利用局部特征联合匹配的非刚体目标跟踪

针对视频序列中非刚体目标的跟踪问题,提出了基于局部特征联合匹配的快速跟踪算法．算法将基于关键点的特征匹配问题转化为求解平衡指派的最优化问题,进而依据整体匹配最优的原则实现特征的联合匹配．跟踪过程为:首先分别提取目标模板和当前搜索区域的局部关键点并进行特征描述;然后依据联合匹配策略确定目标模板关键点在输入帧图像中的匹配结果;最后依据匹配结果确定目标在输入帧图像中的位置和尺度．实验结果表明,该算法对目标的非刚性形变具有较强的鲁棒性,能够适应复杂的背景变化并获得稳定的跟踪结果．     

基于灰度级连通性的FLIR图像的目标检测方法

通过对灰度级连通性及其算法的分析,文中给出目标k级成分区域提取算法,并针对前视红外(FLIR)图像序列提出一种目标检测的新方法。这种方法分为帧内和帧间处理:帧内处理利用目标k级成分区域提取算法实现单帧目标检测,帧间处理利用目标时间连通性实现序列图像间的目标关联和目标检测。仿真结果表明:在噪声和杂波干扰下,所提出的方法对红外图像序列弱小目标检测是有效和稳健的。     

分布视频编码中基于帧间相关性的自适应关键帧选取算法

针对分布式视频编码(DVC)系统中固定周期关键帧选取(PKFS)方法忽视了帧间相关性的缺陷,提出了一种自适应关键帧选取(AKFS)算法。利用图像特征点检测与匹配的方法,将相邻图像的非匹配点作为帧间相关性的近似,把累积或平均非匹配点数超过阈值的帧判定为关键帧。在此基础上,提出改进的帧内插方案,以适应不同长度序列组的边信息生成;将零运动强度的关联帧合并为一帧图像参与编解码,进一步提高了系统的压缩效率。实验结果表明,对于不同运动特性的序列,本文提出的算法可以明显提升边信息帧的重建质量,使系统的率失真性能提高0.9～2.0 dB,并有效降低了编码传输码率。     

基于靶场红外图像的弱小目标检测技术研究

分析红外测量图像中背景和弱小信号目标特性,研究用于靶场红外图像中弱小目标检测技术,采用合适的图像预处理算法,通过Kalman预测算法以及目标匹配进行预测和跟踪,并利用靶场真实红外测量图像序列进行了图像信噪比、检测概率、虚警率测试。通过结果分析,该方法对红外弱小目标具有高的目标检测概率。     

基于对比度积累的弱点目标检测

为了更好地跟踪及预测目标位置,首先针对采样序列构造两点起始航迹,然后进行一次回溯提前剪支.在轨迹互联阶段,依据目标像素具备的局部对比度极大似然特性开展边检测边跟踪.同时结合曲率约束进行目标位置的平滑.后处理时,设计的“与逻辑”滤波器用于检验三帧图像间的相关性,逆向的搜索策略可以将虚假航迹剔除80%以上.最后,通过沿着航迹进行对比度的积累,能够检测出被云层遮挡的多个点目标.实验阶段的多组图像序列验证了该算法的有效性.     

基于统计模型和活动轮廓的运动目标检测与跟踪

提出了一种静止背景视频序列中运动目标的检测与跟踪方法.对连续两帧图像序列作差分计算,对差分图像的灰度分布建立混和高斯模型(GMM),采用期望最大化(EM)算法估计模型参数,并引入基于GMM模型的边界检测算子,进而构造运动边界图像.改进静态图像轮廓提取算法GVF-Snake,利用运动边界图像修改GVF-Snake的能量项,使其能够提取视频序列中运动目标的轮廓.采用一种根据目标区域自动初始化轮廓的方法解决Snake初始轮廓需要手工设定的问题,采用一阶差分预测算法加快轮廓收敛速度.利用改进的GVF-Snake算法对运动目标进行检测与跟踪,结果表明,该算法对刚性和非刚性两类目标都具有较好的检测与跟踪效果.     

