卫星遥感图像中的小目标形状描述算法

提出一种卫星遥感图像中基于小波变换的形状描述新算法。对图像进行一级小波变换,用Hu矩、Zernike矩和Fourier描述子分别提取子波段特征向量,并根据各子波段的描述能力强弱对所得特征向量进行加权处理,并输入到分类器中检验其描述能力。实验结果表明,该算法能够对目标形状进行更准确的描述,较经典描述子性能更优。     

一种二维极坐标傅里叶描述子在图像检索中的应用

在图像检索中,形状描述是图像内容描述的关键部分。目前已经存在的大多数形状描述符均是基于某一特定应用的,不具有通用性。文章提出了一种基于二维极坐标傅里叶变换的傅里叶描述子对目标形状的描述方法,分析并实验验证了该方法的各个性质,并讨论了它的实际计算问题。实验结果表明,该描述符通用性强,鲁棒性高。     

SR-SIHKS：一种非刚体全局形状特征

非刚体由于姿态变化会产出多样的形变,因此非刚体的形状检索比刚体更具挑战性。形状特征提取是非刚体三维模型形状检索的关键问题。为了提高非刚体形状检索的准确度,提出了一种非刚体全局形状特征提取方法。此方法的核心思想是将稀疏表示（Sparse Representation,SR）理论用于对尺度无关的热核特征（Scale Invariant Heat Kernel Signature,SIHKS）进行稀疏编码,因此被称为SR-SIHKS。改进了SIHKS局部特征的提取方法,根据所处理的模型库来自适应地确定热扩散时间参数;采用K-SVD算法来训练字典,借助Batch-OMP算法实现局部特征的稀疏编码;将非刚体三维模型的所有局部特征的稀疏编码汇聚为全局形状特征。实验结果表明,SR-SIHKS具有比SIHKS和HKS更优的检索效果。     

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。     

基于轮廓的图像检索

提出了一种针对多纹理图像的基于轮廓和纹理分割的检索策略.首先提取一幅图像中各个纹理基元的轮廓,计算轮廓的Fourier形状描绘子,根据形状描绘子对轮廓聚类分组.此时,原图像被分割成几组不同形状的纹理基元轮廓,采用Gabor小波变换分别提取各组纹理基元轮廓的特征,从而将原图像表示为Gabor小波特征空间中的特征点集.最后,采用对噪音不敏感的改进Hausdorff距离计算各特征点集之间的距离,便可实现多纹理图像的检索.与已有方法相比,实验结果表明,该方法具有更好的检索精度.     

字典重建和空间分布关系约束下的特征选择与图像拼接

目的 针对大型图像检索领域中,复杂图像中SIFT特征描述子的冗余和高维问题,提出了一种基于字典重建和空间分布关系约束的特征选择的方法,来消除冗余特征并保留最具表现力的、保留原始空间结构性的SIFT特征描述子。方法 首先,实验发现了特征选择和字典学习方法在稀疏表示方面的内在联系,将特征选择问题转化为字典重构任务;其次,在SIFT特征选择问题中,为了保证特征空间中特征的鲁棒性,设计了新型的字典学习模型,并采用模拟退火算法进行迭代求解;最后,在字典学习的过程中,加入熵理论来约束特征的空间分布,使学习到的特征描述子能最大限度保持原始SIFT特征空间的空间拓扑关系。结果 在公开数据集Holiday大型场景图片检索数据库上,通过与国际公认的特征选择方法进行实验对比,本文提出的特征选择方法在节省内存空间和提高时间效率（30%~ 50%）的同时,还能保证所筛选的特征描述子的检索准确率比同类特征提高8%~ 14.1%;在国际通用的大型场景图片拼接数据库IPM上,验证本文方法在图像拼接应用中特征提取和特征匹配上的有效性,实验表明本文方法能节省（50% ~70%）图像拼接时间。结论 与已有的方法比较,本文的特征选择方法既不依赖训练数据集,也不丢失重要的空间结构和纹理信息,在大型图像检索、图像拼接领域和3D检索领域中,能够精简特征,提高特征匹配效率和准确率。     

局部图像描述符最新研究进展

目的 局部图像描述符广泛应用于许多图像理解和计算机视觉应用领域,如图像分类、目标识别、图像检索、机器人导航、纹理分类等。SIFT算法的提出标志着现代局部图像描述符研究的开始。主要对最近发展的现代局部图像描述符进行了综述。方法 首先,介绍了4大类局部图像描述符:局部特征空间分布描述符、局部特征空间关联描述符、基于机器学习的局部描述符、扩展局部描述符(局部颜色描述符、局部RGB-D描述符、局部空时描述符)。对局部图像描述符进行了分析和分类,并总结了局部图像描述符的不变性、计算复杂度、应用领域、评价方法和评价数据集。最后,展望了局部图像描述符的未来研究方向。结果 近年来局部图像描述符研究取得了很大进展,提出了很多优秀的描述符,在辨别性、鲁棒性和实时性方面有了很大提高,应用领域不断拓展。结论 局部图像描述符应用广泛,是计算机视觉领域的重要基础研究。而目前,局部图像描述符还存在许多问题,还需进一步的深入研究。