最新刊期
      2012 年 第 17 卷 第 2 期

        综述

      • 内容感知图像缩放技术综述

        施美玲, 徐丹
        2012, 17(2): 157-168. DOI: 10.11834/jig.20120201
        摘要：随着不同分辨率和纵横比的显示设备的迅猛增长,内容感知图像缩放技术逐渐成为图像处理领域新的研究热点之一。内容感知图像缩放的目标是在任意改变图像大小时保持图像中的主体特征不变。围绕其关键步骤:图像重要度识别和基于重要度的缩放,先概述重要度识别的相关方法,然后重点综述基于重要度的缩放技术。根据缩放是在像素级上操作还是亚像素级上操作,或者两者兼有,将其分为基于线裁剪缩放、基于图像变形缩放和多操作缩放3类,并比较各类方法的优缺点,同时给出各类方法所适合处理的图像类型。最后在分析各类研究方法的基础上,给出了内容感知缩放技术的可能发展方向。  
        关键词：内容感知图像缩放;重要度图;显著度图;线裁剪;基于图像变形缩放;多操作缩放   
        5005
        |
        289
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127736 false
        更新时间：2024-05-08

        图像处理和编码

      • 引入纹理相似性的纺织品图像增强

        杨学志, 田晓梅, 方静, 卢洁
        2012, 17(2): 169-177. DOI: 10.11834/jig.20120202
        摘要：纺织品图像增强能够突出其纹理特性,便于纺织品的人工检测和机器视觉检测。提出一种在非局部均值滤波(NLM)框架下的纺织品图像纹理增强方法。纺织品图像具有规则周期的纹理,存在大量的冗余信息,NLM可利用这一特性来增强图像的纹理信息。但由于纺织品图像结构复杂且存在噪声,导致在NLM中相似性的度量不够准确。为解决这一问题,通过采用主分量分析(PCA)将纺织品图像分解为图像信息分量和噪声分量,并去除各分量间的相关性,来提高纺织品纹理间相似性度量的准确性。实验结果表明,本文方法比现有的纺织品图像纹理增强方法的增强效果有显著提高。  
        关键词：纺织品图像;纹理增强;非局部均值滤波;主分量分析   
        3226
        |
        207
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127378 false
        更新时间：2024-05-08

      • 保持边缘特征和增强对比度的图像缩放算法

        计忠平, 方美娥, 王毅刚, 吴向阳
        2012, 17(2): 178-182. DOI: 10.11834/jig.20120203
        摘要：图像的边缘信息和对比度是影响人体视觉的最主要因素。提出一种能够同时保持边缘特征和增强对比度的图像缩放新方法。通过边缘检测算法、边缘梯度增强以及梯度图的低通滤波算法,得到新的梯度图,再通过求解泊松方程得到重建的图像。由于对图像边缘作了特殊处理,从而避免在图像缩放过程中丢失边缘信息。该方法可以同时保持特征以及增加图像的对比度,从而更好地展现图像的细节。实验结果表明,本文方法能应用于一般图像和医学图像的缩放和增强等应用中。  
        关键词：图像缩放;边缘检测;泊松方程;对比度增强   
        4559
        |
        194
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127601 false
        更新时间：2024-05-08

      • 以图像认证为目的的分形编码数字水印算法

        黄晓晴, 于盛林
        2012, 17(2): 183-190. DOI: 10.11834/jig.20120204
        摘要：以图像认证为目的,提出一种基于分形编码的脆弱性盲水印算法。该算法将认证水印嵌入分形变换域,又将分形编码参数作为水印嵌入到宿主图像中。算法能有效的检测图像是否被恶意篡改,并能定位篡改区域。通过提取嵌入在图像中的分形编码参数,还可以自动恢复被篡改区域。实验数据表明,算法可行有效,并且具有良好的篡改定位和恢复原图像的能力。  
        关键词：分形图像编码;脆弱性水印;图像认证   
        2840
        |
        148
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127090 false
        更新时间：2024-05-08

