多核并行DSP光场偏振图像快速处理技术

提出了一种基于光场的偏振图像快速提取及实时处理方法。以多核DSP TMS320C6678为核心处理器,实现了从光场图像的采集到偏振图像的提取以及处理等一系列连续过程。对系统硬件以及软件设计进行了详细介绍。系统采用DSP+FPGA的方式,其中FPGA模块实现cameralink相机接口以及图像采集,DSP模块实现图像的快速处理算法。光场图像采集、偏振图像提取及偏振信息反演及融合算法和软件的优化是保证系统高效工作的关键部分,并且进行了重点讨论,提出了相应的解决方案。实验结果表明,系统实现了多核DSP并行运算处理,比单核DSP运算速度提高4倍左右。     

智能配色设计衍生方法研究

色彩设计中的优秀配色方案对新设计有重要的指导意义。对配色方案重用及色彩创新设计方法进行了研究;结合奥斯特瓦尔德色彩理论和色彩学中的色相对比原理提出了一种智能色彩设计方法——获取已有配色方案中配色信息,并通过一定衍生算法生成新的配色方案;应用VC++在SolidWorks软件平台上开发了智能色彩设计原型工具,对该色彩设计方法进行应用验证。实验结果表明,该方法能够成功地利用已有方案的配色信息生成新的色彩方案,较好地辅助色彩创新设计。     

基于Photoshop的图形模式在通道中的实现

分析了颜色的混合叠加原理,讨论了在Photoshop中通过通道技术来实现混色原理在RGB、CMYK、LAB图形模式下的应用。     

改进的B-Snake模型肝脏CT图像分割算法

肝脏模型的个性化是肝脏虚拟手术系统中的一个关键技术,而肝脏模型的个性化又是以肝脏CT图像的三维分割为前提的。针对B-Snake模型的特点,提出一种结合区域填充的改进B-Snake模型图像分割算法。将相邻的上一张切片的分割结果映射到当前切片上,根据一定的规则进行区域填充,并将填充后的结果与前一张切片的分割结果按一定的算法进行比较,进一步优化。得到的初始轮廓很接近肝脏的真实边界,而且大部分曲线已在边界上,将其作为改进的B-Snake模型算法的初始轮廓,只需对其进行部分控制点的优化调整,就可得到准确的分割结果。以此类推,直到处理完所有切片图。实验表明,该算法能有效提高分割的准确度,获得较满意的分割结果。     

一种新的粘连字符图像分割方法

针对监控画面采样图像中数字的自动识别问题,提出一种新的粘连字符图像分割方法。该方法以预处理后二值图像的连通状况来判定字符粘连的存在,并对粘连字符图像采用上下轮廓极值法确定候选粘连分割点,以双向最短路径确定合适的图像分割线路。仿真实验表明,该方法能有效解决粘连字符图像的分割问题。     

彩色图像信息密写新方法

为实现彩色图像中的安全隐写,首先通过混沌映射算法将图像去相关处理,再经过离散正弦变换, 提出以彩色图像为载体的安全隐写方法,应用二值图像信息嵌入技术,将隐蔽信息隐藏在颜色分量的较高层位面中,可实现优良的隐蔽性和较大的嵌入量。所使用的二值图像数据隐藏方案包括一组完备的规则,能够准确判断边缘像素是否可承载嵌入数据,保证嵌入数据的无差错盲提取,并可引入密钥以增强安全性。实验表明,在彩色图像中数据嵌入量达到每像素1.5 b时视觉不可察觉,峰值信噪比保持在40 dB以上,直方图无异常,并能抵御多种有效的隐写分析算法,兼顾了隐蔽信息容量和安全性。同时,解决了含密图像进行压缩或作任何有损的格式变换、数据嵌入、信息提取、抵御隐写分析算法难题。     

面向多源图像的色彩迁移方法

色彩迁移是一种改变图像颜色的有效方法,传统的方法大多采用单幅源图像,因此在实际应用中局限性较大,为此,提出一种面向多源图像的色彩迁移方法。该方法通过亮度重映射、分类筛选和确定最佳匹配样本集等操作,从多幅源图像中筛选出与各目标区域最匹配的参考色彩区域,并针对彩色图像和灰度图像,分别给出不同的迁移合成方法,最终实现对每个目标区域的色彩迁移。利用色彩度作为评价指标,实验结果表明,该算法无论在视觉效果还是客观评价方面,都有较好的表现。     

