离散状态下的不变矩算法研究

针对R.Y.Wong提出的不变矩算法在离散状态下并不具有比例不变性的情况,本文分析了比例因子对不变矩的影响方式,通过对矩特征实施归一化处理,提出了一种新的不变矩算法,使其具有比例因子不变性,又能保持平移和旋转不变性,并给出了实验结果。     

离散不变矩的比例不变性研究

对离散不变矩的比例不变性进行了分析,指出了离散矩都不具有比例不变性证明中的错误,推导出7个离散矩中φ2~φ7具有比例不变性,φ1不具备比例不变性的结论,并通过实验进行了验证。最后讨论了实际应用中数字图像缩放后导致不变矩计算产生误差的原因。     

相对边界矩在模式识别中的应用

针对采用图像二维不变矩识别目标形状时,计算量大,耗费时间长的缺点,本文提出了相对边界矩算法,这种算法是利用目标物体的边界进行识别的,所以不仅计算速度快而且在离散状态下也具有平移、旋转和比例因子不变性,实验证明,此方法是一种快速的行之有效的方法。     

相对边界矩在模式识别中的应用

针对采用图像二维不变矩识别目标形状时,计算量大,耗费时间长的缺点,本文提出了相对边界矩算法,这种算法是利用目标物体的边界进行识别的,所以不仅计算速度快而且在离散状态下也具有平移、旋转和比例因子不变性,实验证明,此方法是一种快速的行之有效的方法.     

Krawtchouk矩旋转不变性的分析

矩是基于区域的形状描述子,相对于基于轮廓的描述子例如傅立叶、链码描述子等,对于不连通的图像形状描述和对噪声的鲁棒性等方面有着更良好的性能.正交矩又可分为连续正交矩和离散正交矩,Krawtchouk矩是离散正交矩中的一种,和连续正交矩不同,基于离散正交矩本身的离散特性,更适合于对数字图像的处理.但同其他离散矩一样,Krawtchou矩并不具备天然的几何不变性(旋转、缩放和平移),这也从一定程度上限制了Krawtchouk矩的应用.为使Krawtchouk矩得到更广泛的应用,对Krawtchouk旋转不变矩的构造进行详细分析和实验,比较出更适合用于浮游植物的Krawtchouk旋转不变矩.     

基于离散正交矩的图像模糊不变性研究*

提出一种基于离散正交Tchebichef矩的模糊不变矩构造算法,其对中心对称点扩散函数造成的模糊图像具有不变性。该不变矩的构造与基于连续矩构造的模糊不变矩思想相似,但其在计算过程中不存在离散近似误差和坐标变换误差,故在有噪声和无噪声情况下均具有更好的模糊不变性。仿真实验验证了本算法的可行性。     

用于模式识别的极半径不变矩

提出了用于目标物识别和分类的极半径不变矩，对目标物进行分割后，先求出目标物的形心，进而求出极半径矩、归一化矩和归一化的中心矩，在此基础上，给出了5个具有平移、旋转和尺度变换不变性的特征量用于物体形状的识别，文中给出了这些不变矩的特性，并给出了极半径不变矩和边界序列矩以及Hu提出的不变矩的实验比较结果，该文提出的极半径不变矩，既可用于区域目标的识别，也可用于边界形状的识别。     

不变矩算法研究

本文对于R.Y.Wong提出的用于图像匹配的不变矩法进行了分析,给出了在离散情况下平移和旋转不变性的理论证明,同时指出比例因子的不变性在离散情况下是不成立的。最后在DPS8/52计算机系统上采用四幅不同图像进行了计算机仿真实验,取得了与理论分析一致的结果。     

模糊边界矩特性研究

研究了图像边界矩的模糊不变性,推导出模糊边缘带区域不变矩中Φ₂^(Fe) ~Φ₇^(Fe)与该图像所对应的清晰图像的边界不变矩Φ₂~Φ₇一致的结论。利用该结论,对模糊图像提取边界不变矩特征时,可不必首先精确提取其精确边缘,方便了边界不变矩特征的提取,提高了边界不变矩特征提取的鲁棒性。仿真实验结果也验证了结论的正确性。     

一种基于Krawtchouk矩的水印算法

提出一种基于Krawtchouk矩的水印算法,通过修改一些原始Krawtchouk矩并重构图像以获得水印图像.基于Krawtchouk矩与几何矩的关系,提出采用具有平移、比例缩放和旋转不变性的几何不变矩来检测水印.实验表明,与用Krawtchouk不变矩检测相比,该算法对于大角度旋转和图像平移的几何攻击具有更好的鲁棒性.     

