基于薄板样条变换的几何图像序列压缩方法

为了提高对几何图像序列的压缩效率,本文提出一种基于薄板样条函数（ThinPlateSpine,TPS）的有损压缩算法。在该压缩算法中,利用TPS变换可用于三维表面形变的特点,将TPS变换作为几何图像序列中相邻帧之间从前一帧到后一帧的预测器,通过存储TPS变换矩阵系数的方式编码预测帧,将该方法应用于一个三维人脸网格的几何图像序列,获得了较好的压缩效果。     

复杂背景条件下的红外快速运动小目标检测方法

针对复杂背景下红外快速运动小目标检测问题,提出一种将时域特性分析、小波包变换和管道滤波多帧检测相结合的方法。该方法首先对图像进行时域特性分析确定目标所在帧图像序列,再利用小波包变换对目标所在帧图像进行多尺度分解,提取候选目标,然后通过管道滤波从候选目标中确定小目标的位置,完成对小目标的检测。对实测数据进行仿真实验,结果表明该方法能有效检测红外快速运动小目标。     

基于小波变换的多目标检测方法研究

针对图像序列中多个运动弱小目标的检测问题,提出了一种用于基于小波变换与帧间差分相结合的检测方法.算法首先对原始图像进行小波变换,利用小波变换增强了目标与背景之间的差别,然后使用帧间差分方法对小波变换后的水平分量和垂直分量进行运算,计算出多个运动的弱小目标.与传统的帧差分方法相比,该方法利用小波变换增强了目标与背景之间的差别,帧间差分运算的区域小,速度快.实验结果表明,使用该方法可以对信噪比为2.9的目标正确提取,减小了虚警率,抗噪声干扰能力强.     

PTZ自主跟踪中的全景视频生成

提出了一种在单PTZ摄像机自主跟踪过程中生成全景视频的方法。该方法在自主跟踪目标的同时,生成目标在大场景上运动的全景视频,可应用于PTZ摄像机监控场所。该方 法将全景视频看作全景背景图像和当前目标图像的叠加：首先利用Mean Shift跟踪方法逐帧获取目标区域图像并保存;然后利用相邻两帧视频图像的竖直方向投影匹配和Harris角 点匹配结果合成全景背景,与传统的配准方法相比,大大降低了匹配运算的复杂度,使全景背景的生成能够实时进行,并记录每帧图像到背景图像的变换参数;最后逐帧将目标区 域图像变换到背景图像上得到全景视频。本文方法与传统的全景视频生成方法相比,无需人工控制摄像机的转动,也无需手工对齐视频帧,整个过程全部自动完成。     

基于特征点匹配的视频图像实时拼接系统

提出了一种基于尺度不变特征变换算法的视频图像实时拼接方法。首先,用等焦距柱面变换对待拼接的图像进行处理,使相邻摄像机所拍摄的图像帧投影在同一柱面上;然后,优化k-d树的最近邻算法提高了特征点匹配的速度;最后,随机采样一致性算法剔除了错误的匹配点,提高了匹配的准确性,并得到投影变换矩阵进行多摄像机图像帧拼接。实验结果表明,与传统的图像拼接算法相比,该方法极大地提高了视频图像拼接的鲁棒性,实现了视频图像的实时拼接。     

摄像机旋转运动下的多帧图像对齐技术

针对传统旋转运动参数估计都是采用两帧图像对齐技术,提出了为多帧运动参数估计方法,即使用多帧子空间约束技术．证明了当摄像机参数不变时,多帧运动参数集合可嵌入一个低维线性子空间上;使用奇异值分解方法来降低线性子空间的秩,用最小二乘技术求解所有帧的运动参数．该方法不需要恢复任何3D信息;由于多帧参数估计法比两帧有更多的约束,因此取得更精确的图像对齐效果．该方法可用小图像进行参数估计．     

基于帧间小波变换的视频水印研究

针对数字视频版权保护及信息隐藏技术的需要,本文提出了一种基于帧间小波变换的视频水印算法。该算法首先对视频序列进行等长分组,然后对各组中的视频序列进行最大级数的帧间一维小波变换,从而可以得到一帧低频图像和多帧高频图像,其中低频图像聚集了视频序列的大部分能量,而高频图像的能量相对较小。本文对低频图像进行奇异值分解,然后将水印图像嵌入到低频图像的奇异值变换域上。在水印的嵌入与提取过程中只对4帧视频图像进行小波变换,所需内存较小,并易于硬件实现。实验结果表明,本文提出的视频水印算法具有较好的隐蔽性和鲁棒性。     

