卫星应用中基于视觉显著性的感兴趣区域图像编码算法

为了满足遥感图像在卫星应用中有限信道下高保真传输的需求,本文提出了一种基于视觉显著性的感兴趣区域图像编码算法.首先,基于CCSDS标准的编码框架可以降低编码算法复杂度,便于实时实现,适合于卫星应用场合.其次,引入视觉注意机制,采用一种基于视觉显著性的自动提取算法提取感兴趣区域.最后,通过使用掩模来确定ROI区域,可以对任意形状的ROI区域进行编码.实验结果表明,与JPEG2000中的感兴趣区域图像编码算法相比,本文算法结构简单,便于实现;拥有优秀的主观视觉质量,符合人眼的感知,在高压缩比下能够为用户提供更多的信息.另外,本文算法可以作为CCSDS标准中的感兴趣区域编码算法.     

一种基于SPIHT和匹配追踪的图像编码方法——SPMP算法

为了更好地利用图像的结构特征,提高图像重建的质量,提出了一种基于多级树集合划分(SPIHT)和匹配追踪(MP)的分层图像编码方法--(SPMP)算法.该方法首先采用拉普拉斯金字塔(Laplacian Pyramid)算法将原始图像分解成低频平滑层和高频细节层,然后使用离散小波变换和SPIHT算法编码图像的低频成分,使用...     

提升方案结合改进SPIHT的快速图像压缩方法

针对传统小波变换过程复杂的缺点和 SPIHT 算法编码过程重复运算、存储量大的问题,提出了基于提升方案快速 SPIHT 的压缩方法。该方法采用提升方案弥补传统小波变换的不足,提高了图像的重构质量和小波变换速度,并引入“最小阈值”、“最小输出位”和“最大值表”的思想对SPIHT 算法加以改进,降低了编解码过程的运算复杂度和时间消耗。实验证明,该算法较传统方法编解码速度提高了2.5倍,重构图像的峰值信噪比亦有所提高,是一种有效的快速图像压缩方法。     

基于Tobii眼动和多尺度条件随机场的视觉显著性模型

提出了一种新的基于分类的视觉显著性计算模型.运用频谱残差、全局亮度和颜色对比度分别检测图像的显著区域,随后将显著性检测看作一个图像标注问题,提出一种基于多尺度条件随机场(CRFs)的显著性融合算法,以产生标注结果.CRFs的参数以Tobii眼动跟踪结果为依据,通过最大似然估计算法学习出来.实验结果表明,该模型优于当前的8种典型算法,与心理学实验结果有较好的一致性.     

基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测

目的为了提高色织物疵点检测的准确率。方法提出一种基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测方法。首先预处理待检测色织物图像,削弱不均匀光照和环境造成的影响;再对预处理后的图像进行灰度化,接着对灰度图进行高斯金字塔分层,然后对分层后的图像进行显著性处理,以获取图像的显著图;最后利用迭代阈值分割的方法对显著图进行阈值分割,得到色织物图像的疵点区域。结果将该方法与其他色织物疵点检测方法进行对比可知,检测的效果明显优于其他方法,疵点检测的准确率为91.25%。结论该方法可以有效地对色织物疵点进行检测,将疵点区域提取出来,为色织物后续生产中的加工处理提供有用信息。     

视觉显著性检测研究取得新突破

<正>近年来,研究者们提出了大量的基于内容的图像和视频缩放技术,这些技术的目标是通过改变图像或视频的宽高比率和分辨率,使得图像或视频适应于在目标设备上显示,并且尽量多的保存图像和视频     

