基于视频图像的人眼动态追踪

论文基于视频图像对人眼的瞳孔中心进行实时定位,根据该点的位置变化从而判断人眼的注视方向即人眼的动态追踪.首先对视频图像进行灰度化处理,将视频图像从RGB色彩空间转换到灰度空间.然后对灰度图像进行高斯滤波处理,去除图像的噪点.接着对图像进行二值化处理找到人眼区域并检测出瞳孔轮廓,最后进行瞳孔中心定位实现人眼动态追踪.实验结果表明,该方法是有效的,能够实时追踪眼动方向.     

提高抑菌圈扫描图像边缘检测成功率的研究

提出一种灰度阔值自动计算方法,适合于自动计算不同扫描分辨率下的图像的最佳灰度阈值。通过考察抑菌圈与干扰区域的形态特征,提出一种模板滤波算法,对不同扫描分辨率下的图像能有效地滤除干扰像素和保护抑菌圈边缘像素。实验取得了较好的二值化处理效果和滤波处理效果,显著地提高了抑菌圈边缘检测的成功率。     

基于斜率的自适应中值滤波算法

针对图像中椒盐噪声点的准确检测与去除问题,提出一种基于斜率的自适应中值滤波算法。该算法首先用n×n(n为大于或等于3的奇数)的模板作用于待检测图像的每一个像素,若当前像素的灰度值为其邻域内所有像素灰度值的极值,判断此点为准噪声点;再利用像素灰度值序列中两段子序列斜率的差值及模板区域内像素灰度值的均值自适应地判断准噪声点是否为真正的噪声点;最后对被判定为噪声的像素做中值滤波处理。与标准中值滤波方法相比,该方法加强了噪声检测的条件。实验结果表明,该算法具有较好地去除椒盐噪声和保留细节的效果。     

基于改进型最大类间方差法的瞳孔定位方法

为了提高人机交互中瞳孔定位的精确性与快速性,提出一种基于改进型最大类间方差法的瞳孔定位方法。对图像进行基于光线补偿和中值滤波的预处理操作,进而根据直方图统计出图像中未出现的像素灰度值,计算余下像素的最大类间方差,求取二值化图像的最佳阈值,采用椭圆拟合方法确定瞳孔中心及半径。实验结果证明,该方法准确快速,为视线跟踪奠定必要的基础。     

灰度图像加权有向平滑滤波算法

为克服常用平滑滤波算法不能兼顾去噪和保持图像细节的不足,提出了加权有向平滑滤波算法.先根据相似者相容的原理得到待处理像素与各滤波模板的隶属关系,从而判断待处理像素是噪声点,是图像本身像素,还是图像背景像素,然后选用相应加权有向或无向平滑模板对待处理像素进行平滑处理.实验仿真结果表明,加权有向平滑滤波算法既能有效地滤除灰度图像中的噪声,又能很好保护图像的边缘和细节,弥补了常用空域平滑滤波算法不能兼顾去噪和保持图像细节的不足.     

基于灰度最值和方向纹理的概率滤波算法

为了更高效地检测和滤除噪声,基于灰度最值和方向纹理的概率滤波算法根据灰度最值进行噪声检测,对检测出来的可疑噪声,根据四个方向纹理的平滑过渡性进行第二次噪声检测。运用滤波窗口中出现频次最高的信号像素取代噪声。如果窗口中不存在信号像素,增大滤波窗口,以使窗口包含信号像素。当滤波窗口增大到允许的最大尺寸时,窗口中依然没有信号像素,则用窗口中已处理的、出现频次最高的像素取代噪声。将算法与当前滤波性能最好的中值滤波算法用于图像滤波实验。从滤波结果的主观视觉效果和客观数据两方面进行的比较分析证明,相对于当前的中值滤波算法,基于灰度最值和方向纹理的概率滤波算法具有更加良好的滤波性能,在滤除噪声的同时,很好地保持图像的边缘和细节。     

视觉乐谱图像动态多阈值二值化方法

针对视觉乐谱图像在不规则区域内光照不均匀的二值化问题,提出了一种对前景内容动态分块二值化的方法,以降低背景噪声对二值化效果的影响,提高分块多阈值方法的有效性。该方法以像素灰度差分为基础,以滑动窗口为处理对象,根据窗口内差分变化率确定前景区域位置;再根据前景区域背景像素灰度分布情况将窗口分类,从而划分出不规则光照区域;最后在每个区域内分别采用Otsu阈值算法进行二值化。在实验中详细讨论了窗口大小和差分变化率阈值设置对前景区域提取正确率的影响,结果表明所提出的方法对乐谱图像前景内容的查全率高,能划分出不规则形状的范围,可以有效处理光照不均匀情况,并且可以用于一般文档的二值化。     

