利用仿射几何的仿射不变特征提取方法

提出一种新的基于仿射几何的仿射不变特征提取方法,适合于目标的识别和图像的匹配。算法分3步执行：首先,提取区域的质心和扩展质心,质心和扩展质心的连线把目标区域分割成两部分,再分别计算两部分区域的质心,如此迭代,直到提取出满足要求的质心个数;然后,依次计算四边形的面积,其中四边形的顶点分别为其连线分割目标区域的两个质心和两个分割区域的质心;最后,依次计算各个四边形的面积比,得到仿射不变特征矢量; 另外,仿射变换的参数也可以通过计算提取的质心坐标得到。实验表明,提取的不变特征矢量稳健性好、计算速度快、分类精度高。     

单像素宽度目标轮廓提取的实现

在人脸检测、火灾识别等应用中,应用物体的轮廓特征来检测和定位目标物体是一种有效的方法.本文提出一种基于连通区域面积阈值化的实现算法,可以同时实现噪声消除与轮廓提取,并据此定位图像中的物体目标.实验结果显示,只要噪声面积没有超过物体面积,应用该算法即可实现噪声完全消除,并能够得到连续的无交叉的单像素宽度的物体轮廓,且轮廓不变形.     

结合链码和小面元特征的图像配准算法

传统的基于链码特征的图像配准中,往往存在算法复杂度高,有效边缘难以提取,配准精度不理想等问题。针对这些问题,提出了一种基于小面元和链码特征的遥感图像配准算法。该算法首先提取小面元进行预处理和一次匹配,以更有效地提取封闭边界,同时降低算法复杂度;其次,根据封闭边界链码的相似函数和区域不变矩匹配策略建立边界对应关系,实现区域之间的二次匹配;最后提取匹配区域的质心即匹配点进行一致性检测,并估算仿射变换参数进行图像配准。实验结果显示,该算法快速稳健,具有更高的配准精度。     

基于彩色信息的尺度不变特征变换图像特征点提取与匹配

针对将彩色图像转化为灰度图像后再进行特征点提取与匹配会丢失彩色信息,可能导致误匹配这一问题,采用一种基于彩色信息的SIFT特征点提取及匹配算法(CSIFT)以实现彩色图像的特征点提取及匹配,结合目标的颜色特征与几何特征,以颜色不变量作为输入图像,再提取特征点并描述特征点周围的信息,通过最近邻匹配法求出图像间的匹配对。实验将该算法应用于视觉里程计中,对相机所拍的相邻两帧图像进行了特征点提取及匹配,并比较了该算法与传统SIFT算法的差异。实验结果表明该算法是有效的。     

利用仿射几何特性提取图像中的仿射不变特征

利用仿射几何的性质从图像中提取仿射不变特征,提出了扩展质心(extended centroid,EC)和仿射区域划分(affine region cutting,ARC)的概念,通过迭代ARC求得多个仿射区域的扩展质心序列,将扩展质心序列按一定规则组合成一系列三角形,然后根据仿射几何的性质,由各个三角形的面积构造不变特征。该不变特征提取方法具有速度快、简单灵活的特点,所构造的特征量对照度变化、噪声干扰、部分遮挡以及小角度3维旋转具有较好的稳定性,实验结果验证了该方法的有效性。     

基于几何不变性原理图像分割算法研究

研究图像分割精度质量问题,由于图像中存在噪声和伪影,造成区域边界不连续,影响提取质量。传统的图像分割算法提取的图像质量差。为了解决上述问题,提出了一种利用几何旋转不变性特征和直线特征的图像分割算法,有效地提高了图像分割的准确率。算法首先分别对图像提取SIFT和LOFO特征,并在两种特征基础上进行匹配,获得匹配值,然后算法将两个匹配结果有机的结合起来,得到最终的匹配值。仿真结果表明,提出的新的几何不变性原理图像分割算法能快速的有效的分割图像,不仅可以得到了比较高的分割精度,获得有效的提取。还大大减少了计算量,并能够改善图片分割的效率和质量。     

基于SUSAN算法的图像配准

通过检测物体的特征点来完成两幅图像的配准。根据USAN区域的描述,采用简化了的SUSAN算法检测刚体的特征点,然后通过找到的特征点和刚体形状不变的特性采用特征点之间的几何关系来配准。实验的结果表明,在无旋转条件下的刚体图像配准中,该算法在特征点提取和图像配准过程中速度比较快。     