基于TLD改进的目标跟踪算法

为了提高跟踪学习检测算法的实时性和准确性,提出一种改进的目标跟踪算法。基于跟踪学习检测算法结构,将加速稳健特征作为输入,通过跟踪器和检测器生成正负样本集;利用正负样本集对支持向量机进行训练,得出权值和偏置对目标进行分类;综合模块将跟踪结果与检测结果相结合,确定目标位置,并输出最终的目标图像。实验结果表明,改进算法处理速度为47帧/s,准确率可达94.0%。与跟踪学习检测算法相比,改进算法在实时性和准确性上均有所提升。     

基于双特征融合的动态图像分析算法

为解决汽车碰撞实验过程进行测量和记录数据困难的问题,提出一种能从汽车碰撞动态图像中检测、识别和追踪标志目标的算法。该算法采用二值图像同或相关法分离出目标和背景;在找出感兴趣区域后提取相邻帧目标的坐标和纹理进行特征匹配;给出了对匹配量化值进行加权平均融合的策略,并由等错误率最小准则确定融合的最佳权系数;在融合量化值定义为相似度的基础上,通过决策阈值对相邻帧目标问的最大相似度组合进行识别;从而进一步提出了用同构映射原则来判断相邻帧目标的最佳配对。实验结果表明,该算法对相邻帧目标的配对准确率比传统单特征法提高5％,能更有效的对目标进行追踪。     

图像序列中点目标实时检测算法

点目标检测在液体杂质检测中非常关键,在分析现有图像点状目标检测算法的基础上,研究了一种适用于图像序列的运动点目标多阈值检测算法,在背景抑制的基础上,首先采用自适应多阈值分类的方法提取多类疑似目标,强化了各点状目标疑似的检测能力。在当前帧疑似目标的真伪无法判定时,根据目标在相邻帧间的位置变化信息构造相应的时空管道,沿时空管道正向寻找可能出现的各类疑似目标,并将其能量与当前帧疑似目标点的能量进行加权求和后再进行门限判决。使用硬件并行预处理图像,较好地解决了实时性问题,满足系统实时性要求。对安瓿瓶液体图像序列进行测试的结果表明,该算法的效果令人满意。     

基于分布匹配的主动轮廓模型及其图像分割算法

针对运动目标跟踪的快速性和鲁棒性要求,提出了基于分布匹配的主动轮廓模型,该模型将模板和候选区域的分布匹配标准——相对熵(即Kullback-Leibler距离)作为主动轮廓的外部能量,使用目标和背景全图像的匹配,克服了跟踪过程中噪声的影响。同时根据匹配力构建帧内和帧间的运动向量,加快了序列图像分割速度。相比于现有的基于边缘、块匹配、区域匹配的主动轮廓模型,该模型具有更好的噪声鲁棒性及在跟踪过程中容忍目标旋转和较大位移的能力。实验验证了该模型的有效性。     

基于视觉注意机制的红外图像小目标检测方法

提出了适用于红外序列图像小目标检测的二步骤计算模型和算法.该算法处理的第一阶段通过对象的显著性计算,快速提取潜在目标的集合,在第二阶段对这个集合进行更为细致的识别,剔除伪目标,检测出真实目标.这种方法在没有牺牲其他性能指标的前提下,大幅度地改善了运算复杂度,为实现有限条件下系统的实时处理提供了基础.     