联合相邻帧预测的心脏磁共振电影成像方法

快速动态磁共振成像可以通过减少采样量来缩短信号的采集时间.因此,从下采样的数据中重建出高质量的图像成为研究的热点.目前,常见的重建方法利用动态图像序列的稀疏表示实现高质量的重建.本文提出了一种联合相邻帧预测（Joint adjacent-frame prediction,JAFP）的重建方法,首先根据动态图像序列相邻帧之间高度的相似性,联合预测当前帧图像,获得稀疏的图像差;其次,利用图像差序列在时间域的拟周期特性,通过傅里叶变换进一步提高图像差序列的稀疏度.在此基础上构建动态成像模型,并在压缩感知（Compressed sensing,CS）框架下进行求解.该方法可将前一次的重建结果作为新的输入,从而形成迭代算法.采用两个磁共振心脏电影成像数据集对提出的方法进行了实验验证,并与k-t FOCUSS ME/MC和MASTeR进行了比较.实验结果表明,该方法联合相邻帧改进了预测图像的效果,提升了重建图像的质量,具有广泛的应用价值.     

基于相邻尺度小波变换乘积的镜头渐变检测

镜头边界检测是进行视频内容分析的首要步骤。提出一种基于相邻尺度小波变换乘积的镜头边缘检测方法。对镜头内的每帧视频图像进行小波变换,求出各帧图像相邻尺度小波变换尺度积的模和方向。计算连续帧图像尺度积与模之间的绝对距离,得到2帧图像间的不连续值。通过自适应阈值分割,检测出镜头边界。     

基于嵌入式设备的高效车载360环视融合软件方案设计

针对车载360环视应用场景对实时性的较高要求,提出了一种基于嵌入式设备的高效环视融合方案。该方案结合了环视图像矫正、俯视变换和环视融合三个步骤,建立了采集到的原始图像与最终环视图像之间的像素查找关系,并在多种车载嵌入式平台上进行了验证。结果表明：该方法相比传统方法能够有效降低图像处理的计算量,从而大幅降低嵌入式设备的环视融合延时,优化后平均每帧处理的时间可缩短至优化前的二分之一以下。     

基于仿射变换的图像序列拼接方法

When Image Mosaics is produced, we optimally solve the registration transformation for adjacent frames with traditional ways. The way is slow, heavy and sometimes gets stuck in local minima. The paper provides the way that solves the transformation with a affine transformation model. The way automatically produces the answer for the frames with larger bias. It greatly speedups the process of image mosaics. It plays important role in quick and real-time making image mosaics.     

大旋角无人机影像全自动拼接方法研究

低空无人机抗风能力弱、稳定性差,影像旋偏角大且存在突变,无法按照常规正射影像镶嵌方法获得全区域拼接影像。为此,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配与多分辨率样条融合的低空无人机影像全自动拼接方法。对非量测影像进行畸变校正,利用查找表设计多幅影像快速畸变校正算法。采用SIFT特征的单应约束影像匹配算法,计算相邻影像的最优变换矩阵。给出最优变换矩阵的多分辨率样条融合影像拼接算法。实验结果表明,该方法能够获得大量稳定的匹配点对,影像间几何变换关系稳定,得到的拼接影像无缝清晰,适用于大旋角、低稳定性的低空无人机影像非摄影测量快速拼接。     

邻域内坐标线性变换的光流迭代求解算法

提出邻域内坐标线性变换的光流计算迭代解法。算法允许计算光流的图像间存在一定的灰度偏差,光流计算结果稳定。对于含较大位移的两幅图像,以往方法要用金字塔图像方法计算光流,而该算法则可以一步求解得到图像间最佳整体匹配,比金字塔方法更有优势。算法对图像整体的尺度、平移、旋转或其它线性变换能有效检测。用于人脸图像配准的实验显示,该算法对图像匹配空间搜索有效可行。     

Influence of buried topography on surface drainage pattern

Abstract

An automated system has been developed for mosaicking spaceborne synthetic aperture radar (SAR) imagery. The system is capable of producing multiframe mosaics for large-scale mapping by combining images in both the along-track direction and adjacent cross-track swaths from ascending and descending passes. The system requires no operator interaction and is capable of achieving high registration accuracy. The output product is a geocoded mosaic on a standard map grid such as UTM or polar stereographic. The procedure described in detail in this paper consists essentially of remapping the individual image frames into these standard grids, frame-to-frame image registration and radiometric smoothing of the seams. These procedures are directly applicable to both the Magellan Venus Mapper and a scanning SAR design such as Radarsat, Eos SAR in addition to merging image frames from traditional SAR systems such as SEASAT and SIR-B. With minor modifications, it may also be applied to spaceborne optical sensor data to generate large-scale mosaics efficiently and with a high degree of accuracy. The system has been tested with SEASAT, SIR-B and Landsat TM data. Examples presented in this paper include a 38-frame mosaic of the Yukon River basin in central Alaska, a 33-frame mosaic of southern California and a three-frame terrain-corrected geocoded mosaic of the Wind River basin in Wyoming.     

