一种基于频域的视频压缩算法及其实现

提出了一种基于频域的视频编码的方案并描述其如何实现，该算法利用DCT变换和运动图像前后帧在频域的三种状态，对图像快速高效编解码，运算量低，可在PC机上用软件实时实现。     

基于稀疏和低秩表示的显著性目标检测

文中研究了无监督自下而上的显著性目标检测方法。基于显著性目标在自然图像中稀疏分布的这一先验性假设,提出了一种用低秩和稀疏表示进行显著性目标检测的方法。根据图像背景的先验分布,首先选取一个有效的背景字典来低秩表示图像的背景部分,进而更好地分离出显著性前景。由于人类视觉中心偏好可知,图像的边缘部分不易引起关注,故选取这些边缘部分作为背景先验来选取背景字典。与其他基于稀疏和低秩分解的显著性目标检测相比,文中选取的背景字典更简单有效,且能得到更好的显著性图。实验结果显示,该方法比主流的显著性检测方法得到的显著性图更令人满意。     

基于视觉显著性的海面舰船检测技术

海面舰船检测技术有着特殊的军用以及民用意义,为了在宽广且环境复杂多变的海面上快速、高效、精确地检测到舰船目标,本文提出了一种基于多特征、多尺度视觉显著性的海面舰船检测方法.该方法充分利用了四元数图像可在多个通道上同时进行操作,节省操作时间,并保证不同尺度特征之间关联性的特点;除此之外,该方法还利用人眼对不用大小的图像关注目标不同的特点对图像进行尺度大小变换以避免漏检.该方法先用顶帽算法对原图进行简单的图像预处理以抑制云层、油污的干扰;其次提取多种特征构成四元数图像进行舰船目标显著性检测;在得到显著图后利用OTSU分割算法确定舰船所在的区域,并在原图上标定、提取舰船目标.通过在多种海面情况下分别进行实验分析,实验结果表明该算法可以排除云、雾、油污等干扰,精确、快速地检测到舰船目标,真正率达96.52%,虚警率低至2.11%,相较于他显著性检测算法在舰船检测方面有明显的优势.     

基于稀疏编码和背景差分的迁移学习行人检测算法

针对多变化场景中通用分类器复杂度高和手工标 记工作量大的问题,提出了一种新的迁移学习框架, 结合稀疏编码和背景差分进行行人检测。首先优化HOG+SVM通用检测器,融合BCLBP和HOG进 行特 征提取,训练linearSVM,并在目标场景序列上利用基于GMM的背景差分法获得帧目标样本的 运动区域 以丰富样本特征。其次利用尺寸等过滤器从目标样本中筛选出部分样本作为目标模板,然后 通过稀疏编码 计算源样本与目标样本和目标模板的相关性,根据稀疏系数与置信度值去计算源样本和目标 样本的权重。 在重训练过程中,基于稀疏编码对所有样本进行权重分配,排除源样本的异常点,从而解决 目标样本漂移, 得到特定场景的行人检测器。为验证算法的有效性,在INRIA、Caltech、TUD数据集上实验 ,本文训练的 特定场景行人检测器的检测率相对于其他传统方法实现了不同程度的提高。     

对比度融合的视觉显著性检测算法

显著性检测是计算机视觉和图像处理领域的研究热点问题。根据人类心理学原理,在自底向上的方法中对视觉显著性影响最大的就是基于对比度度量的定义以及计算。本文根据人眼视觉注意系统的特性,提出一种基于对比度融合的视觉显著性检测框架,旨在融合当前广泛使用的对比度计算方法。具体而言,这些显著性算法包括中心-四周对比度、对角-四周对比度以及全局对比度。该融合框架能够继承不同对比度度量的优点,因此可以产生更加准确和鲁棒的显著性图。实验结果验证了本文方法的有效性,并证明了使用对比度融合的方法能够取得比单一对比度度量更好的视觉显著性检测效果。      

红外图像中基于似物性与稀疏编码的行人检测

行人检测是计算机视觉的经典问题。针对红外图像中的行人检测问题,提出了一种基于似物性和稀疏编码及空间金字塔特征提取的行人检测方法。首先,针对红外图像的特点,利用基于频域残差的显著性分析方法得到红外图像的显著图,在此基础上提出了一种似物性计算方法,进而得到不同区域的似物度得分,并根据得分提取出感兴趣区域;其次,以尺度不变特征转换为基础,将稀疏编码和空间金字塔算法应用于非监督特征学习实现对感兴趣区域的特征提取;最后,利用线性支持向量机构建分类器实现对图像中每个感兴趣区域的行人检测。实验结果验证了本文提出的感兴趣区域提取算法和针对单幅红外图像行人检测算法的有效性。     