基于视觉显著性和感知相似性的全参考图像质量评价方法

目的 图像质量评价（IQA）旨在使用计算模型自动衡量和评价图像质量,以代替人类视觉系统的主观意见,并应用到相关实际问题中。方法 首先将参考图像与失真图像进行输入,使用视觉显著性模型计算图像局部相似度的特征映射,并在质量得分池化阶段作为加权函数,同时,针对视觉显著性图作为单一特征映射的不足,增加了梯度幅度,然后将图像进行颜色空间的转化提取颜色特征,最后分配相应的权重来计算图像相似度。结果 在4个大型数据集上的对比测试显示,在保持适度计算复杂度的同时,VSPSI相比其他有代表性的模型在预测精度上得到了一定的提升,特别是在TID2013数据集上的SROCC达到了0.9055。结论 研究结果表明,VSPSI是一个性能优良的IQA方法,在不同数据集和不同失真类型中都有良好的表现,具有较强的鲁棒性,可胜任多类失真图像的客观质量评价,同时可通过优化视觉显著性模型进一步提升VSPSI的性能。     

基于视觉显著性的灰色粒子滤波跟踪方法

针对传统的粒子滤波算法在目标运动状态突然改变时(如突然加速、减速或者转弯等)容易发生目标丢失的问题,提出了一种基于视觉显著性的灰色粒子滤波跟踪算法。该算法根据灰度预测模型来预测产生建议分布,实现对粒子的繁殖和传播,同时根据调节因子的优化计算,对灰度预测模型的待定系数进行自适应调节,并通过局部显著性检测对低相似度粒子进行快速筛除提高跟踪精度和计算效率。实验结果表明,该跟踪算法能够有效提升粒子滤波的目标跟踪能力。     

波段相关性判定和SPIHT的MODIS图像无损压缩

提出一种结合波段相关性判定和SPIHT编码的方法对MODIS多光谱图像进行无损压缩.首先计算各波段间的相关性,选择相关性强的波段进行预测以去除多光谱图像的谱间冗余;然后对预测后的残差图像进行整数小波变换以去除空间冗余,并用SPRIT算法去除小波系数间的冗余,最后进行算术熵编码.实验结果表明,该方法可对MODIS多光谱图像进行高效无损压缩,优于未进行相关性判定的压缩算法和流行的WinRAR压缩软件.     

基于图像熵的分形和改进SPIHT混合编码的遥感影像压缩算法

为了进一步提高遥感影像的编解码效率和重构影像的质量,对分形编码和SPIHT算法进行优化组合,提出一种基于图像熵的分形与改进的SPIHT算法相结合的图像压缩方法。对小波分解后的低频子带进行基于图像熵的快速分形编码,以减少编解码时间;对包含图像细节边缘信息的高频子带进行改进的SPIHT编码,通过二次小波分解和设置阈值,以减少算法的复杂度,提高重构图像的峰值信噪比。实验表明该算法具有很好的有效性和可行性。     

基于深度神经网络的水声FBMC通信信号检测方法

针对传统水声滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)通信接收端需经过信道估计和均衡才可恢复出发送符号,系统复杂度高且信道估计精度不佳等问题.文章将深度神经网络融入到水声多载波通信当中,提出一种基于深度神经网络的水声FBMC信号检测方法.在训练阶段通过大量的数据迭代、调试超参数和优化...     

导引概率图与显著特征相结合的行人目标检测

研究了仿生人眼视觉注意机制,采用目标导引概率图作为自上而下的信息,通过调制基于目标显著特征的自下而上信息,实现行人目标检测的方法。首先,对相似场景的目标样本图像提取尺度不变特征变换(SIFT)特征,基于贝叶斯公式,采用高斯混合模型(GMM)建立目标导引概率模型,利用期望最大(EM)算法和狄利克雷过程(DP)自动估计模型参数;进而,对一副待检测图像,采用已估概率模型计算图像中每一像元的目标似然性,形成导引概率图作为自上而下的信息;同时,针对行人目标,模拟中央-外周机制计算多尺度的肤色特征和竖直方向特征,形成基于目标显著特征的自下而上信息;最后,将两者结合得到候选目标区域,再通过提取候选区域的积分梯度直方图和等价的局部二值模式(LBP)特征,输入到级联支持向量机(SVM)分类器,验证并得到目标检测结果。基于实拍数据库和复旦大学-宾夕法尼亚大学行人数据库的大量实验表明,对概率模型的这种改进能显著提升行人目标预测效果,且检测算法在整体上优于传统检测算法。     

