采用改进Levenberg-Marquardt法的快速弹性运动估计

弹性运动估计是近年来出现的一种有效的时间维视频预测编码技术,但其基于高斯-牛顿法的优化求解仍存在计算量高、收敛不稳定的问题.为此提出一种基于改进Levenberg-Marquardt（L-M）法的弹性运动估计算法.首先,根据弹性基函数和黑塞矩阵的数值对称性,给出了L-M黑塞矩阵的快速计算方法,将其计算量降低了62.5%.其次,通过理论和实验分析发现,L-M对角矩阵阻尼系数的更新因子对弹性运动估计性能有明显影响,进而采用最近2次迭代的搜索步长的平方商自适应地确定更新因子,并对该阻尼系数进行正、负交替更新.实验结果表明,对于具有不同空间分辨率和场景特点的视频序列,算法始终能够保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之基于块平移模型的全搜索和基于改进高斯-牛顿法的弹性运动估计分别提高2.54dB、1.77dB.并且,所提算法收敛速度快,一般只需1~2次迭代就能取得高于传统弹性运动估计和块平移全搜索的峰值信噪比.     

一种高效率的快速块匹配运动估计算法

采用菱形搜索算法对各种视频测试序列中运动矢量的研究,基于H.264视频编码标准提出了一种快速块匹配运动估计算法。它是以图像中相邻宏块之间的时空相关性为前提,结合了分布式菱形搜索,预测搜索和中止阈值等一系列技术而提出的,试验结果表明该算法在运算速度方面优于菱形搜索,而获得与全搜索相当的峰值信噪比。     

基于视频压缩的多分辨率预测菱形搜索算法

为了减小视频压缩编码标准中运动估计算法的计算复杂度和提高运动补偿的准确性,考虑到视频图像质量和算法运行时间两者之间的关系,提出一种多分辨率预测菱形运动估计搜索算法,利用同一视频图像中的相邻宏块运动矢量相似的特征,预测当前块的搜索起点,采用大小不同的搜索匹配宏块,减少搜索范围和搜索点数目。实验结果表明,该算法与经典菱形搜索算法相比,搜索时间平均减少了0.5 ms,信噪比平均提高了0.5 dB。     

采用改进高斯-牛顿法的视频弹性运动估计

运动估计是去除视频时间维冗余的编码技术,而目前通用的平移运动模型无法有效地表示物体的局部非刚性复杂运动.为此,提出一种基于改进高斯-牛顿法的弹性运动估计方法.首先,通过分析初始迭代点对高斯-牛顿迭代结果的影响,采用基于2bit深度像素的均匀搜索预测初始迭代点;其次,通过理论和实验分析发现,不同的迭代步长对弹性运动估计/补偿性能有明显的影响,采用离散余弦变换的低频能量比率估计步长的上限,再利用黄金分割法对步长进行求精.实验结果表明,对于具有不同场景特点的视频序列,该算法始终能够保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比,比基于块平移模型的全搜索算法和传统弹性运动估计算法分别提高1.73dB和1.42dB.并且,该算法具有更快的收敛速度,一般仅需1~3次迭代就能取得高于传统弹性运动估计和块平移全搜索的峰值信噪比.     

基于H.264的自适应快速运动估计算法

提出了一种基于H.264的快速自适应运动估计算法。利用视频序列的统计特性和SAD在空间上的相关性提前结束搜索;根据块的运动量来确定搜索方式;提出了一种新的非对称综合的菱形搜索模式,与快速全搜索算法相比较,该算法的峰值信噪比只下降了0.017 dB,码率只上升了0.45%,而搜索速度提高了15倍;与H.264参考程序中的运动估计算法相比,在图像质量相同的情况下,搜索速度提高了35%。     

