式,最后利用奇异值分解实现核函数参数的优化选取。本文利用UCI(University of California, Irvine)数据对算法进行仿真实验,仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性。  
        关键词：核函数;核优化;最大子分类间隔准则;目标识别   
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        更新时间：2024-05-08

      • 核典型相关性鉴别分析

        陈伟琦, 程强
        2012, 17(12): 1516-1521. DOI: 10.11834/jig.20121208
        摘要：提出一种新的基于典型相关性的核鉴别分析,以图片集为基础的人脸识别算法。把每个图片集映射到一个高维特征空间,然后通过核线性鉴别分析(KLDA)处理,得到相应的核子空间。通过计算两典型向量的典型差来估计两个子空间的相似度。根据核Fisher准则,基于类间典型差与类内典型差的比率建立核子空间的相关性来得到核典型相关性鉴别分析(KDCC)算法。在ORL、NUST603、FERNT和XM2VTS人脸库上的实验结果表明,该算法能够更有效提取样本特征,在识别率上要优于典型相关性鉴别分析(DCC)和核鉴别转换(KDT)算法。  
        关键词：典型相关性;典型差;核线性鉴别分析;核鉴别转换;人脸识别   
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        更新时间：2024-05-08

      • 小波变换和特征加权融合的人脸识别

        赵焕利, 王玉德, 张学志, 薛乃玉
        2012, 17(12): 1522-1527. DOI: 10.11834/jig.20121209
        摘要：在人脸识别领域,提取人脸特征和降低维数是人脸识别的关键。传统的基于小波变换的人脸识别算法仅在小波分解的低频分量上提取用于分类的图像特征,造成了高频分量中部分对识别有利信息的丢失。为了更有效地提取人脸图像特征,提出一种基于小波变换和特征加权融合的人脸识别算法。首先通过小波变换对人脸图像进行降维处理,然后对4个小波子图分别运用主成分分析法(PCA)提取特征,并把这4部分特征加权融合,最后利用支持向量机(SVM)进行分类识别。在ORL人脸库上进行实验验证,识别准确率可达到97.5%,实验结果表明该算法能够有效提高人脸识别能力,与传统识别算法相比具有较高的识别准确率和识别速度。  
        关键词：人脸识别;小波变换;主成分分析;加权融合;支持向量机   
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        更新时间：2024-05-08

      • 具有身份标识的多目标跟踪

        安国成, 肖坦
        2012, 17(12): 1528-1533. DOI: 10.11834/jig.20121210
        摘要：针对多目标跟踪,运动目标身份标号在目标发生遮挡、交错时容易混淆的问题,提出一种基于颜色特征信息的多目标跟踪算法。即在目标跟踪过程中,充分利用背景减除法所获取的前景团块区域,对其进行有效分类,如噪声区域、单目标区域和多目标区域,根据分类情况采用不同的处理机制。算法利用修正时间印机制处理噪声区域,利用Kalman预测处理快速运动,利用均值移动算法处理目标标识混淆问题。通过多组实验可以看出,新算法处理速度达到30帧/s、实时性能好,具有很强地抑制背景干扰、目标长时间跟踪的特性。  
        关键词：实时检测;背景建模;均值移动;身份标识   
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        更新时间：2024-05-08

        图像理解和计算机视觉

      • 用于圆锥体位姿测量的曲面标记

        李蒙, 谌德荣, 周广铭, 蒋玉萍, 高翔霄
        2012, 17(12): 1534-1539. DOI: 10.11834/jig.20121211
        摘要：设计了一种用于圆锥体位姿测量的曲面标记。确定了用于圆锥体位姿测测量的曲面标记设计原则;提出了将圆锥体展开成扇形并将扇形等分成6个子扇区的设计方案;以子扇区为标记设计单元,利用梯形实现点面特征的联合设计及标记的赋形设计,且保证每个子扇区具有58个角点;结合圆锥体几何及运动特征为每个子扇区设计了唯一识别编码。仿真结果表明:圆锥体在不同位姿下(圆锥体顶点在视场内),从设计的标记上能提取不少于6个角点特征且角点不完全共线,满足圆锥体位姿测量要求。  
        关键词：圆锥体;位姿测量;标记;角点   
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        更新时间：2024-05-08

        计算机图形学

      • 基于特征识别的3维人脸动画模型自动构造

        徐明, 乔宁博, 文振焜, 曾新, 采振祥
        2012, 17(12): 1540-1547. DOI: 10.11834/jig.20121212
        摘要：针对3维人脸动画应用中,需要手工事先标定肌肉模型的控制点、工作区域和设置各种计算参数,造成工作量大、修改困难、移植性差等弊端,提出自动构造各种肌肉模型及确定它们计算参数的方法。研究工作包括:综合运用法向量变化率、高斯曲率、高斯纹理模型等参数研究3维人脸几何及纹理特征的快速检测方法;设计基于邻域生长和候选点聚类分析的识别算法来识别人脸五官部位的特征点;在此基础上,自动确定各种肌肉模型的位置结构、工作区域和计算参数,实现人脸动画所需的肌肉模型构造和装配的自动化。应用工作结果表明,基于特征识别的3维人脸动画肌肉模型自动构造方法移植性好、精度较高,提高了动画建模工作的效率。  
        关键词：人脸动画;人脸特征识别;肌肉模型构建;自动标定   
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        更新时间：2024-05-08

