监控视频中交通标线的强鲁棒性定位与重建(以双黄线为例)

针对监控视频中污损双黄线的分类检测存在精度低、漏检率高等问题,提出一种由粗到精的检出算法来解决此问题.首先基于混合高斯模型的方法去除视频前景运动目标获得背景图像,然后使用词袋模型并配合滑动窗口检出并确定感兴趣区域,接着使用颜色纹理特征对感兴趣区域内残留双黄线进行分割,最后提出一种基于最小二乘法的曲线拟合方法对双黄线进行重建.利用构建的江苏省交通监控视频集,在直线、弯曲两种条件下对算法的召回率与精确度进行了仿真计算.算法与现有其它方法相比较,在磨损、截断等污损情况下,对残留目标信息更加敏感,检出精度高,具有强鲁棒性.     

基于纹理方向的运动图像插值算法

为解决插值过程中图像纹理方向的马赛克效应和结构信息丢失问题,设计纹理结构驱动的运动图像插值算法。通过有限Radon变换提取图像的纹理方向信息,对随机纹理的区域采用传统插值方法;对规则纹理的区域,根据纹理方向与待插值点的位置分别设计不同的插值滤波器。实验结果表明,与常规方法相比,采用该插值方法可以得到更高的图像质量。     

中心扩散法局部区域纹理映射

为更好地实现对三维模型局部细节的描写,提出一种中心扩散局部区域纹理映射方法.该方法以初始种子面为中心,采用广度优先搜索方法扩散确定待映射区域,保证待映射区域获得更好的圆度.在实现根据初始种子面的位置变化改变映射区域位置的同时,可始终保证纹理图像中心与纹理映射区域中心的对应,避免了纹理图像中心在纹理映射区域的中心偏移问题.实验结果表明了该方法的可行性.     

基于LBP/C纹理分析的立体匹配算法

针对传统方法难以可靠估计图像中纹理单一区域像素点视差的问题,将纹理分析应用于立体匹配中,提出图像分块整体匹配的方法。首先用LBP/C纹理分析方法对图像纹理进行描述;然后进行基于区域生长的扩张检测,得到纹理单一图像块;最后对图像块进行整体匹配,得到纹理单一区域的稠密视差图。对国际标准图像进行测试,结果表明该算法能提高纹理单一区域稠密视差图的精度,具有实用价值。     

基于噪声方差估计的伪造图像盲检测方法

针对不同来源合成伪造数字图像提出了一种盲检测方法,不同数字图像背景噪声存在差异,因而伪造图像区域噪声方差不同。从待测图像小波分解后的高频子带中去除相应边缘区域的高频干扰,改进了噪声方差估计算法,并对所得噪声图像进行分块处理估计每一个分块的噪声方差,将方差相近的块进行融合,最后比较图像中纹理接近的同质区域,找出方差异常的位置。通过实验研究了方差估计精度,对不同来源的伪造图像进行了检测,结果表明算法提高了图像噪声方差的估计精度,在图像纹理接近的同质区域中可以定位图像的伪造区域。     

抑制纹理信息的偏置场变分图像分割模型

偏置场变分水平集图像分割模型利用原始图像的局部灰度信息,可以对灰度不均匀图像进行有效的分割,但当灰度图像中存在纹理时,分割效果往往很差。针对这一问题,提出抑制纹理信息的偏置场变分水平集图像分割模型。利用一种基于纹理几何结构的纹理描述符描述图像中不同的纹理区域,使得不同纹理区域对比更加明显,相同纹理区域更加平滑,通过抑制纹理信息使后续的图像分割在纹理部分的错分大大减少。实验结果表明,相比偏置场变分模型,所提模型对自然及人工合成纹理图像均获得更好的分割结果。     

基于结构统计的纹理分类

针对纹理图像在视觉上的结构表现，选用能说明任意二值纹理的基元序列，将基元所对应的区域进行平移或伸张以覆盖整个纹理图像，完成所有基元对应区域的象素统计，获得能说明纹理中各结构比例及粒度的统计曲线。用此方法重新分类了Brodatz的111个纹理图片。实验证明视觉上相似的纹理有相似的统计曲线(相同或接近的峰、谷或转折位置)。比较其他分类结果，该方法更具有视觉接近性。     

多区域图像重建算法

为在多区域轮廓曲线中实现中等水平视觉的区域纹理替换,提出了一种多区域图像重建算法。该算法首先提取原始图像的分割区域及其索引号列表;其次根据分段迭代曲线拟合方法获得代表区域结构特征的多项式系数,并选取最小的区域纹理样本;最后利用重建的区域轮廓与合成的区域纹理实现区域恢复。该算法能成功实现包含大量纹理的自然场景图像重建,实验结果表明降低了图像重建所需数据量,适用于图像与视频的静止背景重建。     

