应用分数阶傅里叶变换的形状描述方法研究

傅里叶描述子是一种经典的形状描述方法。作为傅里叶变换的推广形式,分数阶傅里叶变换在数字信号处理工程领域已有相当广泛的应用,但在形状分析领域还很少有研究工作的报道。首次研究了基于分数阶傅里叶变换的形状描述方法,比较了不同阶数下的分数阶傅里叶描述子在图像检索中的性能。通过在MPEG-7的标准图像测试集的图像检索实验,得出：阶数ρ为0.1时,分数阶傅里叶描述子的检索效果最差,随ρ=0.1的增长,检索性能总体呈上升趋势,当ρ=0.5变化到1.0时,检索性能最高。同时,与Zernike矩进行比较：当阶数为0.1时,分数阶傅里叶描述子的检索性能较差;而阶数为0.5、1.0时分数阶傅里叶描述子的检索性能均较好。     

基于傅里叶的卡通动画形状上下文动作捕捉

对已有二维卡通角色进行动作捕捉,然后重新利用的传统方法效率很低。本文提出的方法可以在过滤掉源卡通角色中的冗余信息提高计算效率之后,捕捉更多角色信息以供重用。首先用基于YUV双阈值的方法得到角色的姿态序列(包含角色轮廓和内部线条信息),然后由傅里叶描绘子过滤冗余信息的同时保留所需要的角色动作信息(局部和全局形变),最后用形状上下文捕捉角色轮廓和关键点信息。实验结果表明,此方法可以高效实时地从源卡通角色中捕捉动作和形变信息以供重新利用。     

基于椭圆傅里叶描述子的形状表示的研究

形状表示是模式识别和计算机视觉中最重要的研究内容之一。针对传统形状表示算法对形状的整体特征和细节信息不能同时描述、通用性不高的问题,提出了一种基于高斯多尺度分析下的椭圆傅里叶描述算子。提出的算法利用高斯函数与目标形状的复坐标函数进行卷积,通过选择高斯曲线的参数,将形状的边界信息呈现到不同的尺度空间之中;利用椭圆傅里叶变换将其展开得到表示该形状的特征向量。实验结果表明,该方法的优点在于描述同类形状时,特征向量之间的相关系数高,具有很好的平移、旋转以及尺度不变性;在描述不同类形状时,相关系数低,有很强的形状区分能力。该方法在形状分类实验中也有较高的检索准确率。     

基于形状上下文描述子的步态识别

首先提取出行人二值轮廓序列,用分通道的灰度差和变化局部区域阈值进一步去除阴影、增强轮廓.用形状上下文描述子求取轮廓边缘采样点集的直方图分布,以此作为人体轮廓特征.用改进的Hausdorff距离算法定量轮廓间的相似度,窗口滑动搜索策略计算关键姿态轮廓集合问的匹配距离,最终实现步态分类和识别.在小型CA-SIA室外步态数据库和大型Soton室内库上进行实验,方法的正确识别率分别可达到91.25%和86.97%,与现有方法相比识别率均有提高.实验结果还表明人体轮廓采样点数取200点时识别率最高.     

结合PCA和FPD的傅里叶形状描述子

提出一种将主成分分析(PCA)与最远点距离(FPD)相结合的二维形状傅里叶描述子。利用PCA方法对二维形状进行归一化,对归一化后的数据进行重采样,提取采样点的FPD用于傅里叶变换,运用得到的描述子对二维形状进行分类。经该方法处理得到的描述子对仿射、旋转、噪声等的抗干扰能力得到提升,对形状的局部特性描述能力更强。在手工工具数据集和仿射变换数据集中进行测试,结果表明,该方法的识别率分别达到90.6%和93%,从而验证其有效性。     

基于多尺度通用傅里叶描述子的灰度图像检索

灰度图像相似性匹配是图像检索系统的一个重要组成部分。为了把多尺度分析和通用傅里叶描述子相结合来得到多尺度通用傅里叶描述子，并将其用于灰度图像检索系统对。实验结果表明，多尺度通用傅里叶描述子具有多尺度分析效果，不仅能较好地克服图像灰度噪声带来的干扰，并且具有旋转、比例不变性，在灰度图像检索中能取得较好的结果。     

