一种基于局部极值搜索的快速运动估计算法

为了减少运动估计在图像编码中所占用时间,提出了一种基于局部极值搜索的运动估计算法。首先根据搜索块的大小将搜索区域进行完全分割。然后从搜索原点进行螺旋扫描,确定扫描点所处分割区域的局部极小值位置,与前面极小值进行比较得到现阶段最小值。并根据一系列提前终止条件和标记跳过机制,在全局扫描的同时保持快速性。最后得到所有分割区域的最小值作为全局最小值,并进行步长为1的菱形细化搜索,确定最佳位置。实验表明,与UMH算法相比,该算法可在码率上升最大不超过0.03 kb/s、信噪比下降最大不超过0.005 dB的情况下提高编码速度,特别是对于中高运动复杂度图像的编码速度可比UMH算法提高10%左右,具有应用价值。     

电子稳像中运动矢量一致性的优化算法

针对电子稳像技术传统块匹配法求运动矢量的固有缺点，采取四叉树——一种变块匹配方法计算运动矢量，使求得的运动矢量有较好的一致性．与其它变块匹配方法相比，该方法克服了其它变块匹配法的不足．实验表明，使用该法求出的运动矢量有较好的一致性和准确性．     

面向运动估计器硬件实现的加权块匹配检测算法

在各种视频处理算法中，运动补偿型算法大大提高了各种视频处理效果。运动估计器的硬件实现是各种运动补偿视频处理算法在实际系统中运用的关键。由于块匹配运动估计算法较低的运算复杂度和硬件实现难度以及块匹配检测标准函数很高的调用频率，已经广泛应用到各种实际系统中。文中提出了加权最小最大误差的匹配检测标准，能够降低运动估计器的运算复杂度，减少估计器的硬件面积，提高硬件速度，而且能够降低递归搜索块匹配运动估计算法固有误差传递带来的负面影响。     

引入搜索预测与阈值决策的改进菱形运动估计算法

为了提高视频的压缩效率,在传统菱形搜索算法基础上提出一种改进菱形搜索算法.该算法通过引入动态阈值,在起始搜索点预测、菱形搜索模式和搜索中止算法方面进行了优化,减少了SAD计算的内部冗余和搜索区域中不相关的块匹配计算,同时采用自适应搜索模式选择技术减少运输复杂度.实验结果表明:提出的改进菱形搜索算法适合各种运动类型的视频序列,特别适用于运动变化剧烈的序列,相比于FS算法,能够在PSNR值和码率值极其接近于FS算法的情况下对所有序列的MET减少约95％,大大减少运动估计时间.     

基于光流法的冠状动脉造影图像序列中血管运动的估计

利用冠状动脉造影图像序列进行二维血管运动的分析，对于准确估计与解释心脏的运动，从而正确诊断心血管和心脏疾病十分关键。同时也是由血管造影图进行冠状动脉树三维重建的重要步骤。笔者采用光流法对单面冠状动脉造影图像序列进行血管运动估计，以动脉分叉点作为运动跟踪的标志，并提出在很短的时间间隔内冠状动脉上很小部分的运动可以认为是简单平移的假设，从而计算出血管以及相关心外膜的运动参数。     

基于图像运动模型的航空遥感影像快速匹配算法

随着航空遥感视频影像应用得越来越广泛,对影像的配准速度和精度的要求也越来越高.本文利用视频影像连续重叠度大的特征,对图像进行二次配准处理,利用图像的运动估计模型,经过粗匹配和精匹配两次配准实现视频序列帧间时空配准.实验结果表明,改进的算法不仅提高配准精度,同时还提高了运算速度满足对视频图像实时处理的要求.     

