基于改进局部敏感散列算法的图像配准

为实现图像间的快速准确配准,在局部敏感散列(LSH)算法基础上,提出一种高效的高维特征向量检索算法—改进的LSH(ELSH)算法用以图像特征间的检索配对,从而实现图像间的配准.该配准算法首先采用尺度不变特征变换(SIFT)算法提取图像的特征点并进行描述,得到图像的高维特征向量.然后,根据随机选择的若干子向量构建哈希索引...     

基于HVS特性和DCT域的数字水印新算法的研究

提出一种应用于图像版权保护的基于HVS特性和DCT域的数字水印新算法.为保证视觉隐蔽性和鲁棒性,将二值水印图像映射为标准正态分布的伪随机序列,利用HVS特性将伪随机序列嵌入到原始宿主图像的中频部分,通过水印嵌入的逆过程提取含有水印信息的伪随机序列,再利用逆映射从伪随机序列中提取水印.对嵌入水印后的图像进行了噪声攻击、JPEG压缩、几何攻击等仿真实验,实验结果表明本算法鲁棒性很好,尤其是抗JPEG压缩.     

基于SIFT算法的鞋印图像配准的研究

研究了鞋印图像定位及匹配问题,首次在鞋印匹配中引入了基于尺度不变特征变换SIFT(Scale-invariant feature transform)算法,并提出一种基于改进的SIFT算法的鞋印图像匹配方法。由于算法具有良好的尺度、光照等不变特性而适用于鞋印图像匹配中。在图像生成特征点之前采用一种二次定位算法,使经过定位的鞋印图像处于同一竖直位置。在分析SIFT特征向量生成过程的基础上,以最小欧式距离作为判断特征点是否匹配的标准,并用最小欧式距离与次小欧氏距离之比来剔除匹配无效点,提高SIFT特征匹配效率。大量实验数据证明,该改进的SIFT算法在保证图像匹配率和算法鲁棒性的情况下,不仅可有效缩短匹配时间,同时还提高了图像匹配精度。     

基于改进SIFT特征提取的车标识别

为减少SIFT车标识别算法中检测极值点的冗余以及各种图像变化因素的不利影响,提出了基于边缘约束和全局结构化的改进SIFT算法。利用图像不变矩理论及图像边缘检测算法只对目标图像的边缘区域检测,剔除与车标识别区域无关的极值点;同时将特征点邻域划分为圆形并计算出同心圆内像素点最大曲率来构建全局SIFT组合特征向量,使SIFT描述子具有全局描述特性;并结合SVM模型作为车标图像特征向量的分类器进行特征分类、识别。仿真实验结果表明:改进的SIFT算法可以减少冗余极值点约25%~45%,提高了检测极值点的有效性;使车标平均识别率达到97%以上,改善了识别实时性。改进SIFT的车标识别方法与几种常用的图像特征提取算子相比较具有识别率高、识别速度快的优点。     

基于混合特征的移动机器人图像匹配算法

针对移动机器人定位过程中视觉图像处理速度慢以及特征点提取与匹配实时性、准确性差的问题,提出了基于颜色矩的改进SIFT分级图像匹配算法。首先改进SIFT算法,扩大极值点检测范围;采用Sobel算子计算特征点的梯度方向和幅值;以向量夹角为准则度量SIFT特征相似性,提高SIFT特征提取与匹配的速度和精度。图像匹配时先采用颜色矩对环境图像序列进行相似性排序,改进SIFT特征,再与排序后图像依次进行精确匹配,分级匹配提高了移动机器人的定位速度和精度。实验结果表明：与原SIFT相比,改进SIFT提高了特征向量的显著性,误匹配率降低约9.2%,特征点数量减少约20%;分级匹配提高了图像匹配速度和精度,SIFT特征计算量减小60%,总体耗时缩短40%。达到移动机器人定位实时性和鲁棒性的目的。     

基于区域分块与尺度不变特征变换的图像拼接算法

针对图像匹配算法计算量大,实时性差的问题,提出了一种基于区域分块与尺度不变特征变换(SIFT)相结合的图像拼接算法。该算法利用图像能量的归一化互相关系数快速分割出匹配图像与待匹配图像间的相似区域,利用SIFT算法在重叠区域中搜索出能用于匹配的图像特征点并实现快速精确配准。然后,通过对图像进行了几何校正和图像融合来实现图像序列间的无缝拼接。实验结果表明,该算法减少了传统SIFT算法的大量无用搜索,改善了图像的几何失真,降低了算法复杂度,提高了图像匹配的速度,在保证90%以上的匹配准确率的基础上,计算时间较传统SIFT算法减少了近50%。提出的算法可准确、快速地实现有形变和尺度变换图像的无缝拼接。     