基于稀疏编码的红外显著区域超分重建算法

由于红外光学衍射限和红外探测器的局限,得到的红外图像噪声相对偏大,分辨率偏低。对红外图像进行超分辨率重建可以提高图像分辨率,但同时又会增强背景噪声。针对此问题,提出了基于稀疏编码的红外显著区域超分重建算法,将超分重建和显著度检测相结合,可以提高目标分辨率并降低背景噪声。首先采用双层卷积提取图像特征,并自适应选择图像信息熵较大的图像块用于训练联合字典。然后利用稀疏特征计算显著度获取显著区域,再将显著区域用训练好的字典进行超分辨重建,与目标无关的背景区域采用高斯滤波。实验结果显示改进的重建算法在同等条件下重建效果优于重建模型ScSR和SRCNN,图像信噪比提高3～4倍。     

基于加权的K近邻线性混合显著性目标检测

显著性目标检测旨在于一个场景中自动检测能够引起人类注意的目标或区域,在自底向上的方法中,基于多核支持向量机(SVM)的集成学习取得了卓越的效果。然而,针对每一张要处理的图像,该方法都要重新训练,每一次训练都非常耗时。因此,该文提出一个基于加权的K近邻线性混合(WKNNLB)显著性目标检测方法：利用现有的方法来产生初始的弱显著图并获得训练样本,引入加权的K近邻(WKNN)模型来预测样本的显著性值,该模型不需要任何训练过程,仅需选择一个最优的K值和计算与测试样本最近的K个训练样本的欧式距离。为了减少选择K值带来的影响,多个加权的K近邻模型通过线性混合的方式融合来产生强的显著图。最后,将多尺度的弱显著图和强显著图融合来进一步提高检测效果。在常用的ASD和复杂的DUT-OMRON数据集上的实验结果表明了该算法在运行时间和性能上的有效性和优越性。当采用较好的弱显著图时,该算法能够取得更好的效果。     

基于EM-SBL迭代的稀疏SIMO信道频域盲均衡算法

针对单输入多输出系统下稀疏信道均衡问题,提出了一种新的基于最大似然准则的频域迭代均衡算法.首先将多天线联合均衡问题建模为非完整观测数据集下频域信号序列的最大似然估计问题,利用期望最大化算法进行近似迭代求解,最终得到各个单频信号加权求和形式的均衡输出表达式.在每次迭代过程中,算法依次完成均衡输出的更新和信道参数联合条件后验分布的更新.考虑到信道固有的稀疏特性,在求解信道参数联合条件后验时,引入具有稀疏促进作用的先验分布对信道系数加以约束,使用稀疏贝叶斯学习迭代求解信道参数联合条件后验.仿真结果表明,本文算法具有较好的收敛特性和稳态性能,在中高信噪比条件下可以获得接近信道已知条件下的稳态系统误符号率性能.     

基于可区分边界和加权对比度优化的显著度检测算法

针对目前基于先验背景的显著度算法中,把图像的所有边界同等对待带来的误判别问题,本文提出一种基于可区分边界和加权对比度优化的显著度检测算法.为了客观评价显著度,本文首先设计了一种粗略评估显著度的指标,用来选择较好的背景图.以该指标为基础,该算法先利用Hausdorff距离对边界进行区分,再利用测地线距离变换完成可靠的背景检测;然后,构造了一种前景-背景加权的对比度来计算初始显著度;最后,使用加权的优化模型进行显著度的优化.在5个公开数据集上的实验结果表明,本文算法在保持快速、无训练等优点的同时,检测性能优于目前主流算法.     