      • 3DGIS环境下雨雪天气实时仿真

        李欢, 樊红, 冯浩
        2012, 17(12): 1548-1553. DOI: 10.11834/jig.20121213
        摘要：3D GIS最重要的特征之一就是虚拟现实表现,其本质是可视化技术与GIS数据库的整合,以满足各种应用如生态农业、灾害预测等方面的需求。以GIS数据库的环境数据和气象数据为基础,通过对雨雪的效果模拟,将GIS气象数据以实时的可视化形式逼真地表现出来。实验方法采用粒子系统,对单个点元赋予利用Photoshop制作的大面积纹理,这样采用的粒子数减少到普通粒子系统的十分之一,渲染速度为普通粒子系统的十倍以上,以较小的系统资源消耗达到了更加实时逼真的效果,对雪的动态堆积和雨水地面效果采用GPU加速3维渲染,原型系统同时能接受用户对实验环境如粒子纹理、雨雪量的设置。提出根据气象数据进行天气模拟的自适应策略,从而更加适应实际应用需要。  
        关键词：3D GIS;雨雪仿真;天气模拟;实时渲染   
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        更新时间：2024-05-08

        医学图像处理

      • 结合马尔可夫随机场与模糊C-均值聚类的脑MRI图像分割

        佘黎煌, 钟华, 张石
        2012, 17(12): 1554-1560. DOI: 10.11834/jig.20121214
        摘要：脑磁共振成像(MRI)在临床上得到了大量的应用,准确分割脑组织结构可以提高脑疾病诊断的可靠性和治疗方案的有效性。模糊C-均值聚类(FCM)算法擅长解决图像中存在的模糊性和不确定性问题,是最常用的脑MRI分割方法。但因FCM仅利用图像灰度信息,没有考虑区域信息,导致其抗噪性能很差,常与区域信息结合进行改进。马尔可夫随机场(MRF)算法充分利用了图像区域信息,但容易出现过分割现象,因此FCM常与MRF进行结合改进。针对现有的FCM和MRF结合方式上存在的问题,提出了一种新型的自适应权值的FCM与MRF结合算法,用于脑MR图像分割。该算法利用了图像邻域像素的区域相关性,自适应的更新联合场的权值,改进了现有的权值固定的结合方式,充分发挥了FCM和MRF各自的优势,使二者结合更加合理。实验结果表明,本文算法较FCM和现存的一些FCM改进算法有更强的抗噪声能力和更高的分割精度。  
        关键词：模糊C-均值聚类(FCM);马尔可夫随机场(MRF);磁共振图像;图像分割;区域信息   
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        更新时间：2024-05-08

        遥感图像处理

      • 面向遥感影像镶嵌的SVR色彩一致性处理

        吴炜, 骆剑承, 李均力, 杨海平, 沈占锋
        2012, 17(12): 1561-1567. DOI: 10.11834/jig.20121215
        摘要：由于成像条件与环境的差异,多景待镶嵌遥感影像之间往往会出现色彩差异,针对此问题,提出一种基于支持向量回归 (SVR)的色彩一致性处理方法。采用NDVI(归一化植被指数)阈值分割并结合光谱角匹配(SAM)的方法在影像重叠区域自动选取具有"不变特征"的像素作为样本;通过SVR建立输入影像到参考影像的灰度值变换方程,并对输入影像进行处理,使得待镶嵌影像具有与参考影像相同或者相似的亮度与对比度。采用TM、SPOT、无人机(UAV)影像等多源数据进行了实验,结果表明,该方法能够有效消除由系统因素引起的色差,与线性回归方法相比,该算法在方差、辐射分辨率等方面具有优势。  
        关键词：影像镶嵌;色彩一致性处理;光谱角匹配;支持向量回归   
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        更新时间：2024-05-08

      • 遥感影像投影寻踪回归分类模型

        张正健, 李祚泳, 秦宁生, 刘志红, 巴桑
        2012, 17(12): 1568-1574. DOI: 10.11834/jig.20121216
        摘要：将投影寻踪回归分析技术引入遥感影像分类中,详尽叙述遥感影像投影寻踪回归分类模型的建立和实现过程。将广州地区的TM影像用于分类实验,并用混合蛙跳算法来优化投影寻踪回归分类模型中的参数矩阵,取得了较为理想的分类效果。此外,还进一步分析了投影中心的设定、调整以及优化算法和岭函数个数对投影寻踪回归模型分类精度的影响。实验结果表明,该模型易于优化实现,稳定性强,模型中岭函数的个数对投影寻踪回归模型的分类精度没有显著影响。  
        关键词：影像分类;投影寻踪回归;岭函数;投影中心;优化算法   
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