Psychophysical generation of matching images for cross‐media color reproduction

Abstract— A technique was developed and tested for generating CRT pictorial image reproductions that match the color appearance of print originals. Five observers, experienced in using Adobe Photoshop? to adjust images, matched two scenes using a memory‐matching technique. Observers were able to produce accurate matches when originals and reproductions were viewed at the same white point. Observers then matched the reproductions at 6500 K to originals viewed at 9300 and 3000 K. These matches were compared to the predictions of various color‐appearance models, using a paired‐comparison technique in a psychophysical experiment using different observers. The observer‐matched images were found to be equal or superior to matches produced using any of the models.     

图像去雾的无参考客观质量评测方法

针对图像去雾过程中经常出现的Halo效应,色调偏移等问题,提出一种去雾增强图像质量客观评价方法。采用Canny算子和亮通道检测去雾图像的有效边缘强度,使用直方图相似性度量去雾图像的色彩还原能力;使用反射图像的结构信息评价去雾图像的结构保持能力。最后综合有效边缘强度,色彩还原能力和结构信息3个方面对去雾图像的质量进行客观评测。实验结果表明,这种针对去雾前后图像视觉差异的评价模型,能够有效地对各类去雾算法进行比较与评价,与主观评价结果基本一致。     

分层色彩校正算法研究

提出了一种基于视网膜皮层理论和颜色视觉理论分层色彩校正算法：引入颜色视觉理论中的三色学说进行全局分类,使用广义高斯混合模型计算全局系数;简化分层色彩校正模型减少计算量;引用retinex理论对三通道分别进行处理,进行高光区域提取;使用对立学说进行色差计算,根据色度距离和空间距离设置系数权重,并根据系数校正像素;采用分层色彩校正模型整合图像。所提算法融合了颜色视觉理论和视网膜皮层理论,对现有的分层色彩校正进行了进一步的改进。实验验证该算法在模拟人类视觉系统色彩恒常性方面具有很好的合理性和实用性,实验表明该算法对非均匀多光源色偏图像有很好的校正效果。     

An efficient algebraic multigrid method for solving optimality systems

An algebraic multigrid method (AMG) for solving convection-diffusion optimality systems is presented. Results of numerical experiments demonstrate robustness of the AMG scheme with respect to changes of the weight of the cost of the control and show that the computational performance of the proposed AMG scheme is comparable to that of AMG applied to single scalar equations.     

大输液异物检测图像快速位移补偿方法

智能灯检机在进行大输液药液检测时,由于图像位移偏差带来的干扰,利用帧间差分法提取药液中的异物时经常出现误判的现象。针对上述问题,提出了一种基于加速分割测试特征（FAST）的二进制描述符分块匹配算法。首先,通过加速分割测试在不同尺度的图像上检测特征点,并利用非极大值抑制与熵值差法选择出优秀的特征点;然后,利用改进的模板在特征点周围进行采样,形成对尺度变化、噪声干扰及光照变化均有较强鲁棒性的新型二进制描述子,再将描述子进行降维;最后,利用分块匹配策略和阈值法,快速精确地匹配两帧图像,求解出并补偿位移偏差。实验仿真结果表明：在处理192万高像素图像时,该算法整体实时性能上可达到190 ms,其中新型描述子生成仅占96 ms;并且匹配准确率达到99%以上,成功地抑制了空间位置偏移较大的误匹配;计算出的误差远小于现在匹配精度较好的尺度不变特征转换（SIFT）、带方向的二进制鲁棒独立单元特征（ORB）算法,位移补偿量能精确至亚像素级,能快速补偿药瓶在图像中的位移偏差。     

An algebraic approach for morphological operations on 2D and 3D images

This paper describes an algebraic approach to morphological operations on 2D and 3D images. For 2D images, a matching algorithm based on mathematical morphology is given. For 3D images represented by voxels, algorithms are developed for the shape decomposition and thinning. The possible advantages of the algebraic approach are indicated by showing that a considerable speedup takes place (for large-sized templates) if the Fast Fourier Transform (FFT) is used to compute the convolutions.     