      • 结合运动矢量和像素递归的全局运动估计方法

        赵亚湘, 刘少强, 樊晓平
        2012, 17(2): 191-196. DOI: 10.11834/jig.20120205
        摘要：全局运动估计是计算机视觉、视频处理等领域中一项重要研究课题。结合运动矢量和像素递归提出一种新的全局运动估计方法,该方法根据块运动矢量求出运动矢量直方图,找出主要块运动方向作为初始的全局运动方向,并初始化全局运动参数。利用运动矢量间距离及类间方差求出运动矢量分割阈值,自适应地去除外点块区域。根据背景块梯度和值的大小,在每个背景块中选择一到两个特征像素点进行运动参数估计。实验结果表明,该方法具有较快的计算速度,同时也具有较高的计算精度。  
        关键词：全局运动估计;运动矢量;参数模型;外点去除;梯度点选择   
        3656
        |
        136
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127111 false
        更新时间：2024-05-08

      • 无缝栅格数据小波金字塔构建

        马伯宁, 冷志光, 汤晓安, 匡纲要
        2012, 17(2): 197-202. DOI: 10.11834/jig.20120206
        摘要：栅格数据金字塔是空间信息系统中的一类基本组织结构,基于小波的金字塔构建方法需要考虑数据分块导致的边界问题,现有算法或者未考虑边界问题,或者在消除边界缝隙问题时需增加大量的计算。针对分块数据小波变换的边界问题,提出分块数据的小波系数拼接算法,该算法对相邻子块边界系数进行叠加,使拼接后的小波系数等效于直接对大数据进行小波变换。在此基础上,提出无缝栅格数据小波金字塔构建方法:首先对大块数据进行分块多级小波变换,然后利用小波系数拼接算法完成对各块系数的无缝拼接。该金字塔结构消除了边界系数,实现了各子带小波系数的无缝组织。实验结果表明,拼接算法可大幅减少高层金字塔的数据量,且易于实现。  
        关键词：影像金字塔;数据无缝组织;小波变换;小波系数拼接   
        3139
        |
        124
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56126981 false
        更新时间：2024-05-08

        图像分析和识别

      • 伪彩色空间完全非结构化道路检测方法

        胡晓辉, 孙苗强, 苏晓许
        2012, 17(2): 203-208. DOI: 10.11834/jig.20120207
        摘要：完全非结构化道路检测是智能车辆自主行驶所面临的关键技术难题,解决该问题可以增强智能车辆的环境适应能力。以实时道路图像的真彩色信息为研究对象,提出一种三次样条曲线模型和分块子区生长模型相结合的完全非结构化道路检测算法。该算法运用三次样条曲线插值实现了真彩色空间到伪彩色空间的映射,采用主次伪色调和纹理信息相结合的子区生长方法,实现了完全非结构化道路检测。实地图像测试和对比试验表明,该算法对道路区域检测准确性高,对受到阴影、水迹等影响的道路区域具有较强抗干扰能力,实时性好。  
        关键词：非结构化道路检测;三次样条曲线;子区生长模型;图像处理   
        2981
        |
        162
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127700 false
        更新时间：2024-05-08

      • 未知环境下机器人障碍物检测技术

        王文格, 武凯宾, 朱江, 段文彬, 许重阳
        2012, 17(2): 209-214. DOI: 10.11834/jig.20120208
        摘要：未知环境下地面的不平坦性和机器人相对障碍物位姿的不确定性会造成障碍物特征提取困难,为了准确检测障碍物特征,采用3维相机获取机器人周围环境的灰度图像和距离信息。在此基础上,提出基于灰度信息和3维信息的"阈值法"进行障碍物区域的提取,并针对3维信息"阈值法"剔除的地面与障碍物过渡区域过多,以及机器人相对斜坡方位的不确定性引起的障碍物特征检测不准确,提出区域的恢复算法和表面法线坡度计算。实验结果表明,所提出的算法具有简单、有效、准确和鲁棒性强的优点。  
        关键词：机器人;3维相机;环境感知;障碍物   
        3657
        |
        177
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127720 false
        更新时间：2024-05-08