基于形态图表示的三维物体识别算法

基于形态图表示的三维物体识别的基本思路是：首先建立待识别物体的模型库，找出模型集中所有模型物体的形态图和特征视图，并提取以它们的拓扑结构信息和几何信息；其次对物体真实图像作轮廓提取和0边界跟踪，得到二维图像的线架图，同时提取出它的拓扑结构信息和几何信息；最后将物体图像的拓扑结构信息和几何信息与模型库中模型物体的拓扑结构信息和几何信息匹配，从而达到识别的目的。文中提出了在生成线图链码时提取其拓扑结构信息和几何信息的方法，由拓扑结构信息和几何信息构造特征矩阵的方法，以及识别过程中特征矩阵的匹配算法。     

基于质心角度的字符图像识别算法

提出了一种利用质心角度识别字符图像的方法:将Harris算法提取出的字符图像的角点作为候选角点,通过聚类算法计算出更准确的新角点,并计算出字符图像的质心以及连接质心到新角点的向量.质心角度是两个相邻向量的夹角,字符特征是由质心角度按顺时针(或逆时针)方向排列组成的向量.质心角度具有关于位移、拉伸、旋转不变性的几何特征,是对图像特征较好的规一化.实验结果表明该方法提高了字符图像的识别率,从而验证了该方法的有效性.     

一种简单的旋转不变性特征量提取算法

本文以文献[1]定义的特征不变量为基础,对原文的算法进行了一定的改进.通过对其提取算法的分析,指出其特征不变量存在的缺陷,定义了一种新的特征量,消除了特征不变量的不唯一问题.实验结果和分析表明,本文算法能够在O(n)时间内提取一种特征不变量,并且所提特征不变量具有平移、旋转及比例不变特性,可以很好地用于图像目标识别.     

基于图像归一化的彩色图像空域零水印算法

为了有效实现对数字彩色图像的版权保护,本文提出了一种可有效抵抗几何攻击的数字图像空域零水印算法。首先利用基于矩的图像归一化技术将原始图像的绿色分量映射到几何不变空间内;然后以几何中心提取出归一化图像的重要区域;最后随机从重要区域提取特征像素与水印像素按位异或运算构造零水印。理论分析和实验结果表明,本文算法比以图像不变质心提取出归一化图像的重要区域的水印算法的性能更稳定,比基于离散小波同类零水印算法具有更强的抗剪切、几何变换、图像处理和常规信号处理攻击的能力。     

基于特征灰度和分水岭变换的甲藻横沟区域分割

针对分水岭变换存在的过分割问题,提出了一种新的图像分割方法。该方法利用灰度包容球获取图像特征灰度集合,通过降低图像中灰度级数目减少无意义的局部极小值区域,对灰度重构后的梯度图像极小值区域采用自动阈值法进行标记并对标记加以质心、形状和面积约束,对修改后的梯度图像采用分水岭变换实现甲藻显微图像中横沟区域的分割。实验证明,该方法可比传统方法更合理地分割出横沟区域,有效抑制了过分割现象。     

一种新的几何约束结构及其射影不变量

几何不变量,特别是射影不变量,是基于单视点灰度图像识别三维物体的一条有效途径．但理论研究表明,只有特定的几何约束结构,才具有射影不变量．所以,研究并发现这种几何约束结构就具有十分重要的意义．该文提出了一种新的由相邻3平面上5条直线组成的几何约束结构及其所具有的射影不变量．该结构较Sugimoto提出的几何约束结构简单,可从结构同样复杂的物体中获得更多的几何不变量,有利于提高物体识别的稳定性;同时,由于该结构大量存在于由多面体组合而构成的人造物体及地面建筑物中,因此它非常适合这类物体的识别．实验验证了文中提出的几何约束结构具有不随物体成像视点改变的射影不变量．     

一种新型提高光斑图像质心精度的去噪方法

提出了一种新的结合自适应中值滤波和阈值的去噪方法。与其他中值滤波方法不同,这里采用的自适应中值滤波的滑动窗口大小根据窗口内灰度的均值与最佳阈值下目标部分灰度均值和背景部分灰度均值的差别自适应确定。实验结果表明,与仅用中值滤波或仅用简单阈值对图像去噪的方法相比,利用该去噪方法,图像的信噪比提高了10.42 dB,光斑图像质心的精度最大提高了80%左右。     

