二代身份证的自动分割方法研究

为了解决由于采集身份证图像时光照不均匀给二值化造成的困难,将基于概率的数字图像光照不均匀校正算法应用于对身份证图像的光照校正。该算法在对一个区域中的背景进行提取时,采取统计的方法,先计算该区域中像素亮度的均值和标准差,然后根据统计值进行背景灰度计算。这样有利于排除噪声点的干扰,鲁棒性更强。采用水平投影确定字符所在行的区域后,利用垂直投影确定单个字符的位置。实验验证了所提方法能有效地进行二值化并准确分割出身份证上的字符。     

基于自适应SLIC的人体标准姿势图像分割

为了提高在复杂背景下人体图像分割的精度,提出了一种新的人体图像分割算法.该算法针对简单线性迭代算法（SLIC）在进行超像素块分割时需指定像素块个数的问题,借鉴CV能量模型,通过将图片极小化为多个区域进行水平集迭代分割,从而构造出自适应的超像素块,使得分割后的每个超像素块更贴合图像中的单个色块.然后结合人体平均模板,在图片上标记出感兴趣的人体标准姿势区域,提高了算法对复杂背景的抗干扰能力.最后利用k-means聚类算法将每个超像素块作为节点进行聚类,实现标准人体图像分割.在不同环境下采集多组图片进行实验,结果表明：该算法在保证了图像分割效率的情况下,提高了人体标准姿势的分割精度,对色度丰富的复杂背景抗干扰能力强.     

基于三维直方图的立体图像层次化分割算法

由于立体图像噪声强度与边界信息的不确定性,若仅考虑图像局部或全局信息会导致过分割现象,影响图像处理效果.为改善立体图像分割效果,提出三维直方图的立体图像层次化分割算法.根据模糊集特性,将图像表示为模糊矩阵形式,计算加权平均值,构造模糊中值图像;采用自适应阈值小波方法,获取噪声方差和一级尺度参数对图像进行划层次去噪;定义图像局部对比度与局部梯度,在亮度级与边缘级基础上,对不同像素类别进行划分,获取像素同一性特征;通过三维直方图方式,获得三维单元频率,将其分割为八个立方体区域,找出与目标、背景对应部分,结合评价函数选取最佳阈值,完成立体图像层次化分割.仿真结果表明,所提算法抗噪性能良好,边缘贴合度较高,可提供更多关于背景与目标的特征信息.     

考虑渐近有效估计的Probit模型阈值分割算法

针对传统分割方法存在分割后结构相似度低、峰值信噪比低和分割效果差的问题。提出考虑渐进有效估计的Probit模型阈值分割算法。对图像的光度和几何信息进行聚类处理，根据纹理特征和边缘特征划分图像，根据图像划分结果和图像的噪声水平对字典进行训练获得稀疏表示先验，结合非局部相似先验建立变分模型，采用迭代重新加权算法求解模型，消除图像中存在的噪声。在混合差分背景分割原理的基础上对图像做分割和匹配处理，通过角点检测方法渲染图像纹理，对图像进行帧分解，提取图像的像素特征。考虑渐进有效估计，构建基于Probit模型的图像阈值分类器，将获取的像素特征输入分类器中，完成图像分割。仿真结果表明，所提方法的图像结构相似度高、峰值信噪比高、分割效果好。     

一种具有抗噪性的图像分割方法

基于图论的图像分割方法对有噪声污染的图像必须先进行预处理,算法自身不能抑制噪声。针对该问题,提出一种具有抗噪性的图像分割方法。该方法将图谱划分测度作为划分目标与背景的阈值分割准则,采用基于灰度值的权值矩阵代替基于图像像素个数的权值矩阵,描述像素之间的关联,并在图权计算中增加像素点与其邻域的空间相关信息,以提高算法的抗噪性。实验结果表明,使用该方法进行图像分割具有较好的分割效果,抑制噪声能力较强。     

基于区域相关的核函数背景建模算法

传统的背景建模方法都是单独为每个像素建立背景模型,这样就没有考虑像素之间实际存在的相关性,使得在进行前景和背景分割时出现不该出现的空洞和噪声点。为了解决这一问题,提出了一种基于像素邻域信息的核密度估计背景建模算法;给出了相邻像素亮度值分布模型间的相关性描述,并将该相关性引入到背景建模中,得到包含时一空信息的背景模型,并提出背景模型的更新策略;实验结果表明,算法能有效去除前景区域内的空洞和背景区域内的噪声点,能快速准确地更新背景模型,能进行复杂场景的背景建模。     