结合全局信息的SIFT特征匹配算法

提出了结合全局信息的SIFT特征匹配算法,解决了图像中存在多个相似区域时造成误匹配的问题。首先,在尺度空间检测出特征点;其次,生成特征向量,特征向量包含两部分：基于局部信息的SIFT向量和基于全局形状信息的全局向量;最后,采用BBF(Best Bin First)算法进行搜索,并采用欧式距离作为度量函数进行特征向量的匹配。实验结果表明：改进后的算法能够在更大的范围内表征特征点的信息,所用图像误匹配的概率由19%下降到了11%,改善了匹配效果。     

基于全局特征与局部特征的图像分级匹配算法研究及应用

移动机器人基于拓扑地图导航时要求图像特征提取与匹配算法具有高的精度和鲁棒性、良好的实时性,针对此,提出了基于全局特征和局部特征的图像分级匹配算法。首先对输入的待匹配图像应用改进的形状上下文算法提取全局特征与图像库中图像进行遍历粗匹配,得到与当前待匹配图像相似度最高的3幅图像并构建临时图像库;然后利用改进的SIFT算法提取输入图像局部特征与临时图像库中3幅图像的局部特征进行精确匹配,最终得到与待匹配图像相似度最高的图像作为匹配结果输出。所提出的图像分级匹配算法将基于全局特征的改进形状上下文算法和基于局部特征的改进SIFT算法相结合,从而达到优势互补的目的。实验结果表明,该算法在机器人基于拓扑地图导航过程中有效地提高了图像匹配效率,缩短了运行时间。     

一种基于NSCT和SIFT的遥感图像配准算法

研究提出了一种基于NSCT和SIFT的遥感图像配准算法,综合利用了NSCT在图像分解上的灵活性和SIFT算法在特征描述上的有效性来进行遥感图像配准.首先分别对参考图像和待配准图像用NSCT进行分解,然后把分解的低频图像作为SIFT算法的输入并得到匹配结果,并利用匹配结果求解模型参数,最后通过重采样和双线性插值完成两幅遥感图像的配准.实验结果表明,此算法在运算速度和匹配精度方面均比SIFT算法和SWT+SIFT算法优越.     

基于CycleGAN-SIFT的可见光和红外图像匹配

针对红外图像和可见光图像因成像机理不同导致传统匹配算法匹配精度不高、鲁棒性差的问题,提出一种基于CycleGAN-SIFT的可见光和红外图像匹配算法.为了减小可见光图像与红外图像之间特征差异对匹配结果造成的影响,通过迁移学习共享权重的方式在可见光图像和红外图像基础上利用CycleGAN生成伪红外图像,利用SIFT特征提...     

A robust DIBR 3D image watermarking algorithm based on histogram shape

Depth-image-based rendering (DIBR) has become an important technology in 3D displaying. Since either of the center image and generated virtual images might be illegally distributed, we need to protect both of the two kinds of images. In this paper, a histogram shape based watermarking algorithm is proposed to protect the DIBR 3D images. To make the watermarking method robust to common attacks, a pixel mean value based pixel groups selection method is presented to select several suitable pixel groups for watermark embedding. To solve the problem that the dividing of pixel groups can affect the performance of watermark extraction, the width of pixel group is determined by the maximum difference of pixel mean value between the original and attacked images. By this way, the watermark can be extracted with lower bit error rate (BER) from the attacked watermarked image. As the experimental results shown, the proposed method is much more robust to the geometric attacks and combined attacks compared with existing methods. In addition, the proposed watermarking method also has good robustness to the adjusting of baseline distance and depth image blurred.     

图像高逼真度的盲水印算法

提出了一种改进的图像高逼真度盲水印算法,用相邻特征平均值和奇偶判决法在图像小波域的3阶子带上内嵌水印的同时,利用2阶子带的频率特性,来增加或减少3阶子带的水印强度,在水印检测过程中不需要原始图像.实验结论和攻击测试表明,本文所提出的算法从PSNR值的提高和主观视觉效果上都证明了能得到高逼真度的加水印图像,并改善了对如JPEG有损压缩、中值滤波、附加噪声等各种图像处理攻击的稳健性.     