基于视觉显著图的目标探测

从人类视觉机制出发,围绕方向、亮度和色彩等特征,介绍了计算机视觉显著性实现方式和视觉模型。成功通过人为和天然刺激相结合的方式,将该模型充分应用于目标探测。利用模型对数据库中包含车辆的背景图片进行观察实验发现,在75%的图像中,计算机模型要比观察员先发现目标。结果表明该模型更适用于显著目标的探测。     

基于视觉显著性的雷达视频舰船检测

将计算机视觉领域的视觉显著性的概念引入常规雷达视频序列中舰船目标的检测,提出了适用于雷达视频的目标显著性表示模型。利用局部对比度来表征目标与杂波在回波强度上的差异,利用运动显著性来提取目标与固定地杂波和起伏海杂波之间的差异,经线性组合形成综合显著图,可快速准确提取目标。将连续多帧提取的结果进行积累,通过分析目标历史轨迹对目标加以确认。最后,利用采集的某型导航雷达实测数据进行的实验表明了方法的有效性。     

非清晰区域抑制下的显著对象检测方法

基于上下文感知的显著区域检测模型（Context-Aware,CA）对于大目标和复杂背景图像中显著对象检测存在检测内容缺失和误检的问题.在CA模型的基础上,引入图像清晰度的视觉反差特性,提出非清晰区域抑制下的图像显著对象检测方法.该方法以离散度作为判断图像中是否存在清晰度差异的标准,并对存在差异的图像进行抑制.实验结果表明,非清晰区域抑制的CA方法可以在较好的解决大目标检测和复杂背景误检问题,提高了显著对象检测精度.     

Compressive Spectral Video Sensing using the Convolutional Sparse Coding framework CSC4D

Spectral Videos (SV) contain a scene’s spatial–spectral-time information. Just as with Spectral Images (SI), SVs require expensive sensing hardware, storage plus high frame ratios. Although Super Resolution techniques improve the quality of low-resolution SVs, Compressive Spectral Video Sensing (CSVS) senses high-quality SVs by extending the Compressive Sensing Image (CSI) techniques. CSI uses the universal Sparse Signal Representation (SSR) model for SVs and SIs despite the limited quality of the recovered signals. On the other hand, dictionaries synthesis models are used successfully for representing SIs, SVs, and in CSI. This work proposes the 4D convolutional sparse representation (CSC4D) for recovering full-resolution SV from CSVS measurements. It is based on a multidimensional formulation of the CSC model, profiting from its robustness without additional optical flow information. Extensive numerical simulations (two CSI architectures and noise models) show that the proposed CSC4D+CSVS improves the state-of-the-art in both quality and border sharpness by up to 1.5 dB.     

基于核稀疏编码的阵发性房颤检测

阵发性房颤(PAF)是一种具有偶发性的心律失常,其较高的漏检率导致心脏相关疾病的增加。该文提出了一种基于核稀疏编码的自动检测方法,可以仅根据较短RR间期数据识别PAF发作。该方法采用特殊几何结构来分析数据高维特性,通过计算协方差矩阵作为特征描述子,找到蕴含在数据中的黎曼流形结构;然后基于Log-Euclid框架,利用核方法将流形空间映射到高维可再生核希尔伯特空间,以获取更准确的稀疏表示来快速识别PAF。经麻省理工学院-贝斯以色列医院房颤数据库验证,获得98.71%的敏感性、98.43%的特异度和98.57%的总准确率。因此,该研究对检测短暂发作的PAF有实质性的改善,在临床监测和治疗方面显示出良好的潜力。

     

SCBT-index:基于谱编码的子图索引算法

随着图模型规模的扩大,单机算法难以适应大规模数据集下的子图查询.而现有的分布式算法基于无索引的简单遍历,join过程容易出现内存溢出,而且查询图分布异常时易出现负载不均衡.提出了一种基于谱编码的二叉索引树（SCBT-index）,首先对数据图中的顶点谱编码,根据编码信息构建二叉索引树.然后对查询图使用最小查询计划进行分解,最后join过程使用3个剪枝策略：基于拓扑结构的预剪枝、序列化join和基于分布式下的join优化.实验结果表明,SCBT-index在图集下的综合性能优于现有主流算法,单图下的查询时间为现有算法的1/2到1/4.     

一种基于视觉显著度模型的无线视频码率控制算法(英文)

In order to further improve the efficiency of video compression, we introduce a perceptual characteristics of Human Visual System (HVS) to video coding, and propose a novel video coding rate control algorithm based on human visual saliency model in H.264/AVC. Firstly, we modifie Itti's saliency model. Secondly, target bits of each frame are allocated through the correlation of saliency region between the current and previous frame, and the complexity of each MB is modified through the saliency value and its...