一种新的遥感图像智能匹配方法

遥感图像中目标的空间定位问题一般是通过模板匹配或者特征匹配的方法来实现的。当给定的目标模板与遥感影像中候选识别的目标存在着空间角度、缩放比例和背景噪声较强等问题时，采取模板匹配方法就很难实现对目标的快速准确定位。遗传算法是一种自适应的迭代寻优搜寻和直接对参数对象进行操作的智能算法。利用这种算法优势可以屏蔽掉模板匹配目标的过程中对复杂参数的确定过程。本文将遗传算法与模板匹配方法密切结合，选取一幅北京奥运规划区遥感影像进行了方法实验，结果表明该方法除具有遗传算法智能快速化的效果，还具有实际操作简便的优点。     

几种基于模板匹配法的数字图像识别算法分析

针对传统模板匹配法的不足，对几种改进的模板匹配方法：失配加权匹配法、矢量化特征提取法和中心不变矩法进行了分析，总结了它们各自的优、缺点并给出结论。     

自适应选取阈值的三层快速匹配算法

提出一种自适应选取阈值的三层快速匹配算法。采用了由粗到精的匹配策略,先分别用环形模板和十字形模板进行粗匹配来淘汰大量非匹配点,再用全模板进行精匹配确定匹配位置以减小计算量。以模板和实测图的平均灰度差来自适应选取阈值,增强了算法的稳定性,从而弥补了环形法的模板信息单一且阈值固定的缺点。实验结果表明,该算法的匹配位置准确,匹配速度比相关法提高5倍,比环形法提高10倍,且在目标发生明显运动变化时仍具有很强的可靠性。     

基于子空间近似对称Hausdorff分数图像匹配方法

模板匹配方法,对于如旋转、尺度等变化造成的形变非常敏感,通常需要利用大量的参考模板进行匹配,因此匹配速度较慢.由于不同模板之间的畸变不是很大,故可以利用子空间近似的方法,利用特征分解得到模板集的特征子空间,然后利用特征子空间近似表示模板集.笔者考虑到子空间近似的特点,利用对称Hausdorff分数的表示方法,使得与模板相匹配图像特征向量空间和根据模板得到的特征向量空间基本一致,从而提高了匹配效率.     

多尺度模板匹配算法

研究图像模板匹配问题。对于大尺度图像,采取多尺度方法进行全角度匹配。首先构筑图像的多尺度金字塔,在最小尺度图像上找到可能的模板匹配位置和角度,然后再依次在更大尺度的图像上精细定位,最终找到模板的匹配位置和角度。配合多尺度的算法框架,同时在不同尺度模版匹配时采用不同测度的相似度,求得了精确性和效率的平衡。通过大量的模板匹配实验说明,该方法是一个快速稳定的算法。     

一种快速匹配算法在遥感图像中的应用

针对相关匹配法计算量大的缺点提出了一种快速匹配算法。该算法采用由粗到精的匹配策略,对匹配区域先用环形模板进行粗匹配以确定待匹配窗口,再用全模板进行精匹配以确定正确匹配窗口。将该算法用于遥感图像匹配,仿真结果表明,该算法不仅能够实现正确匹配,而且计算量只有相关匹配法的10%。     

视觉匹配技术的药片颗粒计数算法研究

目的通过机器视觉技术解决当前医药产业迅猛发展带来的批量生产药粒无法高效、精确计数等难题,提出基于视觉技术的药片特征二次匹配算法。方法药粒预处理后分割为多连通域,采用面积特征选择形状特征差异较大的2颗药粒为感兴趣区域,待膨胀后作为目标的先验模型,Canny算子提取边缘轮廓,同时计算轮廓点的方向向量。采用3层图像金字塔搜索算法加快匹配效率,并用最小二乘法调整模板的匹配精度,使匹配精度达到亚像素级别。结果通过对不同的椭圆形药粒进行实验分析,将匹配模板1和模板2(缩放比为1∶1)的最小匹配分数阈值分别设为0.63和0.59,采用3层图像金字塔搜索算法,从创建模板到匹配计数只需要0.11 s,相较于3层金字塔(缩放比为0.7~1.0,最小匹配分数为0.6)的单模板匹配算法速度快0.07 s,且对部分重叠的药片仍能有效计数,匹配准确率达100%。结论采用药片颗粒二次匹配技术可实现检测速度上的扩增;采用图像金字塔搜索算法可大幅度缩减匹配时间;采用最小二乘法可提高模板的匹配精度,增大药粒匹配的正确率。     

