投影与光照方向一致性的图像篡改检测

针对在自然光照条件下拍摄的图像遭到篡改的情况,提出了一种新的篡改检测方法. 光照射到物体上在物体表面会发生漫反射现象,同时会在投影平面上产生阴影,一旦图像遭到篡改很难保持这些自然特征的一致性. 因此,根据物体表面估计出的光照方向与投射阴影得到的光源区域的一致性,不仅可以检测有多个物体的篡改图像,还可以检测出只有1个物体的图像是否被篡改.     

一种改进的SURF古籍图像复制粘贴篡改检测算法

针对古籍图像复制粘贴篡改检测需求设计了一种算法.该算法以SURF算法为基础,引入小波变换并改进,清除图像中的噪声斑点,提高了Hessian矩阵构建的准确性;引入SLIC(Simple Linear Iterative Clustering)算法并改进,对图像进行分块,减少了图像匹配检索用时;改进欧氏距离匹配阈值选取方式,降低了特征点检测误匹配率;引入图像局部色彩方差,提升图像特征点匹配准确性.结合多种类型的古籍图像篡改实例,并与当前其他主流算法就检测结果进行比较分析.结果表明,该算法在匹配检测准确度和检测用时方面更具优势,更能有效地鉴定出篡改的图像信息.     

基于逆投影差分的移动机器人障碍物快速检测

移动机器人的障碍物快速检测是其导航、避障、轨迹跟踪的关键技术。目前多数传感器存在距离盲区以及异常尺度等问题,且现有算法大多计算复杂,难以满足实时性需求。为了改善这些问题,本文提出了一种基于环视逆投影差分的移动机器人障碍物快速检测与定位新方法。该方法以水平地面为参考平面,对移动机器人上环视系统中相邻视角相机拍摄的图像进行逆投影变换,再经图像差分得到逆投影差分图,图中像素值为零的点位于参考平面,反之则位于参考平面之外,经过阈值化、滤波后即可用来区分参考平面与非参考平面目标,实现其视场公共区域内障碍物的快速检测;同时以逆投影差分图为基础,通过像素坐标系到机器人自身坐标系的转换可获得目标相对于移动机器人精准的位置信息。在实际场景中对5 m范围内不同类型、大小、距离的障碍物进行测试,平均检测精度为97.3%,平均检测耗时为46 ms/帧,平均定位误差为1.1%。实验结果表明,本文方法能快速有效地检测和定位移动机器人附近的动、静态障碍物。     

基于光照方向不一致的图像盲取证技术

通过提取单一数字图像中目标物体的边缘信息,可估计图像拍摄场景中的光照方向. 为了提高光照方向的估计效率,引入图像边缘检测算子,实现了待取证图像中目标物体的准确定位和边缘拟合,并进行了数据分析,建立了系统的基于光照方向不一致的图像篡改检测流程. 实验结果表明,边缘检测算子优化了图像检测流程,提高了该取证技术的可行性和可扩展性.     

一种基于LBP和马尔科夫特征的细缝裁剪取证方法

针对细缝裁剪图像篡改操作,提出了一种基于局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)和马尔科夫特征的数字图像篡改取证方法。首先利用LBP算子将图像从空域转换到LBP域,对其进行JPEG压缩后提取二维JPEG矩阵,计算该矩阵在水平、垂直、主对角线、次对角线方向上的一阶差分矩阵,最后对各个方向上差分矩阵分别提取马尔科夫特征,通过支持向量机进行分类训练,从而对细缝裁剪篡改进行检测。实验结果表明,该算法优于传统马尔科夫特征算法以及其他细缝裁剪检测算法,特别是在细缝裁剪比例较小时的检测率较已有算法有明显提升。     

JPEG合成图像的盲篡改检测及定位

提出一种经过JPEG压缩且保存为BMP格式的图像盲篡改检测方法。该算法基于原始量化表不一致性实现篡改定位。首先根据压缩图像特性定位DCT块;然后依据块划分估计原始量化表;最后计算图像块偏离量化表程度,并寻找合适阈值,实现篡改区域的自动检测和定位。改进原始量化表估计算法的实验结果表明:改进算法能实现直流(DC)分量的量化系数估计,并提高量化表估计的正确率,且能有效检测单次JPEG压缩图像的篡改及定位。     

一种精确的图像拼接方法

全景图拼接是实现虚拟现实场景漫游的一种重要手段,本文利用SUSAN检测算子抽取图像的角点特征,然后用快速RANSAC算法配准图像,计算出图像之间的单应性矩阵,同时通过KLT跟踪,提高投影矩阵的精度.最后在图像融合中,采用像素值加权的方法.实验结果表明,文章提出的方法能有效提高配准精确性,并具有鲁棒性.     