基于亚像素综合定位匹配算法的MEMS平面运动测量

动态测试对MEMS的设计、制造和可靠性具有非常重要的意义．提出了快速高精度的综合亚像素定位匹配算法,应用于MEMS平面运动测量．该综合算法把标准化协方差相关法、亚像素步长相关法、曲面拟合法、序惯相似性检测算法和单纯形法有机结合,综合运用各算法的优点,达到了提高亚像素定位速度和精度的目的．通过位移测量实验和对硅微陀螺仪质量块面内振动及谐振频率的测量,验证了该综合算法的可行性和有效性．     

基于块估计的运动目标检测方法

提出了一种适合于运动目标检测的块运动分析方法,用以补偿移动背景所带来的杂波信息,准确检测运动目标。在对原始图像进行滤波的基础上,选择合适的子块,通过块匹配,得到背景位移矢量;利用这些运动参数,在相邻帧之间进行运动补偿,达到分割运动目标的目的。该算法对背景的适应性能好。     

非整周期采样信号相位差估计的相频匹配方法

To improve the precision and anti-interference performance of phase difference estimation for non-integer periods  sampling signals,a phase and frequency matching based phase difference estimation method  was proposed.The phase difference estimation  was obtained by means of the segmented Hilbert transform to suppress the effect of non-integer periods  sampling sinusoidal signals on the Hilbert transform.The simulation results demonstrate that compared with the methods of cross-correlation,Hilbert transform and data extension-based correlation, the proposed method has better phase difference estimation performance for non-integer periods sampling signals in terms of its estimation precision and anti-interference performance.Its phase difference estimation errors are closer to Cramer-Rao lower bound (CRLB).The measurement experiments  on the flow rates of Coriolis mass flowmeter validate the effectiveness of the proposed method.     

基于刚性运动模型的全局运动矢量探测方法

针对帧间旋转图像序列的稳定处理,提出一种新的运动矢量探测方法.首先进行多区域的块匹配,得到不同区域的局部平移运动矢量;然后利用刚性运动模型,获得包含旋转角度的全局运动矢量.与平移运动模型相比,刚性运动模型更加符合帧间运动的真实过程,因而本方法具有更好的稳像效果.航拍图像处理结果表明,帧间峰值信噪比达到29.47 dB,比基于平移运动模型的方法提高2.02 dB.     

基于相位相关的数字稳像算法研究

提出一种基于相位相关的车载视频稳像算法.采用对数极坐标变换技术以及相位相关技术检测图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数.为克服局部运动对全局运动参数的影响,采取了由局部运动参数求取全局运动参数的策略.在建立运动参数状态空间模型的基础上,采用Kalman滤波技术进行运动滤波,获取补偿参数.实验结果说明该方法能够比较理想地保留摄像机的主动运动,去除高频抖动.     

基于光流传感器的视频稳像技术

针对平台运动导致的视频抖动问题,提出了一种基于光流传感器的视频稳像技术。该方案首先通过对一般光流传感器的改进,使其具有旋转运动下输出准确运动矢量的能力,然后利用光流传感器获得相邻两帧图像之间的运动矢量,并通过坐标变换计算出主相机的实时平移和旋转信息;其次,对原视频图像序列进行运动补偿,以获得稳定的图像序列,最终实现了视频稳像。实验结果表明,稳像后的图像序列与未稳像之前相比峰值信噪比提高了11.86 dB。该方案在视频抖动较大的情况下,能够明显减小图像序列的抖动现象,具有稳像效果好的特点,满足视频稳像的性能要求,对提高平台抗扰能力有着较高的实用性。     

基于视觉内容匹配的机器人自主定位系统

为了使机器人准确使用全局地图、解决被绑架问题,设计了基于视觉内容匹配的自主定位系统,充分利用每个房间、每段走廊中的物体与布局信息进行机器人导航定位。视觉内容匹配包括提取图像重叠区、重叠区域的子块分解重建和相似度匹配。首先将待匹配图像中由机器人视觉和位移造成的畸变调整为一致、然后分析图像内容相似度,并设计了天花板特征点筛选和误匹配子块剔除算法,实现重叠区的准确提取与重建。实验中,机器人视觉可与关键帧序列构建的全局地图准确匹配,实时提取与之最相似的关键帧对机器人定位,匹配准确率不低于95%,定位精度RMSE < 0.5 m,被绑架时仍能准确自主定位。     

基于灰度梯度的数字图像评价函数

提出用图像灰度梯度向量模方和、Roberts梯度和与拉普拉斯(8邻域微分)算子和作为数字图像的评价函数。建立了上述几种评价函数的数学模型,针对离焦模糊和运动模糊等情况分别给出了实验结果,并进行了比较。它们都有无偏性好、单峰性强、灵敏度高等特点,可用于离焦模糊和运动模糊情况的评价,且灰度梯度向量模方和最理想。     