自适应多维特征减少的模糊C-均值遥感图像分割算法

针对传统分割算法难以对遥感图像进行有效分割的问题,提出了一种自适应特征减少的图像分割算法。首先对源图像进行超像素分割,将获得的超像素作为算法的基本操作对象。其次,提取图像的颜色、纹理、边缘以及空间等多维特征,并使用加权像素值来表示超像素的特征。再者,将模糊分离度量加入到FRFCM(feature-reduction fuzzy C-means)模型中,构造特征减少分割算法。该算法可以自动选择有用特征。最后对分割算法进行优化,获取最终分割结果。通过遥感图像分割实验表明,提出算法能有效分割遥感图像,在分割准确度、运行时间、消除噪声影响等性能方面优于其他同类算法。     

基于区间算法理论的数字图像处理

数字图像在获取过程中,图像像素值会产生误差。为了解决这个问题,传统的数字图像中的概念被扩展到区间上进行。在此之前,数字图像中每一个像素点都有一个确定的像素值,而对于区间数字图像来说,每一个像素点拥有一个区间像素值,这个区间像素值看作图像像素值的一个近似,其中区间宽度就是误差范围。与此同时,对图像处理中的一些基本概念,比如算术和逻辑运算等进行了区间上的扩展。最后建立了一个简单的区间模型,运用区间算法的思想对图像进行了分割。     

运用自适应球体模型实现肤色动态分割

提出一种用于变化光照、多姿态和复杂背景条件下人脸识别的肤色区域动态分割算法。对彩色人脸输入图进行色偏校正和亮度调节预处理,利用肤色聚类特性构建一种自适应球体肤色模型,并基于该模型计算自适应肤色相似度,利用肤色相似度,采用自适应的动态阈值进行肤色区域目标的分割和提取。实验结果表明,对于变化光照、多姿态和复杂背景的彩色人脸图像,该算法有良好的分割精度和自适应性。     

一种抗图像自交的优化分割算法仿真分析

研究图像的优化分割问题,在一些图像中,在图像敏感特征的边沿部分点中,像素的分布过渡不合理,使得图像的边沿像素渐变序列中出现了像素局部自交,或扭曲变形.传统的分割算法受到图像在插值变形过程中,部分特征点运行轨迹的不可预测性的影响,很难避免自交现象,造成分割的不准确.为了解决上述问题,提出一种抗图像自交的优化分割算法,通过Hilbert曲线扫描将二维数字图像转化为一维Hilbert数字序列,通过小波变换对数字序列进行多分辨处理,得到数字信号的趋势曲线,将曲线看成阀值曲线对Hilbert数字序列进行量化处理,再采用Hilbert曲线搜索的反过程获取相应的二维数字图像,完成图像分割.仿真结果表明:改进方法能够较好的解决图像的自交问题,分割效果得到了进一步的优化.     

Multiresolution volume visualization with a texture-based octree

Although 3D texture-based volume rendering guarantees image quality almost interactively, it is difficult to maintain an interactive rate when the technique has to be exploited on large datasets. In this paper, we propose a new texture memory representation and a management policy that substitute the classical one-texel per voxel approach for a hierarchical approach. The hierarchical approach benefits nearly homogeneous regions and regions of lower interest. The proposed algorithm is based on a simple traversal of the octree representation of the volume data. Driven by a user-defined image quality, defined as a combination of data homogeneity and importance, a set of octree nodes (the cut) is selected to be rendered. The degree of accuracy applied for the representation of each one of the nodes of the cut in the texture memory is set independently according to the user-defined parameters. The variable resolution texture model obtained reduces the texture memory size and thus texture swapping, improving rendering speed.     

面向移动终端的分布并行化渲染

目的 随着移动互联技术和实时渲染技术的快速发展,面向移动终端的3维展示提供了远程交互式的模型渲染,但较高的渲染计算复杂度与较大的数据处理规模,影响了移动终端3维展示的渲染质量和实时性。针对以上不足,提出一种面向移动终端的分布并行化渲染方法。方法 该方法将渲染任务分布到服务端与终端,服务端采用层次细节模型控制场景复杂度,生成初次渲染图像;终端采用基于图像的渲染技术再次绘制图像,提高渲染质量,同时在渲染过程中利用CUDA(compute unified device architecture)并行计算加速渲染数据处理。结果 本方法有效提高了渲染速度,降低了数据传输量,并保证了图像质量,帧率和数据传输量优化了大约10.8%。结论 本文方法为面向移动终端的3维展示提供了很好的解决途径,在移动网络环境中,能够有效降低服务端负载压力,提高资源利用率并改善用户体验。     

Reconstruction of dynamic 3D scene based on visual hull and view morphing

In this paper, we propose a new method that processes multiple synchronized video sequences and generates 3D rendering of dynamic objects in the video. It exploits an efficient image‐based reconstruction scheme that constructs and shades 3D models of objects from silhouette images by combining image‐based visual hull and view morphing. The proposed hybrid method improves the speed and the quality of the previous visual hull sampling methods. We designed and implemented a system based on this method which is relatively low cost and does not require any special hardware or specific environment. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于相邻层间相似性和空体素跳跃的体绘制加速算法研究