3D multiwavelet based block coding algorithm for compression of volumetric medical images

Three dimensional (3D) medical images possess some specific characteristics that should be utilized by an efficient compression scheme. In this article, one such compression scheme for volumetric 3D medical image data is presented. Two processes involved in this scheme are decorrelation and encoding. Decorrelation of the 3D data is realized through 3D multiwavelet transform with apt prefiltering so as to give good representation of the image which could be exploited by the encoder. Encoding is done through proposed Block Coding Algorithm, which is embedded, block based, and wavelet transform coding algorithm without maintaining any list structures. The idea behind this algorithm is to sort the 3D transform coefficients in to a 1D array with respect to declining thresholds and to use state table to keep track of the blocks and coefficients that has been coded. In the experiment conducted on various 3D magnetic resonance and computed tomography images of human brain with multiwavelets such as Geronimo–Hardin–Massopust, Chui‐Lian, and orthogonal symmetric/antisymmetric (SA4), efficiency of the proposed scheme was weighed against the state of art encoders such as 3D Set Partitioning in Hierarchical Trees, 2D Set Partitioned Embedded BloCK Coder, and No List SPIHT. Attributes used for performance measurements are peak signal to noise ratio, bit rate, and structural similarity index of reconstructed image with respect to original image. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 24, 182–192, 2014     

基于视觉单词和语义映射的色情图像检测算法

针对传统类型的色情图像检测方法误检率高的问题,提出了一种基于多层视觉单词的检测方法.该方法首先对色情场景的各种视觉元素建立视觉单词,然后通过这些视觉单词建立更高层的编码,包括视觉词组和兴趣区域类别,从而实现对图像不同形态级别的描述与分析.图像的识别特征由相应的编码直方图组成,并将特征映射到一个低维空间中,使图像间的语义距离与空间距离相协调.该方法在各种图像测试中都表现出出色的性能,例如在人物类图像测试中,误检率比传统方法降低了40%.实验结果证明,多层单词体系能够更高效地分析色情图像等复杂场景.     

Principle and realization method of tunnel deformation detection based on image recognition and data transmission technology

To detect the deformation of the tunnel structure based on image sensor networks is the advanced study and application of spatial sensor technology. For the vertical settlement of metro tunnel caused by internal and external stress after its long period operation, the overall scheme and measuring principle of a tunnel deformation detection system is introduced. The image data acquisition and processing of detection target are achieved by the cooperative work of image sensor, ARM embedded system. RS485 communication achieves the data transmission between ARM memory and Host Computer. The database system in station platform analyses the detection data and obtain the deformation state of tunnel inner wall, which makes it possible to early-warn the tunnel deformation and take preventive measures in time.     

A multimodal molecular image fusion method based on relative total variation and co-saliency detection

Image fusion can integrate complementary information from multimodal molecular images to provide an informative single result image. In order to obtain a better fusion effect, this article proposes a novel method based on relative total variation and co-saliency detection (RTVCSD). First, only the gray-scale anatomical image is decomposed into a base layer and a texture layer according to the relative total variation; then, the three-channel color functional image is transformed into the luminance and chroma (YUV) color space, and the luminance component Y is directly fused with the base layer of the anatomical image by comparing the co-saliency information; next, the fused base layer is linearly combined with the texture layer, and the obtained fused result is combined with the chroma information U and V of the functional image. Finally, the fused image is obtained by transforming back to the red–green–blue color space. The dataset consists of magnetic resonance imaging (MRI)/positron emission tomography images, MRI/single photon emission computed tomography (SPECT) images, computed tomography/SPECT images, and green fluorescent protein/phase contrast images, each category with 20 image pairs. Experimental results demonstrate that the proposed method RTVCSD outperforms the nine comparison algorithms in terms of visual effects and objective evaluation. RTVCSD well preserves the texture information of the anatomical image and the metabolism or protein distribution information of the functional image.     

