基于局部Gabor相位特征融合的人脸识别

本文提出了一种提取人脸图像的局部Gabor相位特征,结合Fisher线性判别式,通过特征融合进行人脸识别的方法.该方法首先利用Gabor滤波良好的空间位置与方向选择特性,采用四个频率六个方向的Gabor滤波器对图像进行滤波,然后根据Daugman方法采用局部XOR算子提取滤波图像的局部Gabor相位特征,组成特征图像,最后通过Fisher判别式对每个频率和方向下的特征图像进行降维,融合降维后的特征,采用最近邻分类器进行识别.该方法通过在两个数据库中的实验,证明了较主成分分析法,Fisher线性判别式方法以及Gabor幅值特征融合识别方法更好的识别性能.     

Hough变换和最小二乘拟合的车道线协调检测

针对车道线检测的实时性和鲁棒性要求,借助车道线参数置信区间和Kalman滤波器,采用基于Hough变换的车道线参数全局提取和基于最小二乘拟合的车道线参数局部小窗口提取相协调的方法对车道线进行检测.通过设定车道线感兴趣区域,利用改进快速中值滤波、车道线特征滤波、梯度方向角直方图筛选和车道线连通性分析等图像预处理算法削减图...     

一种改进的Fourier-Mellin 稳像算法

提出了一种改进的单相限实数Fourier-Mellin 变换(SRFMT)相位校正稳像算法,提高了稳像实时性,解决了因图像局部遮挡而引起的错误估计问题.分析了基于Fourier-Mellin 变换估计抖动图像序列尺度因子、旋转、平移向量引起的计算堵塞,然后利用傅里叶变换共轭对称性,改进实数傅里叶变换,并以查表方式访问wi 因子,提升了计算性能;最后采用统计直方图方法处理块运动向量,通过局部运动向量集中度判定,去除伪全局运动向量.实验结果表明,与未改进的算法相比,采用改进的SRFMT 相位校正稳像算法处理512×512 的灰度图像序列,稳像的实时性提高了42%,满足实时性要求,有效的去除了因局部遮挡而引起的错误估计,鲁棒性进一步增强.     

局部特征点的鲁棒性数字稳像

针对视频序列受载体的影响,本文提出了基于Harris局部特征点的数字稳像方法。局部特征点在图像处理、模式识别、计算机视觉以及目标检测与跟踪领域得到了广泛的研究。首先,利用Harris算法提取动载体摄像系统中每帧图像的局部特征点,采用基于归一化互相关匹配算法进行局部特征点的匹配,提出了一种双向搜索的匹配策略来提取具有较强鲁棒性的特征点;然后,利用随机抽样一致算法进一步筛选所选定的特征点,并将保留下来的精确匹配特征点带入仿射运动模型求出全局运动矢量;最后,提取全局运动矢量中的抖动参数,并对原始图像进行补偿。实验结果表明,该方法可以快速有效地处理图像序列的仿射运动,水平和垂直方向的精确度小于1 pixel,并且具有较好的鲁棒性,可用于动载体摄像系统。     

基于全局和局部信息的目标跟踪算法

图像序列中的运动目标在跟踪过程中容易受到复杂环境以及严重遮挡所影响。针对该问题,提出一种基于全局信息和局部信息的混合粒子滤波算法。新算法在传统粒子滤波的基础上引入了多子块纹理直方图,它包含了目标的局部空间信息,使得跟踪算法的鲁棒性有所提高;根据目标受遮挡的程度自适应调节全局和局部信息对目标定位的贡献,在一定程度上提高了算法的抗遮挡能力和适应能力,实验结果表明该算法在目标处于部分遮挡和严重遮挡时能够达到比较理想的跟踪效果。     

基于自适应Morlet小波参数字典设计的微弱故障检测方法研究

针对强背景噪声干扰下微弱故障冲击特征难以准确检测的问题,提出了一种基于自适应Morlet小波参数字典设计的齿轮故障诊断法。该方法基于信号局部分割和全局分析的思想,采用相关系数(CF)与峭度指标综合评价小波函数与目标信号的局部匹配度与全局匹配度,利用鲸鱼优化算法(WOA)自适应确定小波字典参数,逐点时移构建原子参数字典后,结合正交匹配追踪(OMP)检测故障特征信息。对仿真故障信号和齿轮实际故障信号分析的结果表明,该方法可以有效提取齿轮微弱故障特征,诊断效果优于传统的相关滤波算法(CFA)、小波降噪法和K-SVD学习字典方法。     