一种基于灰度投影的带钢表面缺陷检测算法

根据带钢表面缺陷图像的特点提出了一种利用带钢图像的灰度投影进行带钢表面缺陷目标检测的一种算法．该算法首先是把带钢图像分别进行向下和向左的灰度投影,然后在此基础上计算出向下投影与向左投影的投影均值并分别找出其中的最大值与最小值,之后分别把它们做差,如果向下投影均值的差值和向左投影均值的差值中至少有一个超过了给定的阈值则认为图像存在缺陷,否则无缺陷．该算法在多次实验中都能够很成功地完成带钢表面缺陷目标检测的功能．     

基于MSSIM商一致性的视频插帧和删帧篡改检测

插帧和删帧是常见的视频帧间篡改方式,针对此研究问题,提出一种基于结构相似度均值( MSSIM)商的一致性检测算法。对于一段连续拍摄的视频,由于视频内容的连续性,相邻帧之间的MSSIM商具有连续现象。而对于经过插帧或删帧篡改的视频,其篡改点位置的MSSIM商会发生突变,从而破坏其一致性。为此,该算法首先计算每相邻两帧间的MSSIM值,之后对相邻MSSIM求商并以此作为特征,而后两次利用切比雪夫不等式及阈值法对提取特征进行异常点检测,从而实现对视频插帧和删帧的篡改检测及定位。实验结果表明,该算法对视频插帧和删帧篡改具有较高的检测率。     

一种模糊篡改图像的盲鉴别算法

针对篡改造假图像中常用的模糊操作,提出了一种模糊篡改图像的盲鉴别算法。该方法首先根据图像的边缘特征对图像取对数运算,分离入射分量和反射分量;然后把同态滤波应用到小波域,对多尺度分解的高频信息和低频信息进行同态滤波处理;最后采用数学形态学运算对边缘进行定位,检测图像是否经过模糊篡改。实验表明,该算法能够有效地检测经过模糊篡改的图像,并能对模糊操作痕迹进行准确定位。     

基于相机标定的图像拼接算法

针对现有图像拼接算法在配准精度和速度方面的不足,提出了一种利用相机标定信息和相位相关技术相结合的图像配准方法,并给出了算法的详细推导过程.算法通过相机标定获得投影矩阵、相机坐标系间的旋转变换矩阵和平移向量.利用相机坐标系间的旋转矩阵推导对应图像间的旋转变换公式,通过z轴位移及场景的平均景深近似求解图像间的缩放系数,利用相位相关法求解图像间的平移转换参数.实验结果证明该算法理论推导正确,在有效景深范围较小情况下图像拼接准确,对于分辨率为640×480的输入数据,平均拼接速度能够达到26.8 ms.     

数字相机径向畸变差检测及改正

由于数字相机光学镜头加工和装配误差的存在,使得相机图像平面上所成的像存在不同程度的非线性光学畸变,这样势必会影响图像检测、拼接和定量分析等的准确性。因此在进行精确检测、定量分析之前,需要对这类图像进行畸变改正。本文依据投影几何中空间直线经中心投影变换后仍是直线的原理,对数字相机的径向畸变进行检测,利用检测结果对畸变图像进行逐点改正,最后使用平滑模板来消去改正过程中产生的噪声点。实验表明,采用直线约束方法求解畸变系数是可行的,利用直接改正方法可以使畸变图像得到较好的改正。     

计算机接合比对检验方法的研究

计算机接合比对检验法是一种全新的线条痕迹比对检验方法.通过数码相机等图像输入设备将线条痕迹输入到计算机中,经图像处理后获得高质量的痕迹图像,然后直接进行接合比对,最后输出比对照片.计算机接合比对检验法科技含量高,避免了以比较显微镜为主的传统线条痕迹比对检验方法存在的不足,极大地提高了线条接合比对的效率,降低了线条痕迹比对检验的时间成本和经济成本,具有显著的优越性.     