灰度矩边缘精确定位法的测量应用探讨

针对运用图像处理法进行二维尺寸精密测量的关键问题之一——图像目标边缘精确定位,提出了运用一维灰度矩亚像素边缘定位原理,分别计算若干条扫描线边缘,通过统计计算确定直线边缘的方法;在分析图像目标边缘像素灰度分布的基础上,确定了计算用像素点的选取原则;通过试验验证了这种方法的可行性,即采用一维灰度矩亚像素定位和统计计算方法可以进行精确边缘定位,并实现高精度几何尺寸测量;试验表明文中采用的方法定位精度可以达到小于0．01像素的水平。     

基于图像分块的局部阈值二值化方法

针对目前局部阈值二值化结果存在目标虚假或断裂的缺陷,提出了一种基于图像分块的局部阈值二值化方法。首先,将图像分成若干子块并分析每个子块像素灰度变化情况;接着,取一定大小的局部窗口在图像中移动,比较该局部窗口内与包含窗口自身且比窗口更大区域内的像素灰度变化情况,更大区域由窗口模板当前覆盖的所有子块组成,以此判断窗口内是否为灰度变化平坦（或剧烈）区域;最后,根据不同的区域,给出具体的二值化方案。利用7种不同算法对4种不同类型的4组图像进行了二值化实验。实验结果表明该算法在屏蔽背景噪声和保留目标细节方面表现最优,特别地通过对车牌图像的二值化结果进行定量分析后发现该算法能够得到最高召回率和准确率。     

基于加权检测的脉冲噪声新滤波器

在分析噪声检测与噪声滤波原理的基础上,提出了用于恢复被脉冲噪声污染的图像的去噪算法。该算法基于方向差异性将检测窗口分解为四个子窗口,并取子窗口的中间像素与相邻像素的灰度值之差的加权平均值与预先定义的阈值进行比较,较准确地区分噪声点和信号点;然后根据方向相关依赖性,采用一种边缘保持滤波方法来重构被噪声污染像素的灰度值。实验结果证明,该算法在提高图像信噪比的同时,可以更好地保持图像的细节信息。     

一种用于认证二值文本图像窜改定位的数字水印算法

众多二值文本图像水印算法在嵌入水印时,都要对黑色像素进行变动,很容易引起图像失真,为解决此问题,提出一种新的水印算法,该算法按行列统计文本黑色像素信息并生成水印,将水印编码与差错控制码绑定,将文本分块,利用不可视黄点表征水印嵌入文本空白处。实验结果表明,嵌入水印后,图像效果良好,水印提取实现了盲提取,并具有完整性鉴定和窜改定位的功能。     

半色调图像纹理特征提取方法

提出基于局部二值化模式和像素相关算子的半色调图像纹理特征提取方法,以实现误差分散类半色调图像的分类。该方法是将误差分散类图像先进行局部二值化模式变换,再以任一像素点为中心,取适当的距离提取八个方向的像素相关值作为图像的特征向量,最后将提取的特征通过BP神经网络进行分类。实验结果表明,提出的算法适用于二值图像的特征提取,能够降低局部二值模式的特征维数,提高时间效率和空间利用率;相对灰度共生矩阵算法提出的算法在计算复杂度、识别精度等性能方面都有所改善。     

抖动半调图像跳黑块无损压缩算法

提出了一种有序抖动半调图像跳黑块无损压缩方法。通过分析抖动半调图像特性,对半调图进行分块及块间异或预处理,使其转变为较大面积黑色区域中夹杂着零星白点的二值图像,接着运用跳黑块编码法对其无损压缩。在跳黑块编码中,对只有一个白像素的非黑块采用特定的短码字编码;对其余类型的非黑块采用直接编码。实验结果表明,改进的跳黑块编码能在一定程度上对非黑块进行有效压缩,且新算法不但具有较高的压缩效率,时间、空间复杂度也较低。     

基于分层嵌入的二值图像隐写方法

提出了一种非加性失真的二值图像隐写方法,该方法对载体图像进行分割,生成两张子图,通过传递影响因子更新失真,并使用最小化失真隐写编码实现消息嵌入。相较于固定失真不变的加性失真隐写方法,所提方法结合了二值图像只有黑色和白色两种像素的特性,使其能够捕捉像素点间修改的相关性,实现动态修改失真,从而提高了二值图像隐写的视觉质量和隐写安全性。     