基于归一化图像重要区域的数字水印方法

为了使数字水印能更有效鲁棒地抗几何攻击,以图像归一化为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击的数字图像水印方案。该方案首先利用基于矩的图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内;然后结合不变质心理论提取出归一化图像的重要区域;最后根据人眼视觉特性及小波系数相关性,利用自适应量化调制策略将水印信息嵌入到归一化图像的重要区域内。仿真实验结果表明,该图像水印方案不仅具有良好的透明性,而且具有较强的抵抗常规信号处理及几何攻击的能力。     

Robust digital image watermarking method against geometrical attacks

This paper proposes a new image watermarking scheme which is robust to RST attacks with cropping by improving Fourier–Mellin transform based watermarking (FMW). The proposed scheme reorders and modifies function blocks of FMW for improvement of realization and performance. Unlike FMW, our method uses log-polar map (LPM) in the spatial domain for scaling invariance, while translation invariance is provided by the use of an invariant centroid (IC) as the origin of LPM. IC is a gravity center of a central area on gray scale image that is invariant although an image is attacked by RST. For this, its calculation method is proposed. Also since LPM includes the property which transforms rotation of Cartesian coordinates system into a cyclic shift, 2-D DFT is performed on the LPM image and the magnitude spectrum extracted to provide a domain that is rotation invariant. The resulting domain, which is invariant to RST, is then used as the watermark-embedding domain. Furthermore, to prevent the watermarked image from degrading due to the coordinate system conversion, only LPM image of watermark signal is inverse mapped to Cartesian coordinates and add to the original image. Experimental results demonstrate that the proposed scheme is robust to RST attacks.     

基于图像仿射不变特征点的零水印算法

本文提出了一种基于图像提升小波变换和仿射不变特征点的零水印算法。首先对图像进行3级提升小波变换,然后在低频部分,利用Harris-Affine算子提取出图像的仿射不变特征点和仿射协变特征区域,利用这些特征区域来构造零水印信息。实验证明,该算法不仅对常规信号处理攻击和简单的几何攻击具有很强的鲁棒性,对于剪切、纵横比改变、行列去除,局部扭曲等较复杂的几何攻击也具有较强的抵抗能力。     

灰度不变的图象插值算法

现有的图象插值算法会改变局部平均灰度，导致图象对比度下降。本文提出了一种新的保持平均灰度不变的图象插值算法。此算法的关键不同点在于不是让算法结果在采样点的值等于原采样值，而是在一个象素大小的单位面积上得到的平均值等于原采样值。插值结果C1连续，视觉上的平滑性接近于样条插值。将该方法用于图象几何变换可以避免灰度的损失。     

基于几何不变量的直线匹配方法

针对目前直线匹配算法大多基于直线段支持区域的几何特性、灰度特性,但这些特性又极易受外界因素干扰造成匹配失败的情况,提出了基于直线几何不变量的匹配方法,该方法在无任何已知条件的情况下,运用叉积符号、点的线束交比不变量进行直线匹配。对于各个视点图像,采用Hough变换提取直线间交点集,再采用Graham扫描法构造一个最小的凸包,并通过匹配凸包顶点的交比序列来建立点与点的对应关系,选取其中一个对应关系完成直线的匹配。实验结果表明,该方法鲁棒性较好,具有广泛的应用性。     

基于改进的不变质心和小波域的鲁棒数字图像水印方法

利用图像不变质心在图像中的相对位置对平移、旋转和缩放的不变性,提出了一种抗几何攻击的图像盲水印算法。算法首先根据水印比特的长度自适应地对原始图像进行特定级的小波分解,并修改某些相对稳定的最低一级的低频子图的小波系数,通过将修改后的系数进行小波重构来嵌入水印接下来以含水印图像的基于改进的不变质心的不变特征矩阵为基础,与Rijndacl加密技术相结合,生成相关的二值逻辑表作为密钥向第三方认证,达到版权保护的目的。该算法在提取水印时不需要原始载体图像和原始水印。实验结果表明,该算法时间复杂度低,能有效抵抗JPEG压缩、裁剪、噪声等常规攻击以及平移、旋转、缩放等几何攻击.