New method for camera pose estimation based on line correspondence

The key technology of the measuring method of pose shaking of unstable platform based on CCD lies in the camera pose estimation.A new method for camera pose estimation based on line correspondence is put forward in this paper.First,two appropriate lines are selected in the space to establish a local coordinate system,the remaining lines form three-line sets with these two lines respectively and then the angle depth of the lines of the local coordinate system can be obtained by using the linearity of interpretation plane;then the invariance of included angle between spatial coordinate system and camera coordinate system during rigid transformation is used to establish a constraint equation set of angle depth of three lines similar to traditional P3P,and the corresponding angle depth of the third line in the set can be obtained linearly by variable substitution;finally,the rotation matrix can be expressed with quaternion and the pose parameters of camera in the space can be calculated by singular value decomposition(SVD).The static experiment and dynamic experiment verify the accuracy and stability of the algorithm and that the camera pose shocking is within 1°and the 3σ error is superior to 0.3′.The method in this paper can be directly used in the micro-vibration measurement of experimental platform and robot navigation and other fields and is of important theoretical significance and engineering application prospect.     

一种改进的群目标自适应跟踪算法

为提高对群目标在机动情况下的跟踪性能,提出一种改进的群目标自适应跟踪算法．在群质心状态估计中,在修正“当前”统计模型的基础上,利用群质心的速度预测和速度估计的偏差进行过程噪声方差自适应调整,并引入强跟踪滤波中的渐消因子,实时调节群质心的状态预测协方差．在扩展状态估计中,将其对应的椭圆面积预测值和估计值的偏差以及偏差变化率作为模糊输入量,采用模糊推理法自适应输出扩展状态的预测参数．此外,提供了群目标分裂机动的判决方法．仿真结果表明,与现有方法相比,本文算法增强了对群目标在突发机动时的自适应跟踪能力,并能有效检测出群的分裂机动．     

基于CCD的数字光处理光源特性测量

针对数字光处理(DLP)投影机所用光源，提出了基于光阑小孔成像和CCD相机的光源色度坐标和亮度分布测量方法，建立了相应的光源测试系统.分析了DLP光源的结构及其对锥形光束的影响，并对测试系统中的CCD进行了光谱响应曲线测试和三基色校正，以得到准确的颜色测量值.测试结果表明，绝大多数DLP光源的色度坐标与D65光源接近，而光源的亮度分布特性对最终DLP投影画面的成像质量有很大的影响，并可用几何中心与亮度中心之间的偏差来表示.     

基于维纳估计的彩色图像光谱重建算法

目的研究彩色图像光谱重建算法,解决彩色图像的RGB等色度参数在表征图像颜色信息时的局限性．方法采用维纳估计算法并结合多项式模型,对1269个Munsell实验数据进行测试．结果光谱重建仿真实验中,对Munsell实验数据按照不同i）1l练和检验样本来选取,当数码相机RGB信号扩展项数为10时,均方根误差为0．0244,优于扩展项为3和7时的精度,可见扩展项数对光谱重建精度有直接影响．结论结合多项式模型的维纳估计算法在进行彩色图像光谱反射比重建的研究中,扩展项的增加可以有效地改善光谱重建效果．     

Optical/Digital Fringe Multiplication in Projection Moiré

In this paper, the optical/digital fringe multiplication (O/DFM) is realized in projection moiré using digital image processing (DIP). Both deformed grating and reference grating are captured using a CCD camera. The reference grating can also be produced using DIP. With the O/DFM, the pattern is multiplied with an image processing software, which is developed using MATLAB 6.5. Also with DIP, the phase shifting can become much simpler, and the automation can be adopted. The multiplied pattern is much thinner and easier to read, and sensitivity of measurement can be enhanced.     

基于三视图几何约束的摄像机相对位姿估计

针对从影像中恢复摄像机位姿的问题,提出基于三视图几何约束的位姿估计算法.利用强制选择机制对影像进行特征点提取,通过光流法和前后向误差实现相邻三帧影像的特征点匹配;推导基于本质矩阵优化分解的位姿估计,利用对极几何约束构建目标函数,通过迭代优化确定旋转矩阵的唯一解,优化了唯一解的确定方法,提高了相对位姿估计效率,得到第1、2摄像机矩阵;基于三视图的几何约束关系,由三焦点张量和匹配特征点建立目标函数,由迭代过程得到第3摄像机相对于第1摄像机的位姿参数.结果表明,提出算法的鲁棒性、精度以及算法效率均优于传统算法,能够快速、准确地估计摄像机相对位姿,可以实现对旋翼无人机的轨迹跟踪.     

图像处理在车灯清洗器喷射角测量中的应用

针对采用数字图像处理的方法,难以解决喷射角测量的问题,首先使用高速摄像头采集清洗器工作时的图像信息并保存为AVI文件,然后对AVI文件进行解析,得到数字化的图片,再进行数字图像处理,经过Hough变换,最后计算得到清洗器喷射角的大小．实践表明,该方案具有测量准确,操作方便,可记录,可重复．