结合低位深像素预测起点的小波域运动估计

提出一种用2 b深度的像素预测搜索起点的快速小波域运动估计算法.首先,将像素深度的转换形式化为区间分划和区间映射,采用非均匀量化求解区间分划的初始阈值,再用隶属函数计算量化阈值并完成区间映射,从而获得位深度为2 b的视频表示;其次,设计了非均匀的搜索起点分布模板,并以此为基础提出一种基于2 b深度像素的搜索起点预测算法;最后,以搜索起点为中心,进一步采用改进的低频子带平移运动估计算法MLBSSME在较小的窗口内完成搜索.实验结果表明,对于具有不同场景特点的视频序列,算法始终能保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之低频子带平移运动估计和直接子带运动估计算法高0.41 dB和1.43 dB,比空间域全搜索降低0.07 dB.但是,算法的计算量仅相当于空间域全搜索的4.66%、低频子带平移运动估计的4.62%、子带直接运动估计的22.70%.     

结合遗传分割的多分辨率预测匹配算法

为了减小视频压缩算法的计算复杂度和提高恢复图像的准确性,提出一种新的多分辨率预测搜索匹配算法.利用遗传算法首先对视频图像进行分割,划出分界线,然后判断所选择块内是否有边界,若没有,不做运动估计匹配,直接将当前块运动矢量置为零;若有,则进行多分辨率预测估计.预测搜索起点,采用大小不同的搜索匹配宏块,减少搜索点数目.实验结果表明,该算法与经典菱形搜索算法相比,搜索时间平均减少7.6ms,信噪比平均提高1.2dB.     

基于视频压缩的快速自适应菱形搜索算法

针对视频压缩标准H.264中运动估计算法的特点,在兼顾视频图像质量和算法运行时间的基础上,提出了基于视频压缩的快速自适应菱形搜索算法。实验结果表明,该算法与菱形搜索算法相比,搜索时间平均减少了1.5ms,信噪比平均提高了1.3dB。     

自适应块匹配搜索算法研究

为从视频序列提取运动矢量,进行有效的视频检索,对现存的运动特征的提取算法存在的问题进行了分析,提出了基于自适应块匹配搜索的全局运动特征提取方法。实验表明该算法在大大提高搜索速度的同时,能够获得几乎与全搜索算法相同的峰值信噪比（PSNR）。     

基于运动信息自适应的快速运动估计算法

UMHexagonS是H.264视频编码标准中所采用的快速整像素运动估计算法,但在许多实时场景的应用中,该算法还明显存在搜索点数过多、搜索速度较慢的缺憾,急需进一步的改进和优化。在UMHexagonS算法的基础上,提出一种基于运动信息自适应的快速运动估计算法。使用动态搜索窗为不同尺寸的块自适应地分配预测搜索窗;根据当前块的运动剧烈程度选择运动类型自适应的搜索方案;通过分析实际运动序列水平、垂直方向的偏向特性依次采用带方向的十字型搜索和自适应的矩形—菱形搜索;利用预测运动矢量的方向信息采用自适应的多层次八边形区域搜索;并依据块的尺寸大小采用自适应的六边形搜索。实验结果表明,本文算法相比于UMHexagonS算法而言,图像的峰值信噪比(PSNR)平均提高了0.0125 dB,同时运动估计时间减少了13%32%,其场景自适应能力和实时性能都得到了很大的增强。     

一种高效的图像插值算法

介绍了一种基于像素点的颜色绝对误差的图像插值算法。该算法将高阶算法与低阶算法相结合,以接近低阶算法的运算开销,获得了高阶算法的插值质量。     

WRGB LEDs spot‐lighting with zooming fixture capabilities

Abstract— An array of WRGB (white, red, green, and blue) LEDs used as a spot‐lighting fixture with zoom capabilities has been developed. The array of WRGB LEDs are packaged inside a light tunnel for color mixing. A zoom lens at the exit of the tunnel projects light through a diffuser film that is used to eliminate the virtual spot phenomenon generated by the light tunnel. Three different position arrangements of the individual WRGB elements in the LED array are discussed, and the optimized arrangement can produce a uniform color light pattern with a 83% optical efficiency when a diffuser film with a 70% transmission haze is used. Through the use of projection zoom lenses, the experimental lighting fixture has a selectable illumination full angle from 20 to 60° with 6000‐lm output and 20.97 lm/W of power consumption, enabling its use in many outdoor commercial lighting applications such as a concert or highlighting a building exterior.     