      • 局部GAC模型在医学图像分割中的应用

        张建伟, 方林, 陈允杰, 詹天明, 罗春燕
        2012, 17(2): 215-221. DOI: 10.11834/jig.20120209
        摘要：针对基于区域测地线活动轮廓(GAC)模型很难准确分割灰度不均匀图像的问题,提出基于局部信息的GAC模型。该方法首先将图像区域进行局部化,来克服灰度不均匀对分割结果的影响,然后构造局部符号压力函数(ISPF)指导轮廓线在目标外部(或内部)收缩(或扩张)来完成分割。为了提高算法效率和稳定性,用二值水平集方法实现整个分割过程,避免了传统水平集数值不稳定性。实验结果表明,本文方法可以快速有效地分割灰度不均匀的医学图像。  
        关键词：测地线活动轮廓模型;符号压力函数;局部信息;二值水平集   
        5708
        |
        173
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56128160 false
        更新时间：2024-05-08

      • 判别割(Dcut)的图像分割及其快速分割算法

        邹小林, 陈伟福, 冯国灿
        2012, 17(2): 222-228. DOI: 10.11834/jig.20120210
        摘要：谱聚类算法在模式识别和图像分割中得到了广泛应用。谱聚类算法能在任意形状的样本空间上聚类且收敛于全局最优解。采用一个新的谱聚类算法Dcut进行图像分割。Dcut完全满足聚类算法的一般准则:类内样本间的相似度大,类间样本的相似度小,因此Dcut在图像分割方面比Ncut具有更好的分组性能。为了克服Dcut分割速度慢,提出基于子空间的Dcut(SDcut)和基于分块的SDcut(BSDcut)两种快速算法。SDcut和BSDcut这两种快速算法具有Dcut的分组性能的同时,降低了分割图像的计算复杂度。通过对纹理图像和真实图像的分割,验证了新算法的有效性。  
        关键词：谱聚类;Dcut;SDcut;BSDcut;子空间;图像分割   
        4870
        |
        241
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127292 false
        更新时间：2024-05-08

      • 改进的遮挡条件下瞳孔检测方法

        潘林, 魏丽芳, 郑炳锟, 余轮
        2012, 17(2): 229-235. DOI: 10.11834/jig.20120211
        摘要：受到眼睑、睫毛、反光等干扰,提取的瞳孔往往无法近似成标准的椭圆,给瞳孔精确检测带来了难度。针对遮挡问题,提出了一种改进的遮挡瞳孔精确检测方法,该方法首先获取瞳孔图像的感兴趣区域,在对该区域进行阈值分割的基础上,通过滤波去噪和扫描线法去除光源反光的影响;根据沿遮挡瞳孔的分界线进行水平旋转,应用内接平行四边形法确定瞳孔的中心;根据圆形检测理论,提出一种中心修正算法,将求得的两个圆的交点作为眼睑与瞳孔的交点,计算出旋转角度,从而精化瞳孔中心的定位;最后利用五点法计算得到的瞳孔椭圆参数作为初始值,通过最小化拟合椭圆与边缘点之间的欧氏距离,使得该椭圆在非线性最小二乘意义下是最优的。实验结果表明,该方法具有良好的鲁棒性和准确性,在遮挡不超过瞳孔面积一半的情况下,能得到较为精确的瞳孔位置和边界。  
        关键词：瞳孔检测;遮挡;平行四边形法;椭圆检测   
        4007
        |
        147
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127010 false
        更新时间：2024-05-08

      • 木材显微图像的局部水平集分割方法

        汪杭军, 祁亨年
        2012, 17(2): 236-240. DOI: 10.11834/jig.20120212
        摘要：获取木材显微图像中的细胞组织对于分析木材的种类、材性,以及天气变化等均有重要的意义,而这依赖于图像分割技术。针对木材组织的不均匀性,以及标本制作和获取过程中带来的噪声,将水平集方法中边缘型和区域型两种模型引入,同时结合局部图像信息来提高局部不均匀图像的分割性能。在图像初始分割基础上,通过面积阈值去除水泡等杂质,最终提取导管组织。实验结果表明,提出的模型所得到的分割图像较平滑,而且噪声明显减少,可有效分割局部不均匀木材显微图像。  
        关键词：图像分割;灰度不均匀;水平集;能量函数;木材显微图像   
        3212
        |
        118
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56128465 false
        更新时间：2024-05-08

