基于时空域集成判决的微小运动目标检测方法

提出了一种基于时-空域集成判决的序列图像中微小运动目标检测方法。首先,将背景杂波抑制后的残差图像沿时间轴进行累加,形成组合帧,在组合帧中经过二元假设门限判决,检测出疑似目标;然后,只对疑似目标按可能的运动方向进行空域能量集成;最后,对目标轨迹进行统计判别。算法的性能分析和实验仿真结果表明,该方法在保证较高检测概率的同时,大大减少了运算量,有利于实时实现。     

面向驾驶员状态监测的人眼凝视方向判别

基于眼球运动规律监测驾驶员状态是当前研究的热点,而获取人眼凝视持续时间、眼球扫视运动频率等眼球运动参数的基础和前提是实时判别人眼凝视方向。首先采用红外光源和红外滤光片的装置,通过CCD摄像头获取"暗瞳孔"图像;接着根据人脸特征粗定位人脸区域,并通过对人脸上半部分水平积分投影粗定位人眼区域;然后在定位出的人眼区域内,利用闪光点与周围瞳孔区域灰度值差异大的特征精确定位闪光点,并在闪光点周围提取暗瞳孔精确定位瞳孔质心;最后建立凝视方向判别模型,根据闪光点与瞳孔的相对位置判别出人眼的凝视方向。凝视区域判别实验结果表明,该算法对于获取眼球运动相关参数有较好的应用前景。     

基于自适应背景初始化的车流量检测算法

提出一种新的用于交通流量检测的自适应背景初始化算法，根据运动目标数目自适应地确定所需帧数，通过循环逐步缩小目标像素区域。解决了用固定帧数来提取背景时帧数确定的问题。实验表明，该算法实时性较高．简单有效。     

基于OpenCV的红外弱小运动目标检测与跟踪

针对信噪比低、背景和噪声干扰严重的红外图像,根据图像序列中运动目标的帧间相关特性以及噪声的不相关理论,基于OpenCV（Open Soure Computer Vision Library）计算机视觉库,提出了一种弱小目标的检测算法,并对检测到的目标进行了跟踪。采用能量累积的方法得到背景,然后从原始图像中去除背景,提高信噪比;利用目标的帧间相关特性以及运动信息去除噪声;最后通过Kalman滤波算法来对检测到的目标进行跟踪。实验结果表明:该检测算法能有效地从序列图像中提取出弱小运动目标,跟踪算法也能实时地进行跟踪并在目标被遮挡时准确地预测出目标位置。     

缓动弱小目标分层多阶假设检验

针对低信噪比红外图像序列中的缓动弱小目标检测,本文提出了一种改进的分层多阶假设检验方法。根据最小累积帧数划分目标的运动参数空间,利用多阶假设检验方法实现对目标轨迹的初检测;基于初检测的结果,通过迭代寻优实现对目标轨迹运动参数的精确估计。通过对平稳高斯噪声及杂波干扰场景进行的仿真实验分析表明,改进的分层多阶假设检验算法有效的实现了缓动弱小目标的检测,提高了轨迹参数的估计精度,极大地减少了计算量和存储量。      

基于向量去滑步的运动编辑系统设计及实现

根据用户指定的路径,首先根据Gleicher[1]的方法得到带有滑步的运动序列,滑步现象破坏了运动的真实性.根据BVH计算约束脚的位置和方向,利用向量平移旋转约束脚去除滑步.最后利用IUP+OPENGL+LUA搭建运动编辑系统实现了实时生成任意角度的拐弯运动序列,验证了本系统的可行性.     