复杂场景下在建建筑区域识别方法

针对在建建筑区域具有与周围非在建建筑颜色特征不同、与周围自然环境纹理特征不同的特点,提出了一种基于在建建筑颜色和纹理特征的高空影像中在建建筑区域识别方法.首先对只包含在建建筑图像数据集中的图像进行颜色和纹理特征提取,由这些特征矢量构建图像特征索引库;然后将待检测图像分块,对其颜色聚类屏蔽绿色植被区域并计算特征矢量,将其与特征索引库做相似性度量,判定该图像块在整个待检测图中的位置,对检测到的在建建筑用红色矩形框和唯一的标识符框选出来.实验结果显示,利用本文提出的在建建筑区域识别方法,能够有效地识别城市高空影像中的在建建筑区域,基于本文算法的系统可以运用于城市规划.     

纹理图像分割的非局部Mumford-Shah-TV模型及其ADMM算法

为了提高纹理图像分割的准确率,解决纹理图像中纹理图像成分及纹理区域边界难以描述的问题.基于总变差(total variation, TV)规则项可得到纹理图像区域隐藏的图像结构、非局部算子可以描述纹理图像特征的特点,综合TV模型、非局部Mumford-Shah模型,并用二值标记函数划分区域,提出纹理图像分割的非局部Mumford-Shah-TV变分模型;为了提高计算效率,对所提出的模型设计了相应的交替方向乘子算法,将原问题分解为一系列优化子问题求解.数值实验结果表明,该模型计算的纹理图像区域边界较好,并具有较高的准确率.     

基于自适应阈值投影的双行车牌分割方法

Aiming at the problem that there are few algorithms and low correct segmentation rate of double row license plate number in China, an adaptive projection method for double row license plate segmentation is proposed. Firstly, the image of license plate in HSV (Hue Saturation Value) space is binarized. Secondly, the double line license plate is segmented into a single line license plate by the adaptive projection method. Finally, the characters on the license plate number are segmented. Experiments show that this method can effectively segment the double line license plate with white characters on blue background, red characters on white background, black characters on green background, and black characters on yellow background, and the correct segmentation rate of the double line electric bicycle brand is higher. At the same time, this method overcomes the shortcomings of the deep learning method such as long training time and a large number of data sets. The proposal t is a simple and efficient segmentation method.     

基于小波变换的压线检测算法的设计与实现

针对我国交通行业的发展现状,为了研发基于视频的车辆违禁压线检测系统的需要,在对智能交通系统进行分析和研究的基础上,客观地比较和借鉴了现有的视频监控技术,根据交通道路中央黄线区域的分布特点,提出了基于小波变换的压线检测算法,实现了对车辆轧压道路中央黄线区域的检测.首先利用小波变换的图像分割技术,将道路中央的黄线区域分割出来,以缩小检测范围;然后运用基于颜色直方图的图像分割匹配算法判断车辆是否轧压了黄线区域.在此基础上,开发了车辆违禁压线检测原型系统.实验结果表明,该算法在检测成功率、误检率和时效性等方面都优于其它算法,更能满足工程实践的需要.     

离焦模糊图像的盲复原算法

针对离焦模糊图像,提出了一种盲复原算法。该算法首先利用Hough变换检测出离焦图像中的直线边缘,然后基于图像的空域统计特性和修正的Grubbs检验法,定位出阶跃或近似阶跃直线边缘,在此基础上自适应计算出线扩散函数,最后利用线扩散函数求取离焦模糊半径,进而用Wiener滤波完成了图像的复原。实验结果表明,对真实的离焦模糊图像,该算法能够准确地检测和定位出阶跃或近似阶跃边缘,提高离焦模糊半径的鉴别精度和图像的复原效果,已在实际刑侦取证工作中获得较为成功的应用。     

基于光流法和行人面积特征的人数统计方法研究

为了提高视频监控领域中出入口的人数统计的准确率,提出构建一种近似 俯视运动行人面积作为人数统计的特征。使用垂直悬挂的单目摄像头对出入口进行拍摄,设 置一条虚拟计数线,利用Lucas-Kanade 光流算法计算计数线上像素的速度矢量,并构建近 似俯视运动行人面积作为特征对过线人数进行估计并计数。实验结果表明,使用该方法可以 降低光照原因产生的阴影以及图像预处理对人数统计的干扰,比较准确地对出入口进行人数 统计。     

散焦模糊的畸变QR barcode图像复原技术

根据散焦模糊的QR barcode(QR码)图像特点,采用自适应阈值方法滤除模糊效应,通过轮廓查找算法初步定位4个顶点和消除噪声,利用2次反透视变换结合双切线逼近的方法初步复原图像,使用自适应栅格划分法进行中心点采样,得到最终的复原图.实验结果证明:该方法简单易行,对散焦模糊或具有复杂背景的QR码图像的复原取得了较好的效果.     