基于WOSS的NS-Miracle水声信道模拟方法扩展

将世界海洋仿真系统(World Ocean Simulation System,WOSS)与声射线模型Bellhop结合并引入海洋噪声经验公式对NS-Miracle仿真系统的水声传输信道模拟方法进行扩展.为了验证扩展后的仿真系统,实验采用了基于水声信道特征经验模型、Bellhop射线模型及WOSS结合Bellhop射线...     

带内全双工水声通信残余自干扰实时抵消技术研究

带内全双工水声通信(In-Band Full Duplex Underwater Acoustic Communication,IBFD-UWAC)因其频谱利用率可达传统半双工模式的两倍,已成为水声通信领域的研究热点之一。由于本地发射强功率自干扰信号会导致通信系统误码率性能无法达到正常需求,因此自干扰抵消(Self-interference Cancellation,SIC)技术成为IBFD-UWAC中的核心问题。针对经过模拟SIC或空间自干扰抑制后的残余干扰信号问题,文章利用硬件在环(Hardware In-Loop,HIL)仿真,基于Simulink^® Desktop Real-time平台,实现了实时SIC,并利用瞬时状态误差判断期望信号到达情况,提出一种基于期望信号到达阈值的改进Sigmoid函数可变步长最小均方(Improved Sigmoid function based Variable Step Size,LMS,ISVS-LMS)算法,该算法大大降低了期望信号对SIC过程带来的影响。分析、仿真及实验表明：该方法可实现实时带内全双工水声通信的自干扰抵消,且算法的收敛速度以及稳态效果均有显著提升。     

基于半逆法和暗原色先验的单一图像去雾新方法

针对现有图像去雾方法的缺陷,依据雾天成像的理论模型,提出了一种基于半逆法和暗原色先验相结合的单一图像去雾新方法.对一幅待去雾图像,首先通过半逆法检测并标记出图像浓雾区域,结合暗原色先验,随机多次选取浓雾区域中具有较大暗原色值的候选像素点集,并通过计算原图中这些候选点集的像素点平均亮度值估算大气光常数.其次通过暗原色先验信息获取图像像素点的透射率分布.最后在得到大气光常数和透射率参数的基础上,根据雾天成像的光学理论模型反解出去雾后图像.通过图像去雾的无参考客观质量评价(NQA)体系对有效细节强度、色调还原程度和结构信息三项指标进行定量评估,评估结果表明,相比目前去雾效果最好的He算法,这一新方法平均能提高了15％.此外,该方法能减少去雾后图像的halo效应,更能满足人们的主观观测需求.     

一种基于机器视觉的平面加工机床控制系统的设计

针对服装、包装等加工行业中须将人工测量的纸质图纸或模型样件的尺寸信息录入计算机并转换成电子加工图纸而导致的加工周期长、生产效率低的问题,提出了一种基于机器视觉的平面加工机床控制系统,以实现对纸质图纸或模型样件的快速检测。采用“ARM+DSP”方式搭建了主从式运动控制系统,设计了系统各部分功能模块。构建了“工控机+工业CCD （charge coupled device,电荷耦合器件）相机+光源控制”的视觉检测系统,结合FAWS（feature adaptive wavelet shrinkage, 自适应特征的小波收缩）算法和麻雀搜索算法提出一种改进的FAWS算法进行图像降噪,并采用Canny算法进行图像边缘检测,实现图像轮廓的准确提取。设计了图像轮廓提取、轮廓数据转换为加工数据、数据通信等处理程序,实现了基于机器视觉的快速检测以及在系统加工过程中的人机交互。最后,对系统进行了实验测试,对实际加工效果进行了评价。结果表明,采用所研制的平面加工机床控制系统不仅能显著提高生产效率,而且能减小图像轮廓的误差。其性能稳定可靠,具有一定的工程实用价值。