自适应分层搜索配准算法的研究与实现

在运动过程中荻取图像时,往往得到多帧模糊图像,这需要进行多帧超分辨率重构,其中第一步就是图像配准。目前常见的配准算法在配准精度和速度上都不能达到令人满意的程度。为了在配准精度和建库上都能达到实际需求,文章通过对仿射变换模型和配准算法的研究,提出了具备自适应功能的分层搜索算法。实验结果显示该方法收敛效果好、速度快、精度高、鲁棒性强。     

大场景的视频全景图拼接

为了解决大场景全景图拼接过程中的误差累积问题,提高图像拼接的一致性,提出了一个新的全景图拼接算法。把全局图像配准看作是一个统计估计问题,运用增广的卡尔曼滤波对图像的全局变换参数进行递归地增广和估计。实验结果表明,得到的变换参数是全局一致的,生成的全景图不存在拼接裂缝。拼接算法考虑了各种不确定性,适用于噪声大场景的全景图拼接。     

基于Arnold置乱的小波变换数字视频水印

提出了一种结合小波变换和Arnold变换的数字水印算法。首先用Arnold变换将水印图像置乱,然后将置乱后的水印图像,通过对视频关键帧图像的小波变换将其嵌入到视频的关键帧图像中,以完成水印的嵌入。Arnold变换是图像置乱常用的一种方法,对水印图像进行置乱处理能够提高其信息安全性,而且对于嵌入水印之后的视频帧来说,其抗剪切攻击等能力也会得到提高。将Arnold变换应用到视频水印中,可以使视频水印的安全性、可靠性以及水印嵌入的鲁棒性都得到有效提高。     

Systems and Experiment Paper: Construction of Panoramic Image Mosaics with Global and Local Alignment

This paper presents a complete system for constructing panoramic image mosaics from sequences of images. Our mosaic representation associates a transformation matrix with each input image, rather than explicitly projecting all of the images onto a common surface (e.g., a cylinder). In particular, to construct a full view panorama, we introduce a rotational mosaic representation that associates a rotation matrix (and optionally a focal length) with each input image. A patch-based alignment algorithm is developed to quickly align two images given motion models. Techniques for estimating and refining camera focal lengths are also presented.In order to reduce accumulated registration errors, we apply global alignment (block adjustment) to the whole sequence of images, which results in an optimally registered image mosaic. To compensate for small amounts of motion parallax introduced by translations of the camera and other unmodeled distortions, we use a local alignment (deghosting) technique which warps each image based on the results of pairwise local image registrations. By combining both global and local alignment, we significantly improve the quality of our image mosaics, thereby enabling the creation of full view panoramic mosaics with hand-held cameras.We also present an inverse texture mapping algorithm for efficiently extracting environment maps from our panoramic image mosaics. By mapping the mosaic onto an arbitrary texture-mapped polyhedron surrounding the origin, we can explore the virtual environment using standard 3D graphics viewers and hardware without requiring special-purpose players.An erratum to this article can be found at     

基于FAST特征的快速图像拼接系统研究

随着应用需求的增多,图像拼接技术已经成为虚拟现实技术、计算机视觉技术、计算机图形学以及视频处理等领域的一个重要研究课题。主要以FAST特征为核心,提出了一种基于FAST特征的快速图像配准系统。该系统首先通过FAST特征进行配准,然后通过改进的RANSAC算法增加配准准确率,最后通过加权融合完成图像拼接。实验表明,该系统有较好的适应性和稳定性,对图像的旋转、仿射变换均不敏感,能够较好地完成有重叠区域图像的拼接工作;同时该系统有较大的速度优势。     

包含运动物体的图像拼接关键技术

提出一种基于特征点的运动场景图像拼接算法。基于相似变换消除选取在运动物体上的特征点,并使用RANSAC算法进行外点的剔除。在融合阶段,根据齐次变换矩阵求得对2幅图像的差异图像,并执行区域增长算法,从而分割出运动区域。使用一种分段映射算法生成全景图像。实验证明了算法的有效性。