一种基于粒子滤波的特征融合跟踪算法

针对单纯的基于颜色的跟踪方法在复杂背景下会导致跟踪失败的问题,本文提出一种基于粒子滤波的特征融合跟踪算法。颜色直方图是对目标的全局描述,而方向梯度直方图包含了一定的结构信息,二者可以互为补充,因此本文算法同时用颜色直方图和方向梯度直方图来描述目标,在粒子滤波框架下将目标颜色和梯度信息有机结合,并自适应更新。实验表明,本文算法不仅提高了跟踪精度,而且具有较强的鲁棒性。     

基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法

目的 为了解决当前基于特征点的水印方案难以描述图像的非纹理区域（像素强度变化较大的边缘、像素强度值较小或趋于0的均匀区域）,降低了局部特征区域的鲁棒性,使其抗几何失真能力不佳的问题,提出基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法。方法 根据彩色载体的RGB分量,计算颜色不变性;基于颜色不变性的强度概率密度,推导概率密度梯度估计函数;利用概率密度梯度值,计算二阶Hessian矩阵,改进SURF方法,充分提取彩色载体中纹理与非纹理区域的鲁棒特征点;再求取Hessian矩阵的特征值与特征向量,以计算椭圆的长轴、短轴半径与方向角度,并以特征点为中心,建立局部椭圆特征区域;定义鲁棒特征区域选择规则,确定合适的水印嵌入位置;引入位平面分解技术,获取鲁棒椭圆特征区域的重要位平面图像,并提取其直方图,以此设计水印嵌入方法,将二值水印隐藏到这些直方图中,形成水印图像;根据水印检测机制,复原二值水印。结果 实验结果显示,与基于特征点的水印方案相比,所提算法具有更高的不可感知性与鲁棒性,复原水印失真度最小。结论 所提算法具有较高的视觉隐秘性和抗几何失真能力,在版权保护、信息防伪等领域具有较好的参考价值。     

HSV空间中基于区域边缘直方图的视频目标再识别算法

视频目标再识别涉及计算机视觉领域的运动目标检测、跟踪、图像处理、特征提取、特征匹配等.现提出一种基于前景检测、彩色区域边缘直方图(REH)的视频目标再识别算法.前景目标检测能有效消除背景像素产生的冗余特征,结合HSV空间中的彩色区域边缘直方图,增强了对目标的特征描述.实验在笔者建立数据集和3Dpes上取得了86.7%和51.5%的识别率,进一步提高了视频目标再识别的准确率.     

基于分块主色和形状特征的彩色图像检索

提出一种新的基于分块主色和形状特征的图像检索算法。图像首先被划分为不同分块,并提取分块主色,然后采用主色直方图作为图像的颜色特征。同时,提出采用平坦度和凹凸度来描述图像的形状特征,在分析平坦度和凹凸度统计特性的基础上,提出了新的量化的方法,并采用量化后的特征直方图作为图像的形状特征。试验结果表明,本文方法在图像的相似性检索时是很有效的,并具有较高的检索效率。     

基于颜色特征的图像检索技术

本文立足于基于内容的检索技术之上,提出一种基于颜色特征的图像检索新算法,利用颜色集、颜色矩作为图像的颜色信息,计算图像的颜色间距;在检索图像信息时,首先在原图像中提取一些特征点,然后将距离直方图和图像颜色特征有机结合,进行归一化处理,最后利用这两个特征进行图像检索。实验表明,本文的算法具有较强的鲁棒性和实用性。     

区域边缘直方图的目标搜索算法

视频目标搜索是智能视频监控领域一大挑战,提出一种基于灰度图像区域边缘直方图的目标搜索算法.首先,在固定场景的视频数据中,对选定目标进行特征提取,即区域边缘直方图(REH)特征向量;接着在同一场景的未知视频数据中进行前景检测并提取前景目标的特征向量;经滤波处理后,与选定目标特征向量进行匹配,通过相似性度量评判是否搜索成功.实验得到了最佳72.4%的匹配成功率,验证了32维的区域边缘特征向量为最佳描述特征.实验结果表明,本算法能有效地实现目标搜索.     

基于边缘轮廓特征匹配的飞机目标识别

为快速准确识别可见光机场区域遥感图像中飞机目标的机型,提出一种基于边缘轮廓特征匹配进行识别的方法.对图像进行各向异性扩散处理滤除噪声,针对飞机停机位置是否有阴影存在,选择不同策略分割飞机目标.采用一种改进的区域分割方法提取目标,通过canny算子提取边缘轮廓,用主成份分析法获取飞机主轴,沿主轴垂直方向用相等间隔采样,提取主轴两侧边缘点间距作为特征参数.使用等级差数法对特征进行匹配,实现机型识别.实验结果表明,该方法能准确检测、识别飞机目标,统计得目标检测准确率96.44%,识别率94.07%,验证了算法的有效性.可将算法应用在对机场区域军事目标侦查识别中,能较为快速准确地识别飞机目标,体现了算法的应用价值.     

