结合优化3D-SIFT与Gist特征的运动目标识别

目标识别和场景理解是图像处理高级任务中近几年的研究热点。结合局部特征和全局特征,利用累计差分图像分割出的目标提取优化3D-SIFT特征。结合Gist提取的图像全局特征,建立特征向量。通过SVM支持向量机训练,将其应用在运动目标识别和场景理解上。实验结果表明,与现有算法相比,该算法在目标识别和场景理解上的效果有显著的提高。     

基于改进LP变换及自适应PCNN的多聚焦图像融合方法

提出一种抗噪声多聚焦图像融合方法.首先,采用改进拉普拉斯金字塔（LP）变换构造图像的塔形数据结构.每层数据经脉冲耦合神经网络（PCNN）迭代运算生成相应的点火次数矩阵;然后,以此为依据经判决算子完成数据融合;最后,采用伪逆重构算法生成融合图像.实验结果表明,所提出的方法具有抗加性噪声及JPEG压缩系统噪声的能力,融合图像的客观评价指标较高,且能有效减弱原LP算法融合图像边缘的＂Gibss＂伪影现象.     

非下采样轮廓波变换快速算法

多尺度几何分析（MGA）是一种有效的图像处理方法. 作为MGA的一种离散实现方法,非下采样轮廓波变换（NSCT）被广泛应用于图像去噪、图像融合、图像增强、特征提取等领域. 然而,由于该变换的高冗余性,其计算效率受到一定限制. 因此,对NSCT快速算法的研究具有现实意义. 本文采用一种优化的方向滤波器改进了原NSCT变换,以损失部分重建图像质量为代价,获得算法处理速度的显著提高. 实验结果可见,在满足重建图像主观质量视觉要求的前提下,算法速度可比原变换提高若干倍. 图像去噪实验进一步验证了算法的可靠性及效率.     

自适应字典学习的多聚焦图像融合

基于人类视觉系统及信号的过完备稀疏表示理论,提出一种新的多聚焦图像融合算法。首先从待融合图像中随机取块构成训练样本集,经迭代运算获取过完备字典;然后由正交匹配追踪算法完成图像块的稀疏分解;再按分解系数的显著性选择融合系数并完成图像块的重构;重构块经重新排列并取平均后获得最后的融合图像。实验结果表明:该算法继承了目前较为优秀的多尺度几何分析方法的融合效果;在噪声存在的情况下,该算法表现出较好的噪声抑制能力,随噪声方差的升高,融合图像的主观质量及客观评价指标均要好于传统方法。     

基于Hession优化梯度滤波的全局航拍视频配准

提出一种基于优化梯度滤波的全局航拍视频配准算法。该方法首先提出一种基于优化梯度滤波的Hession检测器,以实现特征点的精确定位,同时,为了保证在不同摄像机焦距下获得相同的特征点,保留3个分辨率下具有恒定不变的特征点。然后利用最小生成树方法对待配准点进行初始匹配。一致特征点建立后,通过利用非线性最小二乘(NLLS)和随机采样一致性(RANSAC)算法选取具有全局最小误差的变换参数对视频帧间实现配准。实验结果表明,通过利用优化梯度滤波和全局最优模型估计可实现帧间的精确配准,对不同动态场景和光照变换具有较强的适应性。     

一种用于叶蝉鸣声信号的采集与分离方法研究

为了解决昆虫声学研究中无法同时对多只昆虫的声音进行采集分析的问题,运用信号采集和盲信号分离的方法,在Matlab环境下首次对蝉类混合鸣声信号进行了采集,并使用改进的FastICA方法对混合信号进行预处理,而后使用负熵最大的FastICA算法对预白化处理后的观测信号进行分离。结果表明,该方法可以有效地获取独立的鸣声信号,实现了叶蝉行为观察与信号分析的同步,解决了目前无法同时对多个昆虫鸣声进行采集和分离这一难题,为昆虫声学的进一步研究提出了一个新的思路。     

结合优化梯度滤波与投影不变的航拍视频配准

考虑航拍视频配准中Harris检测的角点位置易发生偏移和产生伪角点以及匹配点精度不一致等问题,提出一种基于优化梯度滤波和投影不变的航拍视频配准算法.首先,提出一种基于优化梯度滤波的Harris检测器来实现角点的精确定位,并选择在尺度变化下局部区域最稳定的角点作为待配准点.然后,利用Delaunay三角网对待配准点进行初始匹配.最后,提出利用交比不变性方法提取精确度最高的少数匹配点,并对模型参数进行估计,完成视频帧间的配准.实验结果表明,利用提出的方法可实现帧间的精确配准,对分辨率为320 pixel×240 pixel的8组航拍序列的平均几何保真度误差仅为0.869,并能有效提取地面运动目标.     

基于复合Zernike矩相角估计的图像配准

提出了一种基于复合Zernike矩相角估计的图像配准方法.首先,利用尺度不变检测子Harris-laplace检测图像中的兴趣点作为初始特征点,计算以兴趣点为中心、邻域具有尺度不变性的Zernike矩;提出一种鲁棒的相角估计方法,用于估计两个归一化区域的旋转角度值.然后,利用Zernike矩的幅值和相角信息,通过比较每个兴趣点邻域Zernike矩的相似度提取出初始匹配点.最后,提出一种迭代角度修正算法用于精确估计变换参数,并对输入图像进行几何变换后将两幅图像配准.实验结果表明,该算法可在尺度缩放、任意角度旋转以及噪声等复杂条件下实现图像的高精度配准.当旋转角度误差小于20°时,图像的平均覆盖率达到94.125％,有效降低了误匹配的概率.     

基于多视角航拍配准的运动小目标检测与跟踪

针对存在3D场景遮挡的航拍视频运动小目标跟踪问题,提出一种基于多视角航拍配准的运动小目标检测和跟踪算法。该算法首先对图像序列间隔采样,利用Harris检测器提取全局特征点,通过Delaunay三角网对待配准图像实现初始匹配,然后利用整合变换模型计算差分图像,并利用累积能量检测出目标,最后通过卡尔曼运动滤波消除运动目标跟踪的抖动。实验结果表明,该算法对城市和郊区场景的航拍视频可以检测出最小30个像素的缓慢运动目标。     

基于仿射不变约束与快速EKF滤波的航拍图像稳像

考虑到航拍机载成像平台抖动严重、视频稳像匹配环节精度不一致的特点以及航拍图像稳像技术快速、准确的要求,提出了一种结合仿射不变约束与快速扩展卡尔曼(Extend Kalman Filter,EKF)滤波的图像稳像算法。该算法首先以视频参考帧中的角点量作为特征点,通过Harris检测器选择出稳定角点;然后对待配准点构建Delaunay三角网进行初始匹配,提出利用仿射不变约束方法筛选出精确匹配点;最后利用快速EKF运动滤波方法实时估计和修正噪声的统计特性,从而解决摄像机扫描运动中存在的抖动问题。在对大量分辨率为640×480pixel的航拍图像的仿真实验中,可通过仿射不变约束实现精确的模型估计,采用的快速运动补偿方法在补偿过程中耗时为5.054ms,比传统的运动补偿方法节约了69.5%的时间。实验结果表明,该算法能够实时稳定航拍视频帧间的抖动现象,并能有效跟随场景的真实扫描。