基于多特征相关滤波的红外目标跟踪

为实现在复杂背景和多干扰条件下红外目标的稳 定跟踪,提出一种基于多特征相关滤波的红外目标 跟踪算法。首先综合考虑生物视觉关注特性及目标运动特性,提取目标区域的空间特征和 运动特征,进而融合一种改进的卷积特征,生成多特征权值函数;然后在传统 相关滤波的基础上,引入多特 征权值函数用以表征不同候选区域的重要程度,形成权值相关滤波的红外目标跟踪框架;最 终得到能够表 征目标位置的置信图,从而完成红外目标的鲁棒跟踪。在6组不同条件下红外视频序列上的 实验结果表明, 和经典目标跟踪算法相比,本文方法在复杂背景下的平均跟踪成功率提升15%左右,能够有 效应对相似虚 假目标、遮挡、背景辐射强度变化和探测器晃动等不良因素的影响,适用于复杂背景条件下 的红外目标跟踪。     

基于S1/2范数的非局部视频去噪

为了去除视频中的高斯噪声及脉冲噪声,提出了 一种基于S1/2矩阵范数的非局部视频去噪算法。 首先,在视频数据中利用非局部块匹配的钻石搜索算法搜寻与参考图像块最相似的图像块组 ;然后,将搜 寻到的相似图像块组列向量化后组合成的矩阵进行基于S1/2范数的低秩和稀疏分解,分解后 的低秩成分视 为原视频场景信息,稀疏成分视为视频中存在的随机值脉冲噪声及异常值数据;最后,由低 秩矩阵恢复的 各图像块数据经过加权平均后作为参考图像块的去噪估计值,进而求得视频各帧图像的去噪 估计值。实 验结果表明,本文方法能够有效去除视频中的高斯噪声和脉冲噪声,相比同类 算法,去噪后的视频无论 在视觉质量上还是客观评价指标上都有明显的优势。     

基于协方差交集的多机器人协作目标跟踪算法

为了解决未知环境下多机器人协作目标跟踪问题,设计了一种基于协方差交集数据融合的分布式解决算法.单台机器人运用全协方差扩展式卡尔曼滤波器完成未知环境下机器人状态和目标状态的同步估计,当单台机器人发现同伴并利用观测值对同伴机器人状态进行本地估计后,将结果连同目标状态一起发往同伴机器人,同伴机器人进行数据验证后,采用基于协方差交集的数据融合算法完成本地相关状态的更新,由于并不需要知道相关估计对象之间的协方差阵,因此算法具有分布式特点.仿真实验证明了算法能够有效提高机器人对于自身状态、环境特征状态以及目标状态的估计准确性.     

基于生物视觉标准模型特征的无参考型图像质量评价方法

鉴于生物视觉特征对于图像的良好表征能力,提出了一种基于生物视觉特征的无参考型图像质量评价方法。对生物视觉ST模型进行了研究和分析,完成了对图像的稀疏化表示;利用最小二乘支持向量机回归方法训练生物视觉特征到图像质量的映射关系,获得能够预测图像质量的回归器;通过学习的回归器完成了对图像质量的评价。基于LIVE图像库的实验结果表明,该方法对于特定失真和交叉失真的预测误差分别为2%和5%左右,并且与目前技术条件下的质量评价方法相比具有很好的精确性和单调性。     

基于SIFT特征点和交比值的水印图像抗攻击算法

为提高数字水印图像对常规信号和复杂几何攻击的抵抗能力,利用SIFT(scale invariant feature transform)特征点的稳健性和交比值不变特性,提出了一种数字图像顽健水印算法。首先,在原图像经过NSCT(nonsubsampled contourlet transform)变换后的低频子带系数中提取SIFT特征点并对其进行优化筛选,从中确定满足“近凸正四边形” 的系数区域作为水印嵌入的局部区域,然后利用事先设定好的一些交比值在各局部区域中确定要嵌入水印的具体系数,最后利用奇偶量化调制方法嵌入水印信息。与传统算法相比,在提取水印信息时无需对含水印图像进行几何逆变换。实验结果表明,该算法对常规信号处理及多种几何攻击具有较强的抵抗能力和顽健性。     