Splatting是经典的基于物序的直接体绘制方法,运算数据量的多少制约着算法绘制图像的速度。为了进一步提升绘制速度,采用基于相邻层间相似性和空体素跳跃相结合的方法进行加速,在读取数据过程中对图片中的三维纹理数据进行筛选,并使用足迹表对筛选后的三维纹理数据进行二维投影,利用相邻层间相似性计算每一个点的灰度值,并根据灰度值将数据分类,算出对成像没有影响的空体素,跳过其绘制过程从而加速算法。实验结果显示,该算法能够在保证绘制图像质量的基础上,在一定程度上解决和改善Splatting算法数据的空间相关性和运算效率的问题。     

A PC-based high-quality and interactive virtual endoscopy navigating system using 3D texture based volume rendering

As an alternative method to optical endoscopy, visual quality and interactivity are crucial for virtual endoscopy. One solution is to use the 3D texture map based volume rendering method that offers high rendering speed without reducing visual quality. However, it is difficult to apply the method to virtual endoscopy. First, 3D texture mapping requires a high-end graphic workstation. Second, texture memory limits reduce the frame-rate. Third, lack of shading reduces visual quality significantly. As 3D texture mapping has become available on personal computers recently, we developed an interactive navigation system using 3D texture mapping on a personal computer. We divided the volume data into small cubes and tested whether the cubes had meaningful data. Only the cubes that passed the test were loaded into the texture memory and rendered. With the amount of data to be rendered minimized, rendering speed increased remarkably. We also improved visual quality by implementing full Phong shading based on the iso-surface shading method without sacrificing interactivity. With the developed navigation system, 256 x 256 x 256 sized brain MRA data was interactively explored with good image quality.     

利用GPU实时绘制水墨画效果

系统可实时绘制中国山水画中常见的物体并生成视频输出，它包括5个模块：多通道技术和新型国画山光照模型的山峦绘制模块、基于位移映射的云层模拟、基于纹理运动的瀑布绘制模块、基于广告牌技术的树木绘制模块和实时视频输出模块．前面4个模块利用GPU可编程特性控制其流水线，对任意三维场景，可实时绘制水墨画效果；用户可根据需要对系统中的各个绘制模块进行配置并实时漫游．     

基于几何与图像混合绘制中的快速WARP变换算法研究

基于几何与图像的混合绘制中，3D Warp算法以严格的数学变换为基础，从而能够保证准确的投影关系，但该算法在实时绘制阶段需进行大量的数学运算，故其时间复杂度较高，该文提出了一种新的快速Warp变换算法，算法以3D Warp算法为基础，采用了崭新的投影过程，从而使时间复杂度较3D Warp算法有较大幅度的下降（降低约7．51倍）。同时，该算法是一种流水结构，能够有效利用现有的加速硬件，而无需改变图形硬件的体系结构。     

三维模型表面特征的水墨效果渲染算法

提出一种对三维模型实现水墨效果渲染的两步二维纹理映射方法.该方法首先通过模型顶点的视线向量和法线向量的点乘积计算其夹角的余弦值,作为第一步的纹理坐标进行映射;再通过欧拉公式计算径向曲率及其方向导数值,作为第二步映射的纹理坐标.为达到实时的交互浏览,在第二步映射时还可采用基于视点无关的曲率特征的映射策略(如平均曲率、高斯曲率、主曲率等).在快速生成水墨画效果的同时也显示出更多的特征细节.     

基于纹理的三维超声实时体绘制

三维纹理的体绘制算法由于其利用显卡加速渲染、硬件实现三线性插值和不丢失图像的纹理特性3大优点，尤其适合医学超声数据的实时三维可视化。显示大量多边形切片（slice polygon）是当前影响三维纹理体绘制渲染实时性的重要因素。为了克服常用的参数化算法在快速生成大量多边形切片时性能不佳的缺点，提出了的空间活动边表的方法，充分利用各个多边形切片之间的空间相关性实现增量计算，明显提高了计算速度。     

基于色彩空间分块匹配的三维动画融合技术

为了提高影视动画制作的三维图像成像质量,需要进行动画图像的动态信息融合处理,提出一种基于二维色彩空间分块匹配的三维动画图像的动态信息融合处理技术,采用虚拟视景重构技术进行三维动画图像采集和特征投影处理,对三维动画图像进行二值拟合和边缘轮廓检测,采用RGB分解技术进行三维动画图像的颜色分量提取,采用颜色模板空间投影算法进行三维动画图像的分块融合处理,提高三维动画图像的边缘像素点的特征配对性能,结合三维动画图像的色彩空间分块融合结果进行像素特征优化配置,计算匹配窗口相关系数,实现三维动画图像的动态信息融合处理。仿真结果表明,采用该方法进行三维动画图像的动态信息融合处理,能提高图像输出峰值信噪比,提高动态成像质量。