基于FPGA设计的运动弱小目标检测

采用极大／中值滤波算法去除严重的散斑噪声,并利用图像序列中目标运动的相关性,进行能量累积,可有效地提高图像信噪比,实现对弱小目标的检测。在现场可编栏门阵列(FPGA)中实现了该方法,并应用到实时系统中。实验结果表明,该方法能够对低信噪比弱小目标图像实现实时有效的滤波,具有一定的实用价值。     

复杂人机交互场景下的指势用户对象识别

采用指势进行人机交互,可充分发挥人类日常技能,摆脱常规输入设备束缚.实现自然的指势人机交互的关键是,如何从复杂的人机交互场景中有效提取指势用户对象,提出了基于时/空运动特征的指势用户对象识别新方法.基于多尺度小波变换在时/空域所具有的优异局部化特性,从复杂场景中提取前景运动对象,克服环境条件约束以及动态环境变化及先验假设等不足;基于多尺度小波变换的梯度积分图方法,获取稳定可靠的指势手部HOG特征,采用机器学习方法,对上述特征向量分类,并基于指势手与指势用户对象的空间关联性识别指势用户对象.通过实验对比,结果表明本文方法有效、可行.     

彩色序列图像中的人脸快速定位研究

在模式识别与图像处理研究领域中,人脸定位是一个备受关注的研究方向。提出了一种彩色序列图像中实现人脸快速定位的方法,该方法首先利用差分算法初步确定图像中运动的区域。接着用分段的方法对运动区域进行肤色分割,排除非皮肤部分。最后根据先验知识,采用一系列的有效措施对候选人脸区域进行过滤,实现人脸定位。实验结果显示,论文研究的方法不仅能基本达到实时,而且具有较好的鲁棒性。     

基于分区动态规划和航迹关联的弱小目标检测

序列图像中低信噪比运动弱小目标的实时检测算法,是精确制导系统中的关键算法之一。提出一种图像序列弱小目标实时检测新算法,采用分方向区间的动态规划算法和二值图像航迹关联检测。通过在动态规划能量累加过程中引入方向限制,减小了噪声轨迹能量积累和目标轨迹能量扩散,提高了算法的目标检测能力。对算法的检测性能进行了仿真实验,结果表明该算法能有效检测深空背景下信噪比大于1.8、运动方向任意、速度不大于1像素/帧的多个运动弱小目标。     

Activity modeling using event probability sequences.

Changes in motion properties of trajectories provide useful cues for modeling and recognizing human activities. We associate an event with significant changes that are localized in time and space, and represent activities as a sequence of such events. The localized nature of events allows for detection of subtle changes or anomalies in activities. In this paper, we present a probabilistic approach for representing events using the hidden Markov model (HMM) framework. Using trained HMMs for activities, an event probability sequence is computed for every motion trajectory in the training set. It reflects the probability of an event occurring at every time instant. Though the parameters of the trained HMMs depend on viewing direction, the event probability sequences are robust to changes in viewing direction. We describe sufficient conditions for the existence of view invariance. The usefulness of the proposed event representation is illustrated using activity recognition and anomaly detection. Experiments using the indoor University of Central Florida human action dataset, the Carnegie Mellon University Credo Intelligence, Inc., Motion Capture dataset, and the outdoor Transportation Security Administration airport tarmac surveillance dataset show encouraging results.     

压缩视频超分辨率重建技术

超分辨率图像重建就是由低分辨率图像序列来估计高分辨率图像,而压缩视频的重建正成为当前研究的热点。本文首先分析了压缩视频重建的基础,建立了高、低分辨率图像间的关系,给出了量化噪声和运动矢量的模型;接着对目前最具有代表性的最大后验概率(MAP)算法、凸集投影(POCS)算法和迭代反向投影(IBP)算法进行了详细的阐述,并分别给出了实验结果;然后分析了运算的复杂度,介绍了几种实时化方法;最后针对目前存在的问题进行了展望,指出降质模型、运动估计、重建算法和实时应用将是今后研究的重点。     

基于声频定向系统的定向音箱的设计

声频定向系统将可听声控制在空间中某一区域内定向传播,在此区域外的声强大幅度衰减,将其应用于音箱,可以实现音箱的定向发声.通过选择合适的换能器,形成同心圆阵型,基于STM32单片机设计了信号处理系统,构造出一种基于声频定向系统的定向音箱,并进行了指向性测试实验,实验结果表明指向角为50°,指向角外声压级迅速下降,说明设计出的音箱具有较强的指向性.     