基于ORB和WHT的电力视觉快速水印算法研究

基于对电力信息安全保护及实时性的需求,提出了基于 ORB 和沃尔什哈达码变换( WHT )的快速数字水印算法。首先,提取 ORB 特征点并对其进行筛选优化,选择特征点邻域作为水印嵌入区域;然后,对各邻域进行 WHT 变换嵌入水印,生成含密载体图像,提取水印过程为嵌入水印的逆过程。实验表明,这种快速水印算法,运行时间远小于常规水印算法,不可见性良好,对几何攻击和噪音攻击具有良好的抵抗力。     

基于小波变换的图像自适应盲水印算法

随着计算机和网络技术的飞速发展,数字图像、音频和视频产品越来越需要一种有效的版权保护方法,所谓数字水印就是一种嵌入到图像、视频或音频数据中的不可见标志,可以用于多媒体数据的版权保护、认证和标注等.本文提出了一个有效的静止图像的自适应盲水印算法,在水印检测过程中不需要原始图像.原始图像经小波变换后,选择内嵌水印所需要的子带,水印根据邻居特征平均值法和奇偶判决法内嵌到频域中所选择的子带上.实验结论和攻击测试表明,本文所提议的算法具有较好的透明性,对如JPEG有损压缩、中值滤波、附加噪声、伸缩、裁剪等各种图像处理的攻击有较强的顽健性.     

一种新的视觉Hash算法

本文针对多媒体内容的鲁棒认证提出一种视觉Hash方案。利用密钥提取图像鲁棒特征,然后对特征提取Hash。密钥的生成引入图像独特的光学特性,增强Hash的安全性。实验结果表明本方案对JPEG压缩、滤波、噪声等处理具有良好的鲁棒性,而对图像的恶意篡改有较强的敏感性,因而可用于面向对象的真实性认证。     

深孔内表面结构光图像几何畸变校正

在针对深孔类零部件内表面检测过程中因曲面特性引起的结构光图像几何畸变校正问题,一直是深孔内表面检测领域的难点。本文提出了一套针对结构光条纹图像的几何校正算法:该算法首先针对无差别建模的深孔内壁模型内表面进行结构光检测;然后基于离散映射理论搭建深孔内壁模型和内壁展开模型内表面之间的几何位置对应关系;最后基于映射关系校正深孔内表面结构光图像存在的几何错位(畸变)。检测结果表明,所提算法能够有效提高几何错位的校正精度,在不考虑图像边缘的基础上,校正偏差达到亚像素水平;并且因条纹斜率不一致造成的对应条纹最大间距(即距离偏差)控制在1.5 pixel范围内,即0.135 mm。     

A robust digital watermarking scheme for video copyright protection in the wavelet domain

This paper proposes a novel digital watermarking method for video based on a multi-resolution wavelet decomposition. The watermark used is a binary image. This watermark is embedded in the wavelet coefficients of the LH, HL and HH sub-bands of the second wavelet decomposition level by quantization. Every bit of the watermark is spread over a number of wavelet coefficients with the use of a key. The resulting watermarking scheme can be used for public watermarking applications, where the original image is not available for watermark extraction. We have tested the resilience of the watermarking algorithm against a series nine different attacks for different videos and improved the decoding BER by redundant embedding of the same watermark in different frames and by using an error correction code. Experimental results show that the embedded watermark is invisible and robust to attacks.     

一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法

研究了一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法。基于几何距离的拟合算法可达到较高的拟合精度，但迭代过程敏感于初始条件；由于不完整的椭圆样本点及噪声的存在，简单线性拟合方法可能使拟合结果退化为开放的双曲线，引起拟合失败，基于椭圆约束的代数距离拟合方法可保证拟合结果一定是椭圆，从而为迭代提供适当的初值；利用多个待估计椭圆参数之间的相互约束，即使非常短的椭圆弧也可得到稳定的拟合结果。仿真结果与实际图像应用验证了算法的有效性。     

应用半二次罚函数的图像盲去模糊

由于现有的模糊图像盲恢复算法计算复杂度高,计算量大,本文提出了一种基于半二次罚函数的图像盲去模糊算法,并进行了实验验证。应用图像噪声的多阶偏导数的高斯分布特性和图像梯度值服从hyper-Laplacian分布特性建立方程,使用高效交替迭代的算法对方程求解。由于迭代过程中采用快速傅里叶变换一次求解,故大大降低了运算时间,同时获得了很好的恢复效果,为实现实时视频图像去模糊奠定了基础。对一个百万像素级的图像进行了去模糊实验,结果显示,本文算法比当前流行的算法有更快的计算速度和更好的鲁棒性,计算时间缩短了60%。提出的算法为视频图像的实时盲恢复提供了新的工具。     

Range data simplification for reverse engineering

Presented in this paper is a procedure enabling the direct extraction of a simplified triangular mesh from a range image. Although there have been many existing algorithms for simplifying geometric models, they can not be applied to a range image, because most of them have been developed in the context of triangular meshes. The proposed simplification algorithm works directly on a range image, and it is not necessary to convert a range image into a triangular mesh. In developing such a simplification algorithm, the major challenge is handling the topology changes caused by the edge contractions. The key idea of the paper is to employ an additional data structure, called a ‘flag map’, for the support of the irregular topology changes that happen during the simplification procedure. The proposed algorithm has been implemented, and test with various examples.