基于轮廓的形状射线描述模型

提出一种新的基于轮廓的形状描述和匹配方法。提取物体的轮廓并在轮廓上进行等间隔采样,利用参考点到采样点的距离、采样点处的轮廓方向及采样点间的空间关系来直观地表达目标的形状特征;通过在不同尺度、方向和位置进行最大表决来获得形状匹配的尺度、旋转和平移不变性;提出了结合局部和整体特征的相似度评分机制来实现目标的匹配和检测。实验表明,形状的射线描述模型不仅能对具有清晰轮廓的目标进行有效的检索和匹配,也可在复杂的图像背景中检测目标。     

基于傅里叶描述子和加权稀疏表示的军事图像分类方法

军事图像分类是一个重要的研究方向。在傅里叶描述子和加权稀疏表示的基础上,提出一种军事图像分类方法。利用Canny算法提取军事图像的轮廓特征,计算轮廓点的中心距离序列;再将该序列转换为极坐标转换,进行傅里叶变换,得到军事图像的改进傅里叶描述子;利用加权稀疏表示分类方法对图像进行分类。该方法的优点在于提取的傅里叶描述子具有很好的平移、旋转、尺度缩放和轮廓起始点的不变性。加权稀疏表示能够克服遮挡、弱特征、视角和姿态变化等因素的影响,并且具有较强的形状区分能力。在ICL军事图像数据库上进行分类实验,分类率高达92%以上。结果表明,该方法是有效可行的,能够为军事图像自动分类识别系统提供技术参考。     

基于分数傅里叶变换的混沌图像加密方法

基于混沌映射的图像置乱是图像加密的一种常用方法,加密过程利用Logistic混沌动力学系统过程既非周期又不收敛,且对初始条件敏感的特性,产生实数值混沌序列。对数字图像进行空域置乱和分数傅里叶变换,实现图像的双重加密。计算机模拟表明该方法具有很好的加密效果。     

一种基于Radon变换及快速傅里叶变换的图像配准方法

针对现有的图像配准方法的低鲁棒性问题,提出一种对噪声不敏感的多畸变图像配准方法,通过Radon变换估计旋转角度,利用快速傅里叶变换求解平移与伸缩。实验结果表明该方法有效提高各类图像配准的精度,并且具有较高的鲁棒性,可以有效抵抗噪声信号的干扰,具有较高的实用价值。     

一种基于形状特征的图像检索方法

本文主要提出了一个在形状轮廓的傅立叶描述子基础上，进行基于形状特征的图像检索的理论方法。该方法首先对图像进行预处理，利用多闽值颜色分割法提取出图像的前景对象，再采用轮廓跟踪法得到该对象的形状轮廓特征，并采用傅立叶描述子对轮廓加以描述。最后利用欧几里得距离进行相似性比较。为了验证方法的有效性，本文建立了一个基于形状检索系统的框架，实现结果和算法分析表明，该理论方法的算法复杂度为0（n^2logn），对基于形状检索的图像检索系统是有效和合理的。     

傅立叶描述子识别物体的形状

傅立叶描述子是分析和识别物体形状的重要方法之一，利用基于曲线多边形近似的连续傅立叶变换方法计算傅立叶描述子，并通过形状的主方向消除边界起始点相位影响的方法，定义了新的具有旋转，平移和尺度不变性的归一化傅立叶描述子，与使用离散傅立叶变换和模归一化的传统傅立叶描述了相比，新的归一化傅立叶描述于同时保留了模与相位特性，因此能够更好地识别物体的形状，实验表明这种新的归一化傅立叶描述子比传统的傅立叶描述子能够更加高效，准确地识别物体的形状。     