人体6自由度运动参数无线测试系统BTViewer的设计与开发

为解决测试人体在三维空间中的关节运动参数,自主设计了人体六自由度运动参数测试系统BTViewer.基于惯性传感器跟踪技术,设计了整体的系统平台工作流程,同时完成了相关算法.为降低误差、减少漂移现象,本实验采用集成的三轴加速度计、三轴磁力计的模块LSM303DLH以及三轴陀螺仪动态采集样本数据,通过无线装置传输到电脑,有效合理地对采集到的数据进行预处理,将原始数据互补滤波之后解析成实际数据,准确地得到人体六自由度运动参数.最后,运用Qt集成的OpenGL等模块进行曲线、三维等可视化显示.实验表明,该系统的设计达到了预期的要求,能够较好地跟踪人体6自由度运动参数.     

快速精确定位探针的微操作系统控制方法

为了快速、精确定位操作细胞的探针,利用视觉空间的特征运动误差对视觉空间与机械手空间的映射矩阵进行校正,研究了局部视觉空间重复校正方法以及误差趋近极小值的最小二乘全局校正方法.为了减小随机噪声对精度的影响,用校正后的映射矩阵替换卡尔曼滤波器状态方程中的输入系数矩阵,利用卡尔曼滤波器估计方程控制特征运动.通过实验求取映射矩阵校正后的特征运动误差,由于取点有限以及影响精度的参数较多,经过重复校正使误差趋近极小值.应用最小二乘全局校正方法,可使特征运动误差控制在5个像素范围内.采用全局校正后的映射矩阵替换卡尔曼滤波器状态方程中的输入系数矩阵,并用卡尔曼滤波器控制特征运动,可使特征运动误差控制在1个像素范围内.系统校正后,当探针跟踪孔直径为100μm、相邻孔间距为400μm的孔阵列时,跟踪10个孔的时间为14 s.     

相位补偿电路在有源滤波电路中的应用

针对有源滤波电路在滤波的同时会产生信号滞后的问题,提出一种带有相位补偿功能的电路.应用TL084集成运放组成的滤波器来实现滤波,设计了输出频率为0～100Hz的信号有源低通滤波电路.采用Multisim仿真软件对设计电路进行仿真分析,仿真结果与理论分析一致.结果表明,相位补偿电路对此滤波电路具有很好的相位补偿作用.     

一种改进的粒子群优化粒子滤波算法

粒子群优化粒子滤波方法容易陷入局部最优,针对这一问题,提出一种改进的粒子群优化粒子滤波算法,该算法对惯性权重和位置更新采用模糊控制,增强粒子全局搜索的能力,防止粒子陷入局部最优,提高估计精度。     

A probabilistic approach for video stabilisation in compressed domain

Machine vision systems, which are being extensively used for intelligent transportation applications, such as traffic monitoring and automatic navigation, suffer from image instability caused by environment unstable conditions. On the other hand, by increasing the use of home video cameras which sometimes need to remove unwanted camera movement, which is created by cameraman shaking hands, video stabilisation algorithms are being considered. The video stabilisation process consists of three essential phases: global motion estimation, intentional motion estimation and motion compensation. Motion estimation process is the main time consuming part of global motion estimation phase. Using motion vectors extracted directly from MPEG compressed video, instead of any other special feature, can increase the algorithm generality. In addition, it provides the facility for integrating video stabilisation and video compression subsystems and removing the block matching phase from video stabilisation procedure. Elimination of any iterative outlier removal preprocessing and adaptive selection of motion vectors has increased speed of the algorithm. Although deterministic approaches are faster than the related probabilistic methods, they have essential problems in escaping from local optima. For this purpose, particle filters, the ability of which is considerable when submitted to non-linear systems with non-Gaussian noises, are utilised. Setting the parameters of the particle filter using a fuzzy control system reduces the incorrect intentional camera motion removal. The proposed method is simulated and applied to video stabilisation problem and its high performance on various video sequences is demonstrated.     

视频监控中基于在线多核学习的目标再现识别

在非重叠多摄像机或单摄像机视频监控中,识别跟踪目标的再次出现很重要.针对传统支持向量机方法在特征融合方面的缺陷,本文提出了一种新的基于在线多核学习的人体目标再现识别方法.该方法对跟踪目标视频前景图像序列提取具有互补性的视觉单词树直方图和全局颜色直方图二种特征,再采用多核学习方法在线训练人体目标视觉外观,从而得到多核特征融合模型.实验结果表明,该方法能快速训练人体目标外观模型,满足视频监控的实时要求,多核融合模型获得了比单一特征模型和单核支持向量机方法更高的识别性能.     