一种新的复合指纹匹配法

信息化社会的到来，使指纹自动识别系统在身份认证方面有着广阔的前景。章综合细节特征法与纹理特征法技术，提出了一种新的复合指纹匹配法，主要包括利用多枚指纹产生指纹匹配综合模板，和利用指纹细节的位置、方向、类型和局部纹理特征与指纹综合模板比对。实验证明，与其它单纯利用细节特征或纹理特征匹配法相比该方法对于小面积固态采集器件获取的指纹图像显示了很好的鲁棒性。     

面向曲面超声检测软件定位方法研究

提出了一种分级匹配的超声检测模板定位方法。首先在待测工件与检测模板工件的包围盒中心分别建立坐标系来进行匹配,然后通过质心匹配使待测工件实际位姿基本与检测模板吻合,再通过完全匹配来实现检测工件的最终定位。通过仿真与实例分析了各级匹配的精度与效果,验证了此分级匹配定位算法的可行性,并给出超声C扫描实例。该算法应用在航空螺旋桨的无损检测上,大大提高了检测效率与可靠性。     

基质调控下模板物质对羟基磷灰石矿化的作用及影响

模板法诱导生成的羟基磷灰石具有良好的生物相容性，在再生医学和骨修复领域中的应用前景广阔。讨论了有机模板调控下诱导羟基磷灰石合成的主要模板：LB膜、囊泡模板、自纽装膜。综述了合成过程中模板物质对最终形成的羟基磷灰石性质的影响。分析结果表明，模板物质的活性官能团的电负性越大，模板表面官能团的分布和官能团二维晶格与正在成核的晶体在立体化学结构上越匹配，则形成的羟基磷灰石的结构就越优良。     

A self-adaptive edge matching method based on mean shift and its application in video tracking

A self-adaptive edge matching method based on mean shift adjustment is proposed in this paper. Such method uses the local mode seeking character of mean shift to adjust the edge information of each model to a stable state before matching, which can effectively avoid the deviation problem of traditional method and raise the successful matching rate. Furthermore, the interfering vector with a self-adaptive coefficient is proposed to optimise the matching performance in complex background. Compared with a pre-set constant coefficient, the self-adapted coefficient has a better perception of background edge complexity so as to control the initial adjusting position more rationally, and thus increases the robustness and accuracy of matching. This matching method is applied in an improved particle filtering tracking framework, and experimental results prove the validity and rationality of the theoretical analysis, and show that the proposed matching method performs a robust and efficient tracking.     

一种基于图像匹配的吊放式声呐方位修正方法

探讨了一种基于图像匹配的吊放式声呐方位修正方法。采用二值分割的图像特征匹配方法,并通过图像分割,保证了较高的精度和时效性。此方法可以很好地适用于背景较为稳定的环境;通过设计合适的时变模板,可有效克服背景起伏较大引起的图像失配问题。经仿真数据和实际数据的验证,对于背景缓慢变化的图像,方位修正的准确率达到100%,对于背景剧烈变化的图像,方位修正的准确率优于80%。     

基于块估计的运动目标检测方法

提出了一种适合于运动目标检测的块运动分析方法,用以补偿移动背景所带来的杂波信息,准确检测运动目标。在对原始图像进行滤波的基础上,选择合适的子块,通过块匹配,得到背景位移矢量;利用这些运动参数,在相邻帧之间进行运动补偿,达到分割运动目标的目的。该算法对背景的适应性能好。     

Systematic violations of von Kries rule reveal its limitations for explaining color and lightness constancy

Cone contrast remains constant, when the same object/background is seen under different illuminations-the von Kries rule [Shevell, Vis. Res. 18, 1649 (1978)]. Here we explore this idea using asymmetric color matching. We find that von Kries adaptation holds, regardless of whether chromatic constancy index is low or high. When illumination changes the stimulus luminance (reflectance), lightness constancy is weak and matching is dictated by object/background luminance contrast. When this contrast is masked or disrupted, lightness constancy mechanisms are more prominent. Thus von Kries adaptation is incompatible with lightness constancy, suggesting that cortical mechanisms must underlie color constancy, as expected from neurophysiological studies [Zeki, Nature 284, 412 (1980); Wild, Nature 313, 133 (1985)].     

