任意光照下人脸图像的低维光照空间表示

本文提出一种不同光照条件下人脸图像的低维光照空间表示方法.这种低维光照空间表示不仅能够由输入图像估计其光照参数，而且能够由给定的光照条件生成虚拟的人脸图像.利用主成分分析和最近邻聚类方法得到9个基本点光源的位置，这9个基本点光源可以近似人脸识别应用中几乎所有的光照条件.在这9个基本光源照射下的9幅人脸基图像构成了低维人脸光照空间，它可以表示不同光照条件下的人脸图像，结合光照比图像方法，可以生成不同光照下的虚拟人脸图像.本文提出的低维光照空间的最大优点是利用某个人脸的图像建立的光照空间，可以用于不同的人脸.图像重构和不同光照下的人脸识别实验说明了本文算法的有效性.     

一种基于轮廓的人体关节位置确定方法

提出了一种基于人体轮廓图像确定人体关节位置的方法.该方法首先利用能量函数从人体轮廓中抽取人体的虚拟骨架,然后利用所定义的标准人体骨架模型中给出的确定人体虚拟骨架中的一个点是否为关节点的三个规则以及人体解剖学的相关知识确定关节的位置.实验结果表明,本文提出的算法是一种行之有效的算法.它无需对图像中的人体在运动和颜色等方面附加限制条件;同时,该方法对人体轮廓图像中的噪声亦有较好的抑制作用.这一特点使得它对人体轮廓提取的精度要求较低,在复杂背景下具有较好的性能.     

基于车载单目图像的3维地平面估计

提出了一种由车载摄像头获取的单目图像估计场景的3维地平面以及深度信息的算法.该算法首先融合图像的散焦信息、饱和度信息以及暗通道先验,得到场景的相对深度图.然后在基于地平线分段平滑的假设下,进行双边中值滤波推断出3维地平面.最后在此基础上利用成像几何原理计算出绝对深度图.为了验证算法的有效性,不仅在离线计算机上进行了大量的对比实验,而且还将该算法应用于机器人小车的室外自主避障.实验结果表明本文算法可以较好地估计出3维地平面和场景深度,机器人小车可以利用这些信息成功检测并躲避障碍物.     

基于变换投影的眼睛轮廓提取方法

眼睛作为人脸的重要器官,其特征对于人脸表情识别非常重要,因此需要对眼睛轮廓进行提取。该文根据眼睛的轮廓特征知识,提出一种利用变换投影估计形状参数,在形状区域内结合图像信息提取眼睛轮廓的新方法。在分析变形模板和变换投影的特点基础上,对基于变换投影提取眼睛轮廓的方法进行介绍。在人脸数据库JAFFE上的实验表明该方法是可行的。该方法同样可以用于其他形状的检测。     

一种面向细胞骨架图像的区域分割算法

对采集的细胞骨架图像进行量化描述是进行细胞形态分析的关键步骤,而要实现对细胞骨架的精确描述,需要从图像中分割出仅包含微丝或微管的目标区域.本文在对基于Mumford-Shah模型的Chan-Vese法和大津(Otsu)法进行深入研究的基础上,提出一种用于细胞骨架图像区域分割的改进算法.该算法将Otsu法所具有的稳定、快速的特性和Chan-Vese法相结合来实现细胞骨架图像的区域分割.实验结果表明,相对于单独运用Chan-Vese法而言,所提出的改进方法有效解决原有算法存在的计算费时的问题,可以较好完成所述图像分割任务.     

结合小波变换和自适应分块的多聚焦图像快速融合

提出一种基于小波变换和自适应分块相结合的多聚焦图像快速融合算法。该算法以小波变换为框架,对小波低频系数采用自适应尺寸分块的方法进行融合,图像块的尺寸由差分进化算法优化求解,然后对此低频融合结果进行精细化处理,得到一幅能精确到每个系数来源的标签图,再利用局部小波能量与该标签图相结合的方法对小波高频系数进行融合,最后重构得到融合结果。实验表明,该算法的融合结果在主观视觉效果和客观评价准则两方面均可以接近甚至达到图像融合领域的最好水平,且在提高融合质量和降低运算代价间取得较好的折衷。     

视频驱动人脸动画合成

描述了一种实时的视频驱动的人脸动画合成系统.通过该系统,用户只要在摄像头前面表演各种脸部动作,就可以控制虚拟人脸的表情.首先,建立一个基于肌肉的三维人脸模型,并使用肌肉激励参数控制人脸形变.为提高人脸动画的真实感,将口轮匝肌分解为外圈和内圈两部分,同时建立脸部形变与下颌转动的关系.然后,使用一种实时的特征点跟踪算法跟踪视频中人脸的特征点.最后,将视频跟踪结果转换为肌肉激励参数以驱动人脸动画.实验结果表明,该系统能实时运行,合成的动画也具有较强真实感.与大部分现有的视频驱动的人脸动画方法相比,该系统不需要使用脸部标志和三维扫描设备,极大地方便了用户使用.     

基于Gabor特征和混合高斯模型的人脸表情分析

首先对人脸表情的特点进行分析,提出了利用Gabor小波特征、主分量分析（PCA）结合混合高斯模型的人脸表情分析方法,并在人脸表情数据库JAFFE进行了实验。通过对不同表情的分布规律进行实验分析,实现了对表情的定性/定量分析。实验结果表明,提出的人脸表情分析方法能够对人脸表情进行恰当的表达和描述。     

一种鲁棒的计算机实时伴奏系统

从系统的角度研究计算机自动伴奏问题,构建并实现一个为电子乐器的演奏进行实时伴奏的系统.该系统主要由乐谱跟踪和实时伴奏两个核心模块构成.为了解决乐谱跟踪问题,提出基于扩充窗和重构匹配检测器的动态规划算法,依据该算法能够在实际演奏存在相当错误的情况下实现实际演奏音符在乐谱中的实时定位.为了改善实时伴奏的效果,给出根据乐谱跟踪的定位结果以小节为单位在线加入伴奏音的伴奏策略.实验结果表明,所开发的实时伴奏系统,具有较强的容错能力和良好的实时伴奏效果.     

基于多尺度区域的图像颜色校正算法

图像颜色校正是多摄像机视觉应用中的一项重要技术。本文提出了一种基于多尺度区域的局部颜色校正算法,主要思想是在参考图像与待校正图像之间建立特征点的对应关系。此算法根据尺度不同的区域内可获得的对应特征点数目不同的特性,在不同尺寸参数对待校正图像进行分割,以得到稳定的特征点对应,进而获取准确的颜色校正信息,提高了颜色校正的准确性和鲁棒性。此外,本文还考虑了局部校正对图像颜色一致性减弱的问题,进行了平滑处理。实验证明,本文所提出的方法能获得较好的校正结果。