      • 关键点检测的线要素综合算法

        黄志坚, 张金芳, 徐帆江
        2012, 17(2): 241-248. DOI: 10.11834/jig.20120213
        摘要：提出一种基于关键点检测的线要素自动综合算法。利用角点检测器检测出所有角点,并从中筛选出关键点作为必须保留的点,以保证线要素的基本形态得到保持;线要素在关键点处分段后,各段分别采用Li-Openshaw算法进行综合。实验结果表明,该算法较传统算法能够更好地保持线要素的形状特征,且具有更高的位置精度。  
        关键词：线要素综合;角点检测;自适应门限;关键点检测;Li-Openshaw算法   
        3614
        |
        137
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56128524 false
        更新时间：2024-05-08

      • GPU加速的高分辨率DEM图像地形特征线提取算法

        刘洲俊, 胡包钢
        2012, 17(2): 249-255. DOI: 10.11834/jig.20120214
        摘要：随着数据采集设备的发展,数字地形分析中高分辨率数字高程模型(DEM)图像越来越普遍。目前已经存在一系列的曲线结构提取算法由于计算复杂度较高,因此在针对高分辨率DEM图像提取地形特征线时效率较低。提出一种在图形处理器(GPU)上加速Steger曲线结构提取算法的策略,利用图形处理器上计算统一设备架构(CUDA)的高度并行性来加速算法中计算密集的Hessian矩阵生成模块以及图像特征点提取模块,对于百万像素级的DEM图像该算法可以获得5倍以上的加速比。  
        关键词：数字高程模型;地形特征线检测;图形处理器;计算统一设备架构   
        3807
        |
        156
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127778 false
        更新时间：2024-05-08

      • 改进GVF的自动Snakes模型

        周亚男, 程熙, 骆剑承, 沈占锋, 胡晓东
        2012, 17(2): 256-262. DOI: 10.11834/jig.20120215
        摘要：针对Gradient vector field Snakes模型轮廓线需人工初始化的问题及GVF场强分布不合理所导致的模型效率低下和角点定位精度低的问题,在分析GVF场强分布和模型迭代变形原理的基础上,改进原始GVF Snakes模型:模型以SUSAN算法提取的边缘点集构建GVF Snakes模型的初始化轮廓线;并依据图像SUSAN边缘线和模型迭代变形原理局部修正和整体调整GVF场强分布,以符合模型高效迭代变形和对角点、细边缘精确定位的需要。理论分析和实验结果表明,改进GVF的自动Snakes模型提高了模型的计算效率,对细边缘和角点有更高的定位精度。  
        关键词：梯度向量场;Snakes模型;SUSAN算法;边缘检测;迭代变形算法   
        3652
        |
        124
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127334 false
        更新时间：2024-05-08

      • 曲波变换用于磨粒图像不变矩的提取

        张云强, 张培林, 任国全, 王国德, 徐超, 李兵
        2012, 17(2): 263-268. DOI: 10.11834/jig.20120216
        摘要：曲波变换(curvelet)具有各向异性和良好的曲线奇异性表达能力。为了克服Hu不变矩和不变小波矩在表达铁谱磨粒形貌信息方面的不足,将曲波变换引入磨粒特征提取过程,并与Hu不变矩结合,提出一种基于曲波变换的磨粒图像不变矩提取方法。首先利用曲波变换将图像进行分解与重构,得到不同尺度的子图像;然后提取各子图像的Hu不变矩,获得图像的曲波不变矩;最后将该方法应用于典型磨粒识别,总识别率达到83.33%。实验结果表明,与Hu不变矩和不变小波矩相比,磨粒图像的曲波不变矩能更好地表达磨粒的形貌特征。  
        关键词：Hu不变矩;曲波变换;特征提取;磨粒识别   
        3849
        |
        412
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56128409 false
        更新时间：2024-05-08