复杂场景下的变形目标跟踪

提出一种新的针对目标变形的模板匹配跟踪方法。对于跟踪序列图像中的目标,采用均值平移方法对原图像进行滤波平滑后提取边缘;定义一种点到邻域的广义距离测度,增强了匹配的容错性,与计算 Hausdorff 距离相比计算量大为减少;采用边缘相似点的距离均值和方差作为匹配的相似测度和置信准则,进一步降低了匹配的误差;提出在 8 邻域内基于马尔可夫模型的启发式规则修正模板策略,阻止跟踪点漂移。实验结果表明,该方法能以高达 98%的正确匹配率对复杂场景序列图像中的运动目标进行稳定跟踪。     

Signal matching wavelet for ultrasonic flaw detection in high background noise

The wavelet transform (WT) is widely used in ultrasonic flaw detection (UFD) systems because of its property of multiresolution time-frequency analysis. Those traditional WT-based methods for UFD use a wavelet basis with limited types to match various echo signals (called wavelet matching signals), so it is difficult for those methods to achieve the optimal match between echo signal and wavelet basis. This results in limited detection ability in high background noise for those WT-based methods. In this paper, we propose a signal matching wavelet (SMW) method for UFD to solve this problem. Unlike traditional UFD systems, in the proposed SMW, the transmitted signal is designed to be a wavelet function for matching a wavelet basis. This makes it possible to obtain the optimal match between the echo signal and the wavelet basis. To achieve the optimal match from the aspect of energy, we derive three rules for designing the transmitted signal and selecting the wavelet basis. Further, the parameter selection in applying the proposed SMW method to a practical UFD system is analyzed. In addition, a low-rate discrete WT structure is designed to decrease the hardware cost, which facilitates the practical application of the proposed SMW. The simulation results show that the proposed SMW can efficiently detect flaws in high background noise even with SNR lower than -20 dB, outperforming the existing methods by 5 dB.     

Depth fingerprint map of active range-gated imaging for real-time three-dimensional measurement of foreground objects

We present a depth fingerprint map to obtain three-dimensional (3D) spatial information from objects in a large deterministic background by active range-gated imaging, for night remote surveillance. This method first gives the depth fingerprint map of the region of interest in the background by gate viewing in the form of contour bands in range. The map is then embedded in the range-gated laser surveillance system. Finally, 3D spatial information such as target scale and location can be estimated by segmenting the target from the background and matching them with the depth fingerprint map. The measurement is performed by computer background processing. Therefore, the method has no influence on the frame rate of surveillance systems and can realize real-time surveillance. In this paper, the approach to acquisition of the depth fingerprint map is also demonstrated without an echo-broadening effect.     

啤酒生产包装中电子监管码的定位算法

目的针对啤酒生产过程中啤酒瓶盖背景复杂、激光雕刻的电子监管码难以定位识别的问题,提出一种综合图像匹配、形态学、霍夫变换等算法的啤酒瓶盖激光字符定位算法。方法该算法先采用抗任意角度旋转的图像匹配方法实现定位符的精确定位,再对定位符图像做二值化、形态学运算、边缘检测、轮廓提取、霍夫变换等处理,最终定位到字符。结果实验表明,该算法可以抗任意角度旋转,定位准确,鲁棒性强,图像定位准确率位高达97%。结论该算法较好地解决了啤酒生产包装中,激光雕刻的电子监管码字符识别过程中因为背景复杂难以定位识别、定位识别准确率低的难题。     

信号相位匹配算法的语音降噪及性能评估

针对信号相位匹配算法能够在信号估计中准确提取信号频率成分的优点,将三子阵信号相位匹配算法应用于提取强背景噪声中的语音信号,同时提出了基于平均段内功率谱密度距离的语音质量客观评价方法,将主观平均意见分（MOS）、信噪比和平均分段功率谱密度距离作为指标,分别对三子阵信号相位匹配法、谱减法和最小均方误差估计法这三种算法的处理结果进行客观评价并对算法的降噪性能做了对比。仿真结果表明,三子阵相位匹配算法能够达到强背景噪声环境下语音降噪的目的;同时基于平均段内功率谱密度距离的语音质量客观评价结果与主观评价结果相符合,该评价方法具有一定的可行性。