基于小波与傅里时变换的一类短波盲信道自适应分离算法研究

在军事短波通信信息侦察方面,短波盲信道分离有着至关重要的作用。本文对截获到的短波通信信号在信道个数及信道带宽均不确定、信道频谱理论上不重叠条件下的盲信道分离问题进行研究,将小波分析与傅里叶变换相结合,提出了一种短波盲信道自适应分离算法。仿真试验表明,该分离算法能对短波盲信道进行有效分离,具有分离精度高,抗噪声干扰能力强的优点。     

2D几何图形整体内插的一种方法

隐含在２Ｄ几何图形之间的图形关系在图形内插中起着十分重要的作用。本文在深入研究了图形内插问题之后,提出了一种２Ｄ几何图形整体几插的思路并设计出了一种实现整体内插的算法。该算法根据内插图形所具有的特性建立反映初始图形之间相互关系的三维模型,然后通过该模型得到所需要的内插图形。     

一种基于图像的全息图计算方法及其模拟重现

传统的计算机产生全息图方法由于在标量衍射的光场描述中没有统一的数值计算方法从而计算复杂度高,而且重构的3D图像的体积和视场都比较小,离市场化的要求较远.提出一种基于图像(而又不同于体视全息)频谱的计算全息图方法,实现了一种基于图像生成全息图的计算及其计算机显示,模拟实验结果验证了算法的正确性.     

傅立叶变换在粘连文字图像切分中的应用

对于已具有相当识别率的手写体文字识别系统来说切分算法已成为一个关键技术之一,它的正确率对系统性能有着极大影响。该文主要对文字图像的傅立叶变换的性质进行了讨论,提出了消除交换中笔画宽度影响的算法。在此基础上建立了基于傅立叶变换的单／多字图像的判定的基本准则以及基于此准则的粘连文字判别算法。实验表明该算法的粘连文字判断正确率达到９６％。为粘连文字的正确切分开辟了新的途径。     

快速傅立叶变换中的一种倒位序生成法

快速傅立叶变换是离散傅立叶变换(DFT)的一种快速算法,它的出现使DFT的计算大大简化,运算时间可缩短一、二个数量级,从而使得离散傅立叶变换在信号分析与处理领域中得到了广泛的应用。在应用软件和硬件程序设计中要实现快速傅立叶变换算法,均涉及到序列的倒位序排列问题。针对该问题提出倒位序生成法,直接计算各自然顺序位置的倒位序数值,然后通过变址运算完成原数列的倒位序的排列。该方法对任何满足N=2M点的快速傅立叶变换,能很快实现其变换中序列的倒位序排列。该方法只涉及倒位序十进制数和顺序十进制数,不用对二进制数进行转换,简单易行,仿真实验结果证明算法可靠有效。     

基于形式背景级联运算的关联规则挖掘算法

提出了一种基于形式背景级联运算的关联规则挖掘方法,该方法能够挖掘出隐含在多个形式背景之间的知识。此外,还提出了用“索引链表”来辅助快速地找到所有的频繁结点,从而缩小了结点的搜索范围,降低了概念格挖掘关联规则算法的复杂度。最后,用一个实例检验了给出的各个方法的正确性。     

一种结合DFT和FFT的实用傅里叶变换算法

以2为基(即N=2^m)的FFT算法在N不等于2的幂2^m时,需要用补0的方法将x(n)延长为2^m,这种补0的方法对于某些对图像直接在频域进行的处理会产生影响。本文给出当图像大小N为偶数但不为2的幂时的不需补0的结合DFT和FFT的实用傅里叶变换算法。实验结果表明对于常用的图像存储格式,该算法速度接近FFT,并且不会对图像频谱进行的直接处理带来负面影响,在图像处理方面和快速傅里叶变换相比具有一定的优势。     

傅氏去卷积和小波理论用于谱图分峰的对比研究

对小波理论和傅里叶变换去卷积数学方法在谱图分峰中的应用做了对比研究，对于完全重叠的谱峰用傅里叶变换去卷积方法效果较好，而对于不完全重叠的谱用小波方法处理效果较好。