Object-based estimation of dense motion fields

Motion estimation belongs to key techniques in image sequence processing. Segmentation of the motion fields such that, ideally, each independently moving object uniquely corresponds to one region, is one of the essential elements in object-based image processing. This paper is concerned with unsupervised simultaneous estimation of dense motion fields and their segmentations. It is based on a stochastic model relating image intensities to motion information. Based on the analysis of natural images, a region-based model of motion-compensated prediction error is proposed. In each region the error is modeled by a white stationary generalized Gaussian random process. The motion field and its segmentation are themselves modeled by a compound Gibbs/Markov random field accounting for statistical bindings in spatial direction and along the direction of motion trajectories. The a posteriori distribution of the motion field for a given image sequence is formulated as an objective function, such that its maximization results in the MAP estimate. A deterministic multiscale relaxation technique with regular structure is employed for optimization of the objective function. Simulation results are in a good agreement with human perception for both the motion fields and their segmentations.     

一种基于H.264/AVC压缩域的GOP级视频场景转换检测算法

本文提出了一种基于H.264/AVC压缩域的GOP(Group of Pictures)级视频场景转换检测算法.该算法利用H.264/AVC基本档次码流中的帧内预测模式、运动矢量和宏块编码类型等可用信息,提出了基于子块的色度模式差异、累积运动值和累积帧内宏块数等三个判决准则,然后综合利用这三个判决准则,提出了一种GOP级的视频场景转换检测算法.实验结果表明,与现有的一个COP级场景检测算法对比,本文提出的GOP级视频场景转换检测算法可以获得更好的检测性能.     

三维动态偏移场模型及其在视频跟踪技术中的应用

基于二维动态偏移场模型,该文提出了动态偏移场模型的三维描述形式,实现了对目标沿景深方向运动状态的描述,并为失真图像序列的动态偏移提供了由平面偏移估计到空间运动状态估计的渐进描述。在视频跟踪系统中,较之其他视频跟踪技术,基于三维偏移场模型理论,该文实现了跟踪视频序列的稳定化和对被跟踪目标运动状态的估计。     

运动冠脉造影序列的独立分量分析伪彩色编码

针对心脏周期剧烈运动产生的冠状动脉血管非刚性变化所引起的造影图像处理误差,提出一种基于快速独立分量分析(FastICA)的动态冠脉造影图像序列特征提取方法,改进了以往算法将动态序列中的每帧作为静态图像单独处理而未考虑帧间关系的缺点,综合序列中各帧信息进行分析,解混分离出背景区和感兴趣区。在传统FastICA算法基础上,提出一种适合冠脉造影图像灰度级分布特征的自适应初始权值计算方法,在保证效果一致的情况下,使迭代次数降低约45%。最后,设计一种基于感兴趣区域的伪彩色编码方法。     

由实测小时雨量预报地星通信雨致衰减的方法研究

利用１９９１年中国３３３个地面雨量站的小时雨量数据，进行降雨率累积概率对数正态和伽玛分蝗计算比较，得出伽玛分布在较大的降雨范围内能更好地反映实际降雨率累积概率分布。     

一种基于能量差比较算法的差分运动检测方法的改进

本文利用人眼对边缘(空间梯度)特别敏感的视觉特点,把帧间运动变化检测和图像的边缘检测结合起来,对帧间差分法进行了改进。首先,本文构造了一个二维运动探测器,将各向异性自适应边缘检测算子扩展到动态图像处理中,提出了,运动像素的能量差比较算法。该算法能够对运动目标各个运动像素的运动方向起到一个优化加强的作用,最终得到各个方向上的最佳检测。实验证明,这种算法可以很好的强化每个像素的运动方向,达到最佳的检测效果。