线性流形上的矩阵反问题

研究了Ｒｎ×ｎ中某些线性流形上的矩阵反问题，并给出了通解表达式．     

一种改进的距离变换匹配算法在遥感图像目标识别中的应用

将一种改进的距离变换引入到遥感图像匹配中,先对参考图像和目标图像进行直方图处理,以克服不同光照条件下带来的匹配误差,在此基础上对原图像和模板图像进行距离变换,其中引入膨胀算子,减少运算次数。最后对距离变换后的图像进行匹配操作。实验结果表明：这种方法有效地克服了几何失真、边缘变化的影响,具有抗灰度反转的能力,广泛应用于不同成像条件下获取图像间的匹配,该算法满足一定的匹配精度。     

一种空时域结合滤波的运动弱小目标检测方法

依据红外序列图像中弱小目标运动轨迹的连续性,提出一种空时域结合滤波的运动弱小目标检测算法．在分析弱小目标可能的运动轨迹的基础上,构造了一组滤波模板,利用这组模板对时域检测结果进行滤波,确定出弱小目标可能的运动轨迹．并进一步结合时域特征,对运动弱小目标进行累积增强．由于提出的方法充分考虑了序列图像中运动弱小目标的空时域特征,因此具有很好的检测性能．     

基于背景分割技术的水面运动目标提取

基于背景分割技术提出了一种复杂背景下水面运动目标提取算法。在算法的第1阶段，采用统计差分图像方法分割出无运动的岸上背景区域，同时获得场景中的运动区域，包括水面及水面运动目标。在算法的第2阶段，根据水面区域在HSI色彩空间中的统计信息，运用基于Mahalanobis距离的决策方法，分析得到运动区域中的水面部分.图像中最后留下的部分即是运动目标。实验表明，该算法能够稳定地实现对水面目标的提取及跟踪。     

特征金字塔多尺度全卷积目标检测算法

基于区域建议网络构建一种特征金字塔多尺度网络结构,并结合全卷积操作完成微小目标与类别无关目标的检测. 为了提升图像中微小目标的检测精度,构建基于侧链接融合的3层金字塔结构网络,充分利用语义级别比较低的图像卷积特征. 为了提高类别无关的图像目标检测鲁棒性,提出特定的非极大值抑制算法,在重叠目标过滤时消除冗余目标窗口,并对目标窗口进行位置精修. 在PASCAL VOC 2007、PASCAL VOC 2012以及古代绘画数据集上的实验结果表明：所提算法对于微小目标、多尺度目标检测及种类无关的目标检测的检测精度高于已有算法.     

海空背景下红外弱小目标检测方法

针对在海上搜救中弱小目标难以被发现的情况,提出了一种海空背景下红外弱小目标的检测方法.该方法首先进行背景预测,然后将原图像和背景预测后的图像差分进行目标提取,使用Top-Hat变换对目标提取后的差分图像进行滤波处理以去除残余波浪噪声影响,最后使用自适应阈值检测,检测出弱小目标所在的方位.通过和传统的对单帧图像采取Top-Hat变换滤波做法的比较,可以看出来该方法可以较好的去除海浪的影响,检测出亮度较高的红外运动弱小目标,辅助海上搜救工作的完成.     

基于LWVD的机动目标ISAR成像新方法

为了提高机动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)成像质量,提出了基于LWVD(L-Wigner-Ville分布)的机动目标ISAR成像新方法,通过计算回波数据不同距离单元的LWVD,得到不同时刻目标的瞬态ISAR像.与已有的时频分布相比,LWVD的时频聚集性进一步提高,而且对于多分量信号不存在交叉项干扰,计算简单,仿真数据结果验证了本文方法的有效性.     

基于DSP与FPGA的靶标动态检测跟踪技术

针对靶场目标测试面临的测量目标小、距离远、目标与背景对比度低等实际问题,提出了基于DSP（Digital Signal Processing）与FPGA（Field Programmable Gate Array）的数字视频图像信息进行目标动态检测跟踪的方法。该方法采用了图像分割检测方法与目标跟踪算法,精确并快速地定位靶标十字的中心,从而实现复杂环境下运动靶标检测跟踪,提高了检测效率和精度。     

投影算法与块匹配法结合的实时数字稳像方法

为了实时地稳定摄像系统的输出视频，特别是图像序列中存在运动物体的视频，提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配；然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配；最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢量，补偿图像序列的运动.进行匹配的小块是根据参考帧的拉普拉斯变换选取的.对实时稳像实验结果的定量分析和评价表明，该方法切实可行，并具有速度快、精度高的特点.