基于PCNN与主动轮廓的肺CT候选结节的分割方法*

对肺CT图像中的候选结节进行分割,是计算机辅助诊断系统完成对肺结节自动检测、分类重要的步骤。然而,由于成像噪音和病变导致的图像中组织及组织与病灶之间边界模糊,故采用通常的图像分割方法难以获得正确的分割结果。文章提出一种结合四邻域连接权的脉冲耦合神经网络(PCNN)结合先验形状能量函数的主动轮廓模型来分割候选肺内与近胸膜两类肺结节的算法。实验表明,该算法是一种切实可行且行之有效的候选肺CT结节分割方法。     

绘制二维单元等值线的一种简单方法

等值线是二维标量场可视化的一种主要手段,提出一种画二维单元等值线的简单方法。首先把母元等分成4个子块,然后利用子块顶点的自然坐标和单元的形函数,求出实际单元中对应子块的顶点温度,利用子块顶点温度判断是否有等值线通过。对于有等值线通过的子块,求出其包围盒的尺寸,如果小于等于一个像素,则把对应的像素设置为相应的颜色,否则,在母元中把子块继续4等分,直到实际坐标系中子块的包围盒尺寸小于一个像素为止。应用实践表明,这种方法原理简单,精度高,易于编写程序。     

彩色图像的单应矩阵估计算法

图像间单应矩阵估计是图像配准与图像拼接中的核心问题,传统的估计方法是针对灰度图像的算法。本文以分层运动估计为基础提出了彩色图像的平面单应矩阵的估计算法。此算法采用色度与饱和度不变为约束条件得到彩色图像的光流方程,显著改善了亮度不变约束的不足之处;采用最优导数计算滤波器计算图像导数,提高了算法的精度与稳健性;采用尺度总体最小二乘方法代替最小二乘或总体最小二乘方法来估计模型参数,提高了算法对于图像噪声的适应性。实验结果表明,该算法稳健性好、精度高,而且可以得到稠密的匹配点。     

一种彩色图像区域分割及轮廓矢量化新算法

提出了一种逆时针追踪轮廓线的彩色图像区域分割算法,其思想是按逆时针顺序追踪轮廓线,在追踪过程中避免了像素点的重复判断,采用回溯搜索解决崎点问题,从而保证了追踪过程的连续性和正性性,在此基础上,运用递归方法分割出图像的所有不同色彩区域,直接提取出具有一定色极特征的区域,具有较高的实用性,也是此算法的优点之一,本文亦从直线像素点排列的特点出发,提出了一种轮廓点列快速矢量化算法,极大地减沲轮廓需存储的像素点个数,节省了内存空间,并为进一步算是如形状匹配,编码等提供了基础,实施测试的结果表明,该算法效果较好,达到了预测的要求。     

一种基于彩色图像的道路交通标志检测新方法

提出了一种改进的彩色图像分割方法,并将该方法与不变矩理论相结合用于检测彩色图像中的交通禁令标志。首先对采集图像进行预处理,包括对图像进行RGB到HSI或改进HSI颜色空间的转换和图像形态学的运算,然后对图像中不同的封闭子区域进行标记,并去除不满足面积阈值的子区域。分别计算剩下子区域的hu矩组得到每个子区域的７个图像特征值。将相应子区域的特征值与事先准备好的环形和三角形路标特征值用欧式距离分类器进行比较判别。实验结果表明,此方法能准确并较为快速地实现警告标志检测。     

An iterative method for algebraic equation by Padé approximation

In this paper, we consider iterative formulae with high order of convergence to solve a polynomial equation,f(z)=0. First, we derive the numerator of the Padé approximant forf(z)/f′(z) by combining Viscovatov's and Euclidean algorithms, and then calculate the zeros of the numerator so as to apply one of the zeros for the next approximation. Regardless of whether the root is simple or multiple, the convergence order of this iterative formula is always attained for arbitrary positive integerm with the Taylor polynomial of degreem for a given polynomialf(z). Since it is easy to systematically obtain formulae of different order, we can choose formulae of suitable order according to the required accuracy.