第一讲步入普及应用的数字图象处理

随着微电子技术与数字图象处理技术的发展,数字图象处理已成为一种重要的计算机实用技术。它作为多媒体技术的主要组成部分,已深入到生活的方方面面,正在步入千家万户的日常生活。 为了适应这一技术发展趋势,使不熟悉这一领域的读者尽快建立必要的概念与基本知识,本讲座将介绍数字图象、数字图象处理的有关概念及应用,实现数字图象处理必须的微机环境及实现方法,以及数字图象处理的基本原理、程序设计特点及基本技巧。     

基于MAP的全局运动估计算法

常见的全局运动算法存在的问题是仅仅考虑像素的残差,而忽略了相邻像素和分割信息等因素对算法的影响。为了解决上述问题,该文提出一个基于最大后验概率（MAP）的全局运动估计算法。通过MAP算法定义系统能量,引入先验能量来描述像素的相邻关系和分割信息,将系统能量作为目标函数通过LM算法估计全局运动参数。实验结果证明了该算法的有效性。     

遥感图象多模式自适应量化压缩法

针对遥感图象随机性强，相关性差以及遥感图象数据采集速率高的特点，提出了根据图象局部区域纹理 特征的复杂程度区别对待的自适应按块量化压缩编码的思想，并在此基础上构成多模式自适应量化压缩模型。计 算机仿真结果表明，在压缩比为4的条件下，上述模型的压缩速度与恢复图象精度均明显优于国际静图压缩标准 JPEG所得的结果。     

图形学的新发展—分形图像学

一、问题的提出 图形图像是人类描述客观世界的一种最有效的手段。寻求能准确地描绘客观世界中各种现象与景观的数学模型,是人类有史以来坚持不懈努力探索的一项重要课题。尽管欧氏几何作为基础的微积分和微分几何学的研究成果,已经为人类准确地描绘客观世界提供了很有效的工具,但这些成果,主要适合于描绘人类创造的各种产品,例如,外形复杂的飞机、汽车,各种美观的、风格各异的建筑物等等,而对于大量的、丰富多彩、变化万千的自然现象和社会现象,如彩云、地貌、银河系、股市、期货的变化规律等等的描述,就显得无能为力了。 传统的数学模型是以欧氏几何为基础发展起来     