在Android中使用地图

在互联网上Google地图是最出色的,在Android程序设计中,地图服务也很酷。除简单地使用地图之外,你也可以嵌入它到你自己的应用程序中,做一些很有意义的事情。在这篇文章里,让我们一起来学习在Android应用程序里如何使用Google地图,怎样编程来达到你的目的。     

基于FPGA的电子变焦系统设计

针对数码相机、手机等移动设备的特点,提出一种基于高分辨率传感器的无损电子变焦模型,该模型同时克服了光学变焦模型和传统电子变焦模型的缺陷,输出图像可以达到光学变焦的效果.针对图像在缩放过程中的混叠现象,提出一种基于FPGA的抗混叠滤波和双线性插值相结合的图像缩放算法.通过MATLAB仿真表明,该算法得到的图像质量较高,硬件实现简单.     

基于数码相机的图象数字变焦（视图插补）算法

相邻象素之间的相关是图象数字变焦（视频插补）、图象平滑及滤波处理的理论基础。为此以图象的相关系数为量化参数，讨论了象素空间和灰度相关性；定义了象素的空间距离和灰度距离，并在此基础上构造了基于空间相关和灰度相关领域变焦（插值）算子，给出了该算子的离散算法、软件实现和仿真。仿真结果表明：该算法最大限度地减小了图象的几何失真和色彩失真，可满足数码相机数字变焦的视觉要求。本算法已应用于i.Photo系列数码相机。     

基于变分和小波变换的图像放大算法

为了更好地放大图像,利用小波变换的思想,提出了一种变分和小波变换相结合的图像放大算法.该算法的思想是先构造一个用Besov范数估计图像正则性的变分泛函,然后在小波域中最小化变分泛函得到放大图像.小波变换后的高频分量具有丰富的细节边缘信息,因而能够重构出高质量的图像,而且小波的引入使得文中新算法具有运行时间短、速度快的特点.与传统的插值放大图像不同,该算法是用变分的思想进行图像放大.理论分析和实验仿真表明,该算法能达到和样条插值同样的放大效果.     

Real-time predictive zoom tracking for digital still cameras

Zoom tracking is becoming a standard feature in digital still cameras (DSCs). It involves keeping an object of interest in focus during the zooming-in or zooming-out operation. Zoom tracking is normally achieved by moving the focus motor in real-time according to the so-called trace curves in response to changes in the zoom motor position. A trace curve denotes in-focus motor positions versus zoom motor positions for a specific object distance. A zoom tracking approach is characterized by the way these trace curves are estimated and followed. In this paper, a new zoom tracking approach, named predictive zoom tracking (PZT), is introduced based on two prediction models: auto-regressive and recurrent neural network. The performance of this approach is compared with the existing zoom tracking approaches commonly used in DSCs. The real-time implementation results obtained on an actual digital camera platform indicate that the developed PZT approach not only achieves higher tracking accuracies but also effectively addresses the key challenge of zoom tracking, namely the one-to-many mapping problem.

异步电动机转子故障诊断方法研究

异步电动机为各种生产过程中使用最为广泛的能量转换装置.针对异步电动机转子出现导条或端环断裂时,定子电流中会出现故障特征的频率分量的问题,考虑到此信号的特点,利用基于复解析带通滤波器的复调制细化频谱分析法和能量重心校正法提取信号所需频率成分的特性,克服了传统基于FFT分析方法难以提取故障特征频率分量的难点,并通过软件编程实现故障信号的有效检测.     

基于多段信号融合的实时高精度频率估计算法

在利用信号融合来进行频率估计时,由于相位不连续性会造成很大的误差,通过相位校正,可以得到很好的估计效果,然而其运算量也将随之增加,本文利用频谱细化的思想,提出一种新的多段等长同频信号融合算法。为验证算法的有效性,对算法进行仿真,仿真结果表明,该算法在提高算法精度的同时,大大降低了运算量,使其更适合于对实时性要求较高的应用。