多特征融合的非线性目标跟踪算法

为克服视频目标跟踪中仅利用单一特征易导致的跟踪失败,提出了一种基于多特征融合的非线性目标跟踪算法.通过灰度直方图来表征目标的总体分布,利用边缘特征来提取目标的高频细节,将两者融合于粒子滤波的概率模型框架中.并提出一种基于半峰宽和贡献度的特征可信度计算方法,动态调节粒子数目,使可信度高的特征拥有较多的粒子.最后,进行了目标跟踪仿真实验,结果表明,该算法具有较强的抗局部遮挡能力,与单特征跟踪算法相比,平均跟踪误差减小了0.5个像素.     

多特征融合的非线性目标跟踪算法

为克服视频目标跟踪中仅利用单一特征易导致的跟踪失败,提出了一种基于多特征融合的非线性目标跟踪算法。通过灰度直方图来表征目标的总体分布,利用边缘特征来提取目标的高频细节,将两者融合于粒子滤波的概率模型框架中。并提出一种基于半峰宽和贡献度的特征可信度计算方法,动态调节粒子数目,使可信度高的特征拥有较多的粒子。最后,进行了目标跟踪仿真实验,结果表明,该算法具有较强的抗局部遮挡能力,与单特征跟踪算法相比,平均跟踪误差减小了0．5个像素。     

基于颜色信息与空间特征的自适应商标检索算法

目的为了增强商标检索技术对商标特征的描述能力,改善其在外来干扰下的检索精度与鲁棒性。方法提出一种基于颜色与空间特征自适应结合的商标检索算法。首先,引入主颜色描述符(DCD),将其作为颜色特征检测器,并在颜色特征提取时嵌入k-均值聚类算子,增强颜色区域,准确提取颜色特征。随后,每个商标被量化为8个显色的最大值,以便提取每个颜色分量中的空间分布信息。然后,通过利用不同的权重来平衡颜色与空间特征的重要性,定义一种基于模糊直方图分析技术,计算每个商标自适应系数,以准确描述彩色商标的图像特征。最后,通过Euclidean距离进行相似度量,输出检索到的商标。结果实验结果表明,与当前商标检索方法相比,所提算法具有更高的检索精度与鲁棒性,呈现出更理想的P-R曲线,在召回率为0.7时,其检索准确率仍可达到90%。结论文中检索方法具有较高的检索精度,在包装商标检测、商标版权保护等领域中具有良好的应用价值。     

基于区域自适应模型耦合向量约束的图像匹配算法

目的 为了解决提高图像匹配算法的匹配精度与鲁棒性。方法 设计基于区域自适应模型耦合向量约束规则的图像匹配算法。首先引入采用上下文信息的显著性分析方法,提取图像的显著区域和非显著区域。根据区域的显著性特征构造区域自适应模型,用以动态调整FAST算法中的灰度阈值,提取图像中的特征点。然后,通过欧氏度量将特征点邻域内的点分为长、短点集;通过长点集生成特征方向,利用短点集生成特征向量,以获取特征点的描述符。最后,对特征点之间的Hamming距离进行度量,实现特征点的匹配。利用匹配特征点组成的向量建立向量约束规则,对匹配特征点进行优化,完成图像匹配。结果 实验结果表明,与当前图像匹配技术相比,所提算法具有更高的鲁棒性与匹配正确度,当目标旋转角度达到100°时,其匹配准确率仍可达到88.95%。结论 所提算法具有良好的适应性,在遇到几何变换时,具有较好的匹配精度,在图像处理、信息安全等领域具有良好的参考价值。     

基于双级特征提取与度量的图像检索算法

目的 针对单一低层特征在语义属性中的信息易丢失,导致其对图像描述能力不强,使其检索精度不佳的问题,结合颜色矩（CM）、角径向变换描述符（ART）和边缘直方图（EH）等3种特征,定义一种双级特征提取与度量的图像检索方案。方法 首先,将图像转换为HSV色彩空间,并将其分割为若干个非重叠子图像,通通过计算每个子图像的均值、标准差和偏斜度来表征CM;再利用Euclidean距离,对查询图像和数据库图像的CM进行提取与度量,将输出的检索结果标记为一个图像集。随后,提取查询图像与图像集中每个目标的ART和EH特征;利用Euclidean距离分别度量查询图像与图像集中目标的ART与EH的相似性;最后,对ART与EH的加权组合,输出相似性最高的检索图像。结果 实验表明,与当前常见的检索算法比较,文中算法具有更高的检索精度,表现出更优异的Precision-Recall曲线。结论 所提算法具有良好的检索准确度,在信息处理、包装商标等领域具有一定的参考价值。     

