图像欧拉数计算复杂度分析

文中用基于图段的方法计算欧拉数,并对该算法的时空复杂度进行分析比较.由于图段方法只要求较少的像素访问次数,从而节省运算时间,因此图段方法比现有的基于四方格或基于四叉树的方法更有效.这种分析还对图像欧拉数计算的VLSI硬件实现具有指导意义.     

基于分水岭和欧拉数原理的智能计数方法

分水岭图像分割方法是图像分割领域中一种经典有效的方法,它以快速,有效、准确的分割结果越来越得到人们的重视,在基于分水岭变换的模拟浸水原理基础上提出了一种新的快速、有效、准确的图像分割算法,可以有效地分割图片中的目标物体,并且数据处理量小,算法复杂度低。同时将该算法和欧拉数计算公式相结合,应用于图像中目标物体的计数方面,使得对目标图像中的物体分割和计数变得简单、快捷。这是一种切实可行的目标图像的分割和计数方法。     

基于多尺度欧拉矢量的图像检索算法

在分析以往基于边缘的图像检索算法的基础上,提出了一种基于多尺度欧拉矢量的图像检索算法.该算法针对灰度图像,以小波变换为基础,利用小波模极大值对图像进行多级小波分解,得到多尺度下的边缘图像,针对每一幅边缘图像,计算其欧拉数,构造一个欧拉矢量,作为对图像特征的描述.同时,考虑到欧拉矢量之间的相关性,设计了相关权值矩阵,提出采用马氏距离进行相似性度量.该矢量不仅能很好的表示图像的形状特征,而且具有平移、尺度和旋转不变性,同时它又是图像的一个整体特征,能刻画图像的拓扑结构.实验结果表明该算法计算简单,有效,匹配快速,检索结果比较理想.     

彩色图像的四元数径向矩仿射不变量

为了研究彩色图像的不变量特性,本文把传统灰度图像的不变量理论推广到四元数层面上来,定义了彩色图像的四元数径向矩并构造了该矩函数的仿射不变量。采用四元数对彩色图像建模,可以充分利用彩色图像整体信息,实现彩色图像RGB通道的并行处理。实验结果表明,彩色图像的四元数径向矩仿射不变量的稳定性要优于L.V.Gool等人提出的彩色矩仿射不变量,其数值稳定性(σ/μ值)提高了一个数量级。本文所提出的四元数径向仿射不变量可以作为模式识别中彩色目标的特征描述子。     

四元数复数形式的最小均方算法

目前,作为多维信号处理的一个重要工具,四元数代数理论已在各种领域有所应用,并取得了良好的效果。基于四元数的复数形式,本文提出了四元数复数形式的最小均方(LMS-QC) 自适应滤波算法。首先推导了LMS-QC自适应滤波算法,并且对其性能进行了分析,给出了步长的选择范围。进一步针对某一机载简化矢量传感器阵列,给出了归一化LMS-QC波束形成算法。此算法克服了四元数实数形式的最小均方(QLMS) 自适应滤波算法的局限性,更适合复信号的多维处理,并且加权矢量每次迭代的计算量仅为QLMS算法的一半。计算机仿真结果表明LMS-QC算法是收敛的。稳态时估计均方误差达到了最小值,权矢量的模值和输出信干噪比也接近最优值。在主要区间内,LMS-QC算法的性能优于QLMS算法。      

基于离散四元数余弦变换的彩色图像数字水印技术

将离散四元数余弦变换(DQCT)应用于彩色图像的数字水印技术中,提出了一种在彩色图像中嵌入水印的新技术。应用四元数理论把彩色图像作为一整体进行余弦变换,在彩色宿主图像的DQCT域中实现彩色水印图像的嵌入。实验表明,该方法具有较好的抗压缩能力,对高斯噪声、椒盐噪声和缩放攻击具有较好的鲁棒性。     

异步四元数神经网络模型的能量函数研究

本文证明了异步离散四元数神经网络模型在其动力学演化过程中，网络的能量函数单调递减，网络最终将稳定在一个平衡态上，存贮图像在能量函数空间中对应一能量极小点，为网络的稳定吸引子。     