基于光学显微镜的三维成像技术

传统研究显微样本三维结构的方法是通过在显微镜下获取其二维图像进行观察和分析的,难以准确理解样本的三维结构.因此,研究显微三维成像理论、三维定量分析技术,具有很高的实用价值和重要的学术意义,该领域的研究也是显微信息学科的研究热点之一.针对不同显微样本的三维成像与处理问题,论文以多种光学数码显微镜作为硬件平台,系统、全面地开展了基于光学显微镜的显微三维成像、处理和分析方法的研究.重点研究了聚焦深度显微三维成像、显微双目立体成像、序列显微光学切片三维成像、连续物理切片显微三维成像测量等关键技术和系统实现.聚焦深度显微三维成像方法为解决显微成像景深有限的问题,研究了各种序列显微图像空域聚焦融合算法,对优选出的改进Laplacian算子图像融合方法,提出了基于深度图去噪处理等的优化改进方案,实现了序列显微图像的有效合成,扩展了显微照相的景深.在此基础上,实现了一套基于聚焦深度的显微三维成像测量显示系统.三维成像实验:以昆虫眼睛图像序列验证三维成像方法.昆虫眼睛图像序列原始图用MOTICDMBl显微镜,4倍物镜,冷光源外照射反射光成像,包括33幅不同聚焦层面的原始图像.三维成像效果达到一定实用要求.双目立体体视显微镜三维成像为改进传统光学体视显微镜实现立体显微三维成像,根据计算机立体视觉原理,提出了一种基于光学数码体视显微镜的显微立体表面成像、测量系统方案.针对该系统特点,提出使用线性标定模型来标定立体视觉系统.为解决光学显微立体图像的匹配问题,从所研究的两种匹配算法中,优选出新序数测度匹配法.基于上述方案和算法,实现了一套基于光学数码体视显微镜的显微立体表面成像、测量软件系统.三维成像实验:以某航空材料断口表面显微三维立体成像为例验证该三维成像方法,材料断口表面显微图像采用本研究设计的双目立体摄像MOTIC K500MBGG体视显微镜,16倍物镜,冷光源外照射反射光成像,包括2幅左、右光路采集的原始图像.三维成像效果达到一定实用要求.序列光学切片显微三维成像为解决显微荧光三维成像去模糊的问题,研究实现了最近邻、线性去卷积和最大期望光学切片去模糊复原方法,分析总结了上述三种算法的性能和优缺点,给出了各算法适用的条件.在此基础上实现了一套序列显微光学切片三维成像系统.三维成像实验:为说明光学切片三维去模糊效果,以Confocal获取的显微荧光细胞三维图像为例,本序列图像由MOTIC集团提供,共16层图像,各层图像上有一些模糊效果,经EM去模糊算法50次迭代,一定程度上去除了模糊效果,然后用体可视化方法显示.显微物理切片三维成像研究了生物组织序列切片图像的三维重建和测量方法,根据连续组织切片的特点,提出用上、下层切片图像间存在的对应结构特征部分作为控制点,采用2次多项式进行几何校正、配准.对当今国内、外体视学界广泛认同的三维粒子测量计数方法一双层切片法(Disector)原理进行了分析,提出在计算机图像分析系统上,设计实现自动双层切片体视测量和三维成像方法.三维成像实验:以大鼠肝门部胆管微血管切片图像序列为例验证该三维成像方法.本序列图像选自与解放军总医院肝胆外科一同合作的"大鼠肝门部胆管微血管的三维重建"实验,总共有16幅经空间配准后的不阿层面的大鼠肝门部胆管微血管厚切片序列图像.三维成像效果满足医学研究需要.     

基于FPGA的紧凑位编码器设计

给出了一种流水线式紧凑位编码器设计,利用硬件设计描述语言ＶＨＤＬ和现场可编程序门阵列ＦＰＧＡ,设计成功集成芯片,此芯片数据处理速度为４００Ｍｂｐｓ,功耗低,性能稳定可靠。     

运动估值中的最优程序技术

由于运动估值算法的特殊性,程序实现技术对匹配速度有很大影响。通过对基于块匹配法的全匹配算法的具体分析和对一般Ｃ／Ｃ＋＋语言实现方法的改进,给出了在运动估值中可以普遍采用的最优程序技术。文中给出了全匹配算法和典型快速算法的速度与精度以及改进前后的对比实验结果。     

基于DCT的残差自适应编码压缩

本文提出了图象残差压缩的概念，建立了在JPEG压缩算法基础上改进的，基于DCT的残差自适应编码压缩方法，该方法与JPEC压缩算法相比，压缩速度没有显著差别，但恢复图象信噪比高可提高约1分贝，对局域相关性较弱的遥感类图象，恢复图象精度的提高尤为明显。     

车牌图像的快速匹配识别方法

在车牌识别中,经常遇到车牌字符发生缺损、污染现象,统计识别、结构识别方法很难将它们准确识别出来。该文提出了一种快速匹配识别方法,根据图像放大和缩小原理构建多种字符模板,利用图像上、下矩对字符进行粗分类,然后根据图像自相关特性,构建了失配比例加权惩罚匹配模型,可以对车牌字符进行精确识别,该方法识别率达到了99%以上。     

基于遗传算法的图像阈值分割

该文将遗传算法用于Otsu法和KSW熵法两种图像阈值分割方法中,进行了针对图像分割的遗传程序所需的参数设计,并采用遗传算法实现单阈值和多阈值图像分割。实验结果表明分割速度快于传统阈值分割法,缩短了运算时间。