一种改进的NAS-RIF红外图像盲复原算法

针对军事目标红外图像信噪比低、NAS-RIF算法复原模糊图像时敏感于噪声的缺陷,提出一种基于Contourlet多尺度变换去噪和图像细节规整化的改进NAS-RIF盲复原算法。首先,通过Contourlet变换对图像进行去噪预处理;然后,利用最优阈值分割技术提取目标的可靠支持域,并引入规整化方法,在代价函数中添加目标边缘保持约束项,保存图像细节特征;最后,利用共轭梯度(CG)算法优化代价函数,以保持算法的收敛速度。两组实验的结果表明,针对信噪比较低的气动红外退化图像,与原始NAS-RIF方法相比,本文提出的改进算法具有更好的复原效果,算法的收敛速度基本保持不变。     

基于边缘分离的去振铃复原

针对模糊图像复原后常常存在的振铃现象,提出了一种基于边缘分离的去振铃复原方法。该方法首先使用基于图像质量评价的降晰函数辨识方法估计模糊图像的降晰函数尺寸,提取模糊图像中的强边缘并平滑边缘区域得到去边缘模糊图像。然后,利用估计降晰函数对去边缘模糊图像进行迭代盲复原。最后,提取边缘增强后加入到复原的去边缘图像中得到完整的复原图像,并对复原图像进行增强。复原过程中为了抑制噪声放大使用了Wiener和离散小波变换(DWT)联合去噪算法对图像的低频区域进行去噪。实验结果表明:与传统的迭代复原算法相比,本算法复原图像的振铃测度降低了34%以上,比基于Fuzzy滤波器的去振铃算法低12.5%以上;同时,本算法复原的图像质量也得到了明显提升。     

基于竞标模式和访问热度的副本创建策略

研究典型数据副本创建策略,提出一种以节点在线率和节点存储能力作为价格的竞标模型副本创建策略。根据对基于访问热度的典型副本创建策略和基于竞标模型的典型副本创建策略的具体分析,改进典型副本创建策略对节点性能考虑的单一性,综合考虑节点的访问热度和负载等性能,实现基于竞标模式和访问热度相结合的副本创建策略。并通过基于网络带宽利用率和系统响应时间的实验,将该副本创建策略与两种典型副本创建策略进行实验对比,验证提出的基于竞标模式和访问热度的副本创建策略具有较好的性能。     

一种基于群组判断离差的偏好集结方法

针对群决策偏好集结中违反Pareto 最优性的情况, 设计一种基于群组判断几何离差的同质性集结方法. 该方法在集结前进行几何离差测试, 以确定个体决策信息的离差水平. 离差较小时, 可基于几何平均集结; 对于离差较大且修正复杂度较高的决策信息, 采用主成分分析(PCA) 从高维决策信息中提取大多数相关信息, 在不依赖主观分析的情况下进行加权集结. 仿真实验表明, 所提出的方法能够在不违背Pareto 最优性的基础上集结离差较大的群决策信息.

     

基于字典对联合学习的退化图像复原方法

针对传统字典学习方法在退化图像复原中效果不理想的问题,提出一种基于字典对联合学习的退化图像复原方法.首先在图像稀疏分解和字典学习的基本框架下,对基于字典学习复原方法的整个过程和关键步骤进行分析;然后针对图像复原的线性模型存在的缺陷,提出一种非线性的基于字典对联合学习的框架,解决了传统字典学习方法在退化图像复原中存在的不对称问题;最后利用随机梯度下降算法估计字典模型参数,并使用一种经典的启发式方法提高该算法的稳定性和收敛速度.基于各向同性和各向异性模糊核的实验结果表明,该方法对于非盲图像复原与当前技术条件下的方法相比是有竞争力的,甚至是更好的.