解算四元数微分方程的一种新算法

无论步长大小如何，R-K算法解算四元数微分方程得到的四元数模的误差存在发散现象，而且误差随时问积累，使得单位四元数的“单位”性不能得到满足，而Adams算法能明显的克服发散，仿真结果表明其收敛效果比较好。     

基于四元数的四轴无人机姿态的估计和控制

介绍一种只需少量计算就可实现四轴无人机姿态的估计和控制的新颖方法。整个算法采用四元数表示,四元数运算基于惯性测量单元(IMU)的加速度和陀螺仪传感器。姿态估计使用四元数代替三角函数,允许用加速度数据分析推导和优化梯度下降算法来减少由陀螺仪传感器产生的误差。姿态控制将当前姿态与目标姿态的姿态误差反馈到PD控制器来实现想要的目标姿态。姿态估计中用到的梯度下降算法通过四元数对应的欧拉角的均方误差验证,静态均方误差小于0.945°。实际的飞行测试可以实现一个稳定的飞行,同时验证了姿态控制算法。     

菌群细胞图像分离算法研究

颗粒图像分析中聚堆目标的分离对目标的计数及特征的提取非常重要.现有分离算法都要求聚堆目标粘连处凹陷比较明显,并且/或者存在灰度局部最小边缘.菌群聚堆细胞大小不一、聚堆形态各异,多数聚堆细胞并不具备上述条件.文中提出了一种基于聚堆区域轮廓跟踪、删除的分离算法,依据跟踪"虫"在跟踪过程中遇到已跟踪过轮廓点的情况判断分离的进行.实验结果表明算法对菌群聚堆细胞分离的成功率要高于现有算法10%以上.     

基于自动机的围线树生成与Euler数的计算

利用边界自动机跟踪图像所有区域边界,在自动机跟踪所有边界的同时生成围线的树结构,并基于围线的树结构给出了Euler数的计算方法.跟踪算法复杂度是线性的,能跟踪任意复杂图像区域.计算Euler数的算法不仅适用于整幅图像,而且适用于局部图像.     

一种新的应用于屏幕共享的图像块识别算法

远程教育系统中,图像的压缩比和压缩速度的高低是决定整个系统性能的关键。文中基于华中科技大学电信系研制的“多媒体远程教学系统”,给出了一种新的图像块识别算法。实验结果表明本算法能有效提高压缩比。达到实用的要求。     

Estimating the Euler Characteristic of a planar set from a digital image

A new estimator (approximation) for the Euler–Poincaré characteristic of a planar set K in the extended convex ring is suggested. As input, it uses only the digital image of K, which is modeled as the set of all points of a regular lattice falling in K. The key idea is to estimate the two planar Betti numbers of K (number of connected components and number of holes) by approximating K and its complement by polygonal sets derived from the digitization. In contrast to earlier methods, only certain connected components of these approximations are counted. The estimator of the Euler characteristic is then defined as the difference of the estimators for the two Betti numbers. Under rather weak regularity assumptions on K, it is shown that all three estimators yield the correct result, whenever the resolution of the image is sufficiently high.     

一种新的信号源个数估计算法

介绍了信号的循环平稳特性,提出了一种新的信号源个数估计算法,最后进行了仿真并给出了仿真结果,仿真结果证明了该算法确实有效。     

一种新的基于梯度的2*图像插值算法

介绍了常见的图像插值放大方法及其优缺点,提出了一种新的2*图像插值放大算法,该算法运算速度快,效果明显,对图像包含信息量大的边缘,保持较好,易于用硬件实现.     

真随机数在数字图像加密中的应用

针对伪随机数在数字图像加密中保密性不佳的缺点,提出了利用真随机数对数字图像像素序列进行异或的加密算法.加密前对原图像进行基于Arnold变换的图像分块置乱,在接收方进行异或解密、Arnold变换周期还原获得原图像,加密过程简单,图像置乱提高了保密性.经实验证明,加密后图像的像素相关性小,具有良好的抗剪切攻击和抗噪声性能.