一种基于离散Voronoi图的手写体文字细化方法

基于一般图形Voronoi图的离散构造法,提出了一种新的文字图像细化算法。该方法首先对文字图像进行水平扫描和垂直扫描,通过游程匹配记录下所有端点游程,并对端点游程进行处理,接着计算文字图像的边界,在计算边界的同时根据端点游程划分出生成元。最后基于一般图形Voronoi图的离散构造法生成文字图像内部的Voronoi边,从而得到文字图像骨架。该方法直接从图像的边界入手,解决了当前已有算法从图像边界近似多边形入手的问题。该方法速度较快,尤其在大篇幅文字图像的细化速度方面具有显著优势,且简单易行,可以较精确地获取文字图像的骨架。     

Using line segments as structuring elements for sampling-invariant measurements

When performing measurements in digitized images, the pixel pitch does not necessarily limit the attainable accuracy. Proper sampling of a bandlimited continuous-domain image preserves all information present in the image prior to digitization. It is therefore (theoretically) possible to obtain measurements from the digitized image that are identical to measurements made in the continuous domain. Such measurements are sampling invariant, since they are independent of the chosen sampling grid. It is impossible to attain strict sampling invariance for filters in mathematical morphology due to their nonlinearity, but it is possible to approximate sampling invariance with arbitrary accuracy at the expense of additional computational cost. In this paper, we study morphological filters with line segments as structuring elements. We present a comparison of three known and three new methods to implement these filters. The method that yields a good compromise between accuracy and computational cost employs a (subpixel) skew to the image, followed by filtering along the grid axes using a discrete line segment, followed by an inverse skew. The staircase approximations to line segments under random orientations can be modeled by skewing a horizontal or vertical line segment. Rather than skewing the binary line segment we skew the image data, which substantially reduces quantization error. We proceed to determine the optimal number of orientations to use when measuring the length of line segments with unknown orientation.     

Efficient high-dimensional indexing by sorting principal component

The vector approximation file (VA-file) approach is an efficient high-dimensional indexing method for image retrieval in large database. Some extensions of VA-file have been proposed towards better query performance. However, all of these methods applying sequential scan need read the whole vector approximation file. In this paper, we present a new indexing structure based on vector approximation method, in which only a small part of approximation file need be accessed. First, principal component analysis is used to map multidimensional points to a 1D line. Then a B⁺-tree is built to index the approximate vector according to principal component. When performing k-nearest neighbor search, the partial distortion searching algorithm is used to reject the improper approximate vectors. Only a small set of approximate vectors need to be sequentially scanned during the search, which can reduce the CPU cost and I/O cost dramatically. Experiment results on large image databases show that the new approach provides a faster search speed than the other VA-file approaches.     

New Versions of Image Approximations to the Ionic Solvent Induced Reaction Field

A recent article by Deng and Cai [Extending the fast multipole method for charges inside a dielectric sphere in an ionic solvent: High-order image approximations for reaction fields, J. Comput. Phys. (2007), doi: 10.1016/j.jcp.2007.09.001] introduced two fourth-order image approximations to the reaction field for a charge inside a dielectric sphere immersed in a solvent of low ionic strength. To represent such a reaction field, the image approximations employ a point charge at the classical Kelvin image point and two line charges that extend from this Kelvin image point along the radial direction to infinity, with one decaying to zero and the other growing to infinity. In this paper, alternative versions of the fourth-order image approximations are presented, using the same point charge but three different line charges, all decaying to zero along the radial direction. Similar discussions on how to approximate the line charges by discrete image charges and how to apply the resulting multiple discrete image approximations together with the fast multipole method are also included.     

多变量最小方差自校正调节器在蓄电池厂铅粉机控制中的应用

铅粉机是一个多变量耦合的、具有双重积分和本质非最小相位特性的对象.研究工作包 括数学模型的建立、一种新的递推估计方法的提出、一种基于状态空间法的多变量最小方差自 校正控制算法的设计、计算机实现和现场调试.