多级FFD配准视频人脸超分辨率重建

超分辨率重建是解决视频人脸识别中人脸分辨率低的有效方法,但由于人脸畸变、表情变化等非刚性变化导致无法精确配准和重建.针对此问题,提出基于B样条的多级模型自由形式形变(FFD)弹性配准算法.先用低分辨率FFD网格全局配准,再对全局配准后的图像分块并计算对应子图块的相关性系数,对相关性系数小的子图块用高分辨率FFD网格局部细配准.在配准的寻优过程中采用基于混沌因子的自适应步长最速下降法提高寻优效率.配准后,采用POCS算法对多帧图像重建高分辨率图像来识别.在标准视频库和自建视频库上实验仿真,结果表明在人脸畸变和表情变化很大的情况下,也能够精确的配准和很好的重建,得到较高识别率.     

书籍装订中基于相位相关性的自适应梯标检测方法

目的针对传统人工检查书籍配帖是否合格的方法带来的劳动强度过大,且容易出错等问题,提出一种基于相位相关性的自适应梯标检测方法。方法通过相位相关配准技术,利用CCD摄像机采集到梯标视频帧,计算其与模板梯标的相位相关性,并进行2帧图像的配准,然后对2帧图像的帧差进行分析,从而判断配帖是否出错。结果实验结果显示,文中提出的方法可以减少合格配帖的误检率,还可以对不合格的配帖进行检测。结论文中所提出的方法可以提高配帖梯标检测的鲁棒性。     

基于背景图像的视频图像压缩感知重构关键技术研究

目的针对视频序列相邻帧图像之间的相关性,提出了基于帧间差分的背景图像的视频图像重构算法。方法利用前2帧的重构图像求得背景图像,作为下一帧图像重构的先验知识。结果明显提高了重构图像的质量,同时也减少了重构图像所需时间。结论将帧间差分法与压缩感知重构算法相结合得到的视频重构算法,在视频图像重构的质量和速度上都有明显优势。     

电视摄像机主要参数测试系统设计与实施

在监控和军事等领域应用中,对电视摄像机的主要光电参数的准确标定是非常重要的。本文介绍了一种基于视频信号处理的电视摄像机主要光电参数综合检测装置的设计和实施方案。采用特定的测试目标对摄像机成像,视频图像被高精度数字图像采集卡捕获并将数据传送给计算机,再通过数字图像处理软件自动计算,可实现CCD响应度、灵敏度、信噪比、动态范围和电视分辨力、畸变、对比度等参数的准确测试。     

双光束叠加与差异模的光学图像加密算法

目的为了解决当前基于干涉原理的光学图像加密算法因存在轮廓显现导致其安全性不高的问题,提出双光束相干叠加与差异模矢量分解的图像加密算法。方法基于Gyrator变换,将明文变成一个Gyrator频域的复杂函数;随后引入矢量分解方法,将Gyrator频域复杂函数进行差异分解,输出幅度与相位不均等的2个矢量成分;利用2个相位掩码对矢量成分进行调制,将其从频域变为空域,将其相位部分视为私密,而幅度部分视为最终加密密文。结果实验显示,与当前基于模均等分解的图像加密技术相比,所提算法具有更高的保密性与敏感性,有效消除了轮廓显现问题。结论所提算法能够确保图像信息在网络中的安全传输,有效抵御外部攻击,在包装印刷与防伪二维码等领域具有一定的应用价值。     

Sub-imaging technique to improve phase only filter search capability

A novel application of a phase only filter model, which is implementable in the optical domain, is proposed. In this application, automated target tracking is accomplished with a novel sub-imaging technique with correlation tracking inside a radius of interest. In this technique the image is subdivided and the correlation is tracked by comparing only the autocorrelation of the filter with itself. A radius of interest is used to reduce the number of computations required to track a moving target. Real-world video images are used to demonstrate the performance of the model.     

Collusion and rotation resilient video hashing based on scale invariant feature transform

Due to the rapid growth of the Internet, a major issue arises in indexing, retrieval, authentication and verification of multimedia data. Copyright protection is one of the issues that arises due to advancement of digital communication. Perceptual video hashing gives an efficient and effective solution for indexing, retrieving, verifying the authenticity and integrity of a video. A video hashing technique extracts some features of the video to form a compact vector that will uniquely identify the video. A perceptual video hash function is proposed based on Scale Invariant Feature Transform (SIFT) and Singular Value Decomposition (SVD). The experimental result shows that the proposed method is robust against common signal and image processing attacks.