Intensity‐based image matching for regular firearms

This paper reports the digitized image matching of intensity‐based signals generated by the POLIVIEW imaging system for regular firearms. The POLIVIEW imaging system transforms nonlinearized models into linearized models by applying a differential matching method. This paper also discusses the performance of the computer program for determining the peaks of the histograms generated and their threshold segmentation for matching. This method can be used to generate corroborative evidence in solving crimes. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Int J Imaging Syst Technol 12, 68–72, 2002; Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI 10.1002/ima.10011     

基于字符串匹配技术的图像检索算法

为提高图像检索的效果,提出了一种基于字符串匹配技术的图像检索算法。该算法根据人眼的视觉特性及方块编码(BTC)的原理首先对图像进行分割,构造对表征图像内容有意义的图像特征。在此基础上,根据字符出现的概率对字符表征意义的重要性,把图像特征动态映射成字符串形式,然后采用字符串匹配技术进行图像检索。该算法不仅利用了图像中的边缘及纹理分布,而且将字符串匹配技术引入到图像检索中,在提高检索率的同时又加快了检索速度。实验结果表明,该算法具有较高的检索效率。     

电子稳像的灰度投影三点局域自适应搜索算法

灰度投影算法是检测图像序列帧间运动矢量,实现电子稳像的关键技术之一。通过对其相关曲线的分析,基于单峰性的特征,提出了三点局域自适应搜索算法,即:在搜索宽度内均匀选取3点,计算比较其相关值,判断相关曲线梯度的变化方向,相应调整搜索参数,获得帧间运动矢量,在此基础上即可进行运动滤波和图像补偿,从而实现电子稳像。当搜索宽度为2n-1(n=1、2……且2n-1小于搜索方向上图像宽度的一半)时其运算量仅为3n,而非以往全局搜索算法的2n 1-1,从而克服了运算量大、耗时长的缺陷。该算法得到了仿真实验的验证。     

基于塔形分解的局部熵差图像配准

以图像局部熵差为匹配准则,确定关键点的匹配位置。逐点计算图像局部熵,将图像局部熵序列进行塔式分解。采用金字塔式的数据结构,通过从低分辨率图像开始模板匹配,找出粗匹配点,逐步找到原始图像(即高分辨率图像)的精确匹配点,大大减少了计算量。该算法具有良好的抗噪声能力和抗几何失真能力。实验结果表明,当实时图相对于参考图旋转不超过5°时,正确匹配达到76%以上;当椒盐噪声强度不超过5%时,正确匹配达到78%以上;当零均值高斯白噪声方差不超过0.02时,正确匹配达到70%以上。     

重采样和曲面拟合的图像匹配方法

模式识别中的目标匹配和定位是一个传统问题,但是大多数经典算法其定位精度都是象素级的.图像的亚象元匹配算法,可以突破物理分辨率的限制,把匹配和定位精度从象素级提高到亚象元级,从而满足大规模集成电路制造、摄影测量、工业检测和目标检测等应用对精度的要求.将重采样方法和曲面拟合法有机结合的图像亚象元匹配方法,既有重采样方法精度高的优势,同时通过曲面拟合法加快了计算速度,减少了所需时间.实验结果证明了这种基于重采样和曲面拟合的图像亚象元匹配算法的有效性.     

支持向量像素抽样的快速图像匹配方法

提出了一种新的支持向量(SupportVectorMachines,SVM)回归的快速图像匹配方法。该方法将匹配模板图像中每个像素的位置坐标和灰度信息作为训练样本,通过选择合适的模型参数,进行SVM回归训练,获得少量的支持向量。依据SVM位置坐标对模板图像进行像素抽样,实现匹配数据的有效压缩。定义了图像支持特征向量,用少量的特征数据描述整幅图像变化的结构信息,保证了匹配数据的置信度。采用相关系数作为相似性测度,实现互相关匹配。实验结果显示,在一幅100×100的光学图像中提取85个支持特征向量点作为匹配数据,匹配概率可达到100%,匹配速度比传统相关匹配方法快近四倍。