        图像理解和计算机视觉

      • 深度图像中基于轮廓曲线和局部区域特征的3维物体识别

        吴莉婷, 张宇, 杨一平, 田原
        2012, 17(2): 269-278. DOI: 10.11834/jig.20120217
        摘要：为了提高3维物体目标识别系统的性能及降低计算复杂度,提出一种由粗到细的识别方法。该方法利用深度图像所提供的信息,分两步完成识别过程。首先基于轮廓曲线计算其特征点,并映射到原有轮廓空间,以标志点序列表征原由轮廓进行匹配,在识别初期迅速排除模型库中不相似目标和差异较大的姿态,生成目标候选列表用于精确匹配,以提高识别效率。精确匹配采用一种基于局部区域特征的识别方法,以投票的策略获取最佳结果。局部区域由SIFT算子确定位置和数量,区域特征主要由表面指数和法向量夹角组成,具有平移和旋转不变性。为了更进一步提高效率和降低存储空间,模型库的数据分为轮廓和表面信息两部分,分别以标志位序列和哈希表的形式存储。实验结果表明,该方法具有良好的实时性和识别率,对遮挡和干扰有一定的适应性。  
        关键词：3D目标识别;深度图像;轮廓曲线;SIFT;局部区域特征   
        3434
        |
        182
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127663 false
        更新时间：2024-05-08

      • 机载LiDAR数据的LZD航带平差

        王丽英, 宋伟东
        2012, 17(2): 279-285. DOI: 10.11834/jig.20120218
        摘要：系统误差是影响机载LiDAR系统精度的主要因素,因而消除或削弱系统误差影响、提高数据精度具有重要理论意义和工程实用价值。提出基于最小高程差(LZD)的机载LiDAR航带平差方法,并通过引入高斯-马尔柯夫模型提高了平差精度。实验部分考察了引入高斯-马尔柯夫模型的必要性及算法精度。实验结果表明:引入高斯-马尔柯夫模型可有效地提高算法精度;使用LZD进行机载LiDAR航带平差获取的结果均可以满足工程生产的精度需求;与商业软件TerraMatch相比,LZD的精度和TerraMatch的精度相当。  
        关键词：激光雷达;航带平差;最小高程差;高斯-马尔柯夫模型   
        3588
        |
        106
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127488 false
        更新时间：2024-05-08

        计算机图形学

      • 基于Z曲线的瓦片地图服务空间索引

        聂云峰, 周文生, 舒坚, 许虎
        2012, 17(2): 286-292. DOI: 10.11834/jig.20120219
        摘要：瓦片空间索引是提高瓦片查询效率的关键技术,其性能直接影响地理信息网络服务的整体性能。分析当前广泛应用于瓦片地图服务的格网索引和瓦片四叉树索引的基本原理,利用Z曲线的聚类和降维特性,设计一种基于Z曲线的瓦片空间索引Z-Index,并给出了具体实现。实验结果表明,Z-Index在海量瓦片数据的情况下具有优于格网索引和四叉树索引的瓦片查询效率。  
        关键词：瓦片地图服务;空间索引;Z曲线;瓦片四叉树索引;格网索引   
        3751
        |
        123
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56127810 false
        更新时间：2024-05-08

        虚拟现实和增强现实

      • GPU加速的台风可视化方法

        秦绪佳, 张勤锋, 陈坚, 郑红波, 徐晓刚
        2012, 17(2): 293-300. DOI: 10.11834/jig.20120220
        摘要：自然现象的可视化是计算机图形学和虚拟现实领域的重要研究内容。对传统光线投射算法分析的基础上进行改进,提出基于球壳体的光线投射算法。将GPU运用于球壳体数据场的体绘制,设计了基于球壳体数据场的顶点着色程序和像素着色程序。同时,对台风源数据格式进行解析,生成了用于台风可视化的体数据,采用提出的算法实现了台风云层和因子的可视化。实验结果表明,本文基于GPU的球壳体光线投射算法在球体表面较好地实现了实时台风可视化效果。  
        关键词：GPU加速;台风可视化;光线投射算法;球壳体   
        3524
        |
        153
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56128234 false
        更新时间：2024-05-08
      0