基于步态能量图和不变矩的身份识别算法

分析步态能量图即具有作为静态的外观特征,又包含了识别的动力学有用信息,同时证明了步态能量图对噪声的不敏感性。文章提出了一种基于步态能量图和不变矩的身份识别算法,介绍了不变矩的基本理论以及Hu提出的七个不变矩,利用图像不变矩的平移、尺度和旋转不变特性,从原始的步态能量图中提取不变矩特征作为步态能量图的输入特征向量,运用不变矩的最小距离分类器的模式匹配进行步态特征分类。最后在CASIA步态数据库上对所提出的算法和其他新的步态识别方法相比较。实验结果表明,提出的算法是一种有效的步态识别方法。     

Hu修正不变矩在零水印中的应用

文章提出了一种使用修正后的Hu新增不变矩零水印算法。该算法融合Hu不变矩及其新增的几个不变矩的特征矢量,提出了一种基于Hu修正不变矩的零水印算法。该方法保持了原有Hu矩的平移、尺度、旋转不变性,比原有的Hu不变矩包含了更多的细节信息用于更全面地描述图像。通过对该算法进行了一系列加噪、滤波以及JPEG压缩等仿真实验,结果表明该算法对常规的信号处理和几何攻击在鲁棒性上比原始7个Hu不变矩都有一定的提高。     

基于小波矩的车辆特征提取算法研究

车辆目标图像特征提取是智能交通系统中车辆识别与分类的关键问题。在车型提取算法中,矩特征是较为常用的车型特征描述子。针对Hu矩的七个特征分量在数量级上差别较大且受比例因子影响的问题,基于不变矩和小波能量的原理和特点的研究,重点提出了基于小波矩的特征提取算法,并应用于车辆的特征提取。最后的实验对实际车辆图像进行采集,对预处理图像进行小波分解得到三级子图像,对子图像求取修正Hu不变矩,将不变矩作为特征量,利用最小邻距离分类得出识别结果。最后的实验结果显示,通过这种方法提取的特征量具有平移、旋转、比例不变性,能反映目标图像的重要的、本原的属性,与传统Hu矩相比,识别率提高了13.5%,达到了预期的目标。     

Hu新增不变矩在零水印中的应用

文章提出了一种使用Hu新增不变矩的零水印算法。该方法融合Hu不变矩及其新增的几个不变矩的特征,形成一组更为完备的特征矢量。文章利用这些特征矢量可以更好的构建零水印系统。在模式识别领域中使用这种方法可以实现对目标图像更为准确的识别;在图像检索领域中此方法比单一的Hu不变矩具有更好的检索性能。它不但保持原有Hu矩的平移、尺度、旋转不变性,而且比原有的Hu不变矩包含了更多的细节信息因此可以更全面地描述图像。所以将新增的几个不变矩和7个Hu不变矩应用到数字水印中,在一定程度上可以很好的提高水印系统的整体鲁棒性和可靠性。     

基于改进小波矩特征的快速无损图像描述算法

为了更有效地利用小波矩不变量算法来快速无损地计算图像特征值, 提出了一种融合Mallat算法的无损采样的新型小波矩不变量算法. 在此基础之上, 结合傅里叶变换的原理及特点, 提出了基于频率幅值谱与小波矩不变量的特征提取方法. 并将改进的小波矩不变量算法与传统使用三次B样条矩的小波矩、Hu矩进行了比较. 实验表明, 改进的小波矩不变量在比传统小波矩不变量算法性能几乎没有损失的情况下, 大大加快了小波矩不变量的计算速度, 并且基于频率幅值谱的小波矩有更强的抗噪性.     

基于视觉的无人机自主着陆地标识别方法

在无人机自主着陆过程中,传统地标识别方法的相似阈值确定需大量实验估计。为解决此问题,采用一种基于仿射不变矩和支持向量机的识别方法,首先设计了六圆组合的图标作为无人机自主着陆地标;由于无人机会拍摄到发生扭曲的地标图像,因此提取地标的仿射不变矩作为输入特征;最后将其输入支持向量机分类模型,完成地标的识别。与传统的几何不变矩和BP神经网络相比较,该方法提高了地标的识别精度并降低了识别测试时间,因此对地标识别具有一定的实用性。     

新形式勒让德矩的研究

针对传统非正交矩很难进行图像重建的缺点,以及离散矩用于重建需要重复采样的缺陷,以降低图像重建误差为目标,提出了一种以在离散坐标空间内拟合克罗内克狄拉克函数为核心思想的新形式矩的定义--基于勒让德多项式的矩,并对其性质进行了阐述。这种矩在函数空间非正交却拥有优秀的重建效果,且其在矩计算误差、旋转不变性等多个维度较目前主流矩都具有更优秀性能,特别是在目前主流图像矩表现不尽如人意的大尺寸图像领域。此外,突破性地发掘图像矩的抗噪音性能并加入性能对比。通过与目前主流的三种矩：Zernike矩、Polar-Fourier矩以及Polar Harmonic Transform（PHT）矩的对比实验,证明利用这种基于新思想的矩提取图像特征可以具有更小的信息冗余度及多个维度的鲁棒性,其在旋转不变性、减小图像重建误差以及提高抗噪稳定性方面的性能表现至少可以提高22%。     

水下机器人光视觉目标识别系统

介绍了一个用于水下机器人的光视觉目标识别系统,描述了该系统的硬件结构和软件体系．论述了水下图像的处理方法,分析了在离散状态下比例因子对不变矩特征的影响,构造了基于不变矩的仿射变换不变量．详细描述了用于目标识别的免疫遗传神经网络的结构和建模．通过对4类实测水下目标的识别实验,证明了所提水下目标识别系统可以用于水下目标识别,并且具有较高的准确性和实时性．     

应用于数字图像识别的Hu矩缩放不变性分析

从数学上分析了弧矩在数字图像缩放时的变化规律,得出通过组合矩的方法无法改善其缩放不变性的结论,并指出了改善其缩放不变性的两种方法。仿真结果证明了本文所提出的结论的正确性和方法的可行性。