On probability of forest of quadtrees reducing to quadtrees

Forest of quadtrees (FQT) is a variant of quadtrees (QT) that is used to represent a binary image of size 2ⁿ × 2ⁿ with better space efficiency compared to the latter. The space requirement of FQT depends on the type of regions contained in the image. In some cases, the FQT structure is as costly as QT structure in terms of storage. In this article we compute the probability of FQT structure reducing to QT structure with the assumption that each pixel in the binary image has equal probability to be black or white. It is observed that, in the case of binary images of practical sizes, the FQT structure reduces to QT structure in most of the cases.     

灰度可视秘密共享方案分析与设计

针对现有灰度可视秘密共享（GVSS,gray visual secret sharing）将原始图像转化为黑白二值图像进行处理时产生像素信息损失的问题,提出了一种基于灰度叠加的GVSS,对于每一个灰度级像素,分别设计相应的加密矩阵,生成灰度共享份图像,在此基础上设计了(2,2)、(2,n)、(n,n)方案。与现有方案相比,所提方案有效降低了像素扩展度并实现了灰度密图的无损恢复。     

仿生机器鱼的检测与特征提取

在现有仿生机器鱼平台的基础上研究了仿生机器鱼的检测和特征提取算法,并采用均值背景模型结合大津法计算的阈值计算出机器鱼位置,采用前后背景的自适应更新方式减少光照改变的影响以及机器鱼影子的干扰。然后通过数学形态学处理,得到最终的二值图像并将符合要求的二值图像块数目标记在左上角。将目标块用外接矩形围住,通过相应的公式计算出各机器鱼二值图像的几何特征。实验结果证明可以达到预期要求。     

增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式

目的 针对成对旋转不变的共生局部二值模式（PRICoLBP）算法对图像光照、旋转变化鲁棒性较差,且存在特征维度过大的问题,提出了一种可融合多种局部纹理结构信息的有效特征——增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式。方法 首先,对图像各像素点的邻域像素点灰度值进行二值量化得到二值编码序列,并不断旋转二值序列得到以不同邻域点作为编码起始点对应的LBP值;然后,分别利用极大、极小LBP值对应的邻域起始编码点和中心像素点确定两个方向矢量,并沿这两个方向矢量在两个不同尺度图像上选取上下文共生点;其次,利用扩展局部二值模式（ELBP）算法的旋转不变均匀描述子来提取上下文共生点对的中心像素灰度级、邻域像素灰度级及径向灰度差异特征间的相关性信息;最后,用上下文共生点对的特征直方图训练卡方核支持向量机,检测纹理图像类别。结果 通过对Brodatz、Outex （TC10、TC12）、Outex （TC14）、CUReT、KTH-TIPS和UIUC纹理库的分类实验,改进算法的识别率比原始的PRICoLBP算法识别率分别提高了0.32%、0.57%、5.62%、3.34%、2.1%、4.75%。结论 利用像素点LBP特征极值对应的起始编码序列来选取上下共生点对,并用ELBP算法提取共生点对局部纹理信息,故本文方法能更好描述共生点对间的高阶曲率信息及更多局部纹理信息。在具光照、旋转变化的Outex、CUReT、KTH-TIPS纹理库图像分类实验中,所提方法比原始PRICoLBP算法取得了更高的识别率。实验结果表明,改进算法相比于原始算法能在较低的特征维度下对图像光照、旋转变化具有较好的鲁棒性。     

基于递归的二值图像连通域像素标记算法

在研究以前二值图像连通算法的基础上，提出了一种基于递归方法的二值图像连通域像素标记算法。通过对二值图像的扫描和分析可得到二值图像中的连通域划分和连通域的数目。算法主要包括两个步骤：对输入的二值图像进行一次扫描，得到所有目标像素的连通域划分和标记的等价对表；利用递归对等价对表进行分析，得到正确的连通标记划分和连通区域数目。实验结果表明，该算法对于任意复杂形状、任意数目(小于1 000)的连通区域都能正确检测。     

一种二值图象边界提取算法

文中提出了一种新的二值图象边界提取算法。通过分析边界象素的特征,归纳出一个边界象素提取算子,该算子最多只需要计算象素的4邻域象素,运算量小,速度快,运用他能直接提取出二值图象的边界象素,得到单象素宽的边界。实验结果表明,该算法要优于传统的二值图象边界提取算法,实用性强。