基于内外边缘颜色特征的图像检索算法

算法的基本思路是提取边缘部分的颜色特征进行图像检索,将边缘分为内外边缘区别对待,加大内边缘(对应目标部分)的比重,通过多尺度多结构元的数学形态学方法实现。通过设置内外边缘的权重充分考虑了目标的重要性,克服了全局颜色直方图不能反映空间信息的缺陷。实验结果表明,该算法有效地提高了检索系统的效率。     

基于颜色计算显著特征的彩色图像质量评价方法

目的从颜色这个角度研究新的全参考图像质量评价方法。方法首先在Lab色空间内基于颜色信息提取2个图像特征,即颜色和对比度特征。然后将颜色特征和图像梯度相结合,对比度特征和图像局部范围相结合,分别提出不同的图像质量评估方法。结果采用该领域内4种常用的参数来评估文中算法和14种其他经典算法的表现,结果显示文中提出的2种基于图像彩色信息的算法总体上优于其他算法。结论从颜色计算显著特征出发来研究图像质量评价方法是一个有效的途径。     

一种基于视觉感兴趣区域的彩色图像增强方法

目的把视觉感兴趣区域概念引入直方图的建造中,提出了一种新的基于视觉感兴趣区域的图像增强方法,使增强效果更符合人眼视觉感知。方法首先在标准观测环境下利用先进的眼动仪设备获得人眼感兴趣区域,然后计算各子区域的平均显著值,以确定各个子区域的权重系数,最后采取类似直方图均衡化的思想,优化配比灰度级的动态范围。结果通过主客观实验结果表明,增强后的图像更符合人眼视觉感知。结论结合了视觉感知特性的直方图增强方法,弥补了传统直方图与人眼视觉感知不一致的弊端,其增强效果更佳。     

结合颜色不变量和ORB特征的图像匹配算法

目的针对现有图像匹配算法因忽略图像颜色信息,使算法对光照变化的鲁棒性较差,容易造成图像误匹配的情况进行改善。方法颜色信息是区分不同图像的重要特征,通过提取彩色图像颜色不变量的方法获得图像的颜色信息,并将颜色不变量与ORB特征描述子相结合,形成一种C-ORB算法,C-ORB算法在保留ORB算法优点的基础上,能够将图像的色彩信息应用到图像匹配过程当中。结果实验结果表明,结合了颜色不变量的ORB算法在保留了ORB算法运算速度快的基础上,能够在不同光照强度、不同光照方向下,获得更多的图像细节,匹配更为准确。结论在移动手机、平板电脑等移动终端设备进行印刷品识别与匹配时,能够在保证识别图像识别速度的基础上进一步减少图像的误匹配。     

基于交互式遗传算法的参考图像辅助配色设计

目的降低配色过程中意象表达的不稳定性,在配色方案中,辅助设计师将隐性的设计理念表达出来。方法设计师使用心仪图像作为配色意象的参考,并采用交互式遗传算法开发辅助设计师的配色技术,将提取的各种色彩组合映射至配色对象,供设计师评价与选择。在CorelDraw平台上搭建原型系统,设计人机交互界面。以敦煌壁画为配色意象来源,进行图像配色的实例分析。结果实现了方案的自动批量生成及其概率选择、交叉重组、变异、色区调整等系列遗传操作,得到了与图像意象融合的最优配色方案。结论在色彩提取值框架内,设计师通过交互式遗传算法辅助软件,从全局视角观察配色方案,在人机互动作用下,逐步优化方案,以便在短时间内搜索到符合设计师配色思维的方案。     

基于区域邻接图的立体视觉边缘匹配算法

针对自然场景轮廓边缘的立体匹配问题,提出了基于区域邻接图的快速匹配算法.首先利用分水岭变换进行图像分割,根据分割区域边界确定图像中场景的轮廓边缘.基于由全局到局部、自上而下的分层匹配思想,匹配过程分为两步:第一步将轮廓边缘按其所属区域进行分组作为匹配基元进行匹配,匹配过程中根据边缘所属区域的位置,尺寸和灰度特征建立区域约束,并在边缘特征角点的引导下,按照区域邻接图采用类似区域生长的匹配策略实现边缘匹配,区域约束大大减少了边缘特征匹配的搜索空间、优化了匹配顺序.第二步则根据边缘匹配结果,以已匹配的边缘特征角点为基准点,在其引导下实现其他边缘点的快速立体匹配.实验结果表明,该算法匹配正确率能达到93%以上,是一种快速有效的立体匹配算法.     

基于角点和局部特征描述子的快速匹配算法

提出了一种基于角点检测和灰度差分不变量区域统计直方图的局部特征描述子相结合的快速匹配算法。通过建立较少图层的阶梯金字塔,利用Shi-Tomasi算法提取图层中数量适中的强角点。采用具有几何意义的低阶灰度差分不变量描述图像特征,改进了传统算法对噪声及角点位置偏差敏感、计算复杂等问题。实验结果表明算法在保证具有旋转、尺度缩放、光照及小视角变化、模糊等性能不变的同时,整体匹配所耗时间以及正确匹配率均优于SIFT和SURF算法。