基于融合代价和分段优化的立体匹配算法

针对已有的立体匹配算法在噪声侵扰中匹配率低,在视差不连续和弱纹理区域中视差精度不高的问题,提出了一种基于Census变换与互信息(MI)融合代价和分段优化的立体匹配算法.算法主要分两步进行,即初始视差图获取和视差图优化.第一步,由MI和Census融合形成初始匹配代价,之后由改进引导滤波进行代价聚合,求得最优匹配代价;...     

基于马尔可夫随机场模型和函数联接网络的纹理分类方法

文中提出了利用二阶高斯ＭＲＦ模型对图像纹理进行描述,采用最小平方误差方法进行参数估计,将估计参数作纹理的特征向量,并且利用函数联接网络对特征进行分类。对纹理图像进行的实验表明,采用这种方法能够提高学习速度,简化计算过程,纹理分类能取得较好的效果。     

基于多影响因素的网格信任传播算法

结合分层思想给出了信任在网格环境下的部署方案,降低了系统的管理成本。基于交互能力和诚实能力提出了细粒度描述的信任模型,增强了模型的合理性,同时探讨了影响信任传播的4种因素,包括循环路径、路径长度限值、节点诚实限值以及进一步信任信息,并在此基础上设计了基于深度遍历的网格信任传播算法。实例和仿真结果表明了模型和算法的可行性和正确性。     

结合暗通道先验和MRF理论的单幅图像去雾算法

针对在雾霾环境下获取的图像降质严重、现有算法去雾图结构细节信息丢失较多的问题,提出了一种结合暗通道先验(DCP)和马尔可夫随机场(MRF)的单幅图像去雾算法。该算法先采用子块部分重叠局部直方图均衡(POSHE)对原始雾图进行增强,以提高其对比度,并通过DCP算法获取优化后的透射率;利用MRF模型对图像结构细节信息的约束特性,对透射率进行建模,以进一步细化透射率;由天空域的显著特征,通过分块搜索法求取大气光值。与传统去雾算法相比,该算法能得到更精确的透射率图,有效保持图像结构信息,去雾后的图呈现出丰富的细节和较真实的色彩视觉效果。     

结合博弈论的马尔可夫随机场红外图像分割

电路板红外图像芯片提取是电路板红外图像故障检测系统中的重要环节,已成为红外图像分割领域关注的一个重点。传统的芯片发热区域提取方法大多需要人工干预,且分割效果不理想,容易丢失边缘信息,导致细节特征不明显。针对以上缺陷提出一种结合博弈论的改进马尔可夫随机场分割算法。首先用现有的OTSU算法对图像进行粗分割,将图像分为两个子集（背景域和目标域）,然后利用马尔可夫随机场（MRF,Markov Random Field）理论建立图像分割模型,最后利用结合博弈理论的MMD（Modified Metropolis Dynamics）算法,根据模型分别对每个子集进行细致分割,提取核心发热区域。实验表明,改进算法应用在电路板芯片发热区域提取时,能够较好地抑制噪声,准确处理边缘信息,与传统算法相比,在视觉效果和客观数据上都有很大的提高,具有一定的准确性和鲁棒性。     

基于MRF的进化规划算法应用于红外图像分割

在中近程反坦克导弹红外制导系统中,图像分割的结果更注重于目标的位置信息。本文利用马尔可夫随机场(MRF)的局部相关特性,同时结合进化规划的全局优化搜索算法,提出了一种针对简单背景的红外图像分割算法。该算法模拟生物圈种群的竞争进化关系,对可能的目标区域给予较高的适应度,并对其余无关的背景和噪声进行快速的抑制,以达到突出目标和快速分割的目的。试验证明,该算法对简单背景下的中等目标有很好的分割效果,对噪声也有良好的抑制效果。     

基于区域MRF和贝叶斯置信传播的SAR图像分割

 本文通过定义新的势函数,将贝叶斯置信传播算法和区域MRF模型有效结合,提出了一种SAR图像分割算法.考虑到SAR图像丰富的纹理信息,该算法对分水岭分割后的过分割区域提取纹理特征,在得到的区域邻接图上构建MRF模型,并加入区域灰度均值和方差作为区域特征,利用FCM聚类的初分割结果定义区域的关联势函数,并将区域特征引入到置信传播算法中,定义了新的交互势函数.该算法充分利用了SAR图像空间的背景信息,所定义的新的交互势函数能在促进分割结果区域一致性的同时较好保护边缘.实验结果表明,相对于其他MRF模型分割算法,本文算法能取得更好的分割效果.     

一种采用高斯隐马尔可夫随机场模型的遥感图像分类算法

该文研究了无监督遥感图像分类问题。文中构造了图像的隐马尔可夫随机场模型(HiddenMarkov Random Fleid,HMRF),并且提出了基于该模型的图像分类算法。该文采用有限高斯混合模型(Finite Gaussian Mixture,FGM)描述图像像素灰度的条件概率分布,使用EM(Expectation-Maximization)算法解决从不完整数据中估计概率模型参数问题。针对遥感图像分布的不均匀特性,该文提出的算法没有采用固定的马尔可夫随机场模型参数,而是在递归分类算法中分级地调整模型参数以适应区域的变化。实验结果表明了该文算法的有效性,分类算法处理精度高于C-Means聚类算法.。     

基于两方法博弈的马尔可夫随机场红外图像分割算法

电路板红外图像芯片提取是电路板红外故障检测系统中的重要环节,已成为红外图像分割领域关注的一个重点。针对红外图像的特性及传统分割算法效率和精度不足的缺陷,提出一种基于两种优化策略博弈的马尔可夫随机场红外图像分割方法。首先通过OTSU算法对图像进行初始分割;然后利用马尔可夫随机场理论建立图像分割模型;最后,通过SA、ICM优化策略间的博弈对图像进行分割,将两种优化策略视为博弈的两个局中人,通过寻找博弈的纳什均衡点来实现分割;实验结果表明,算法能够无人工干预地准确提取电路板红外图像所有芯片发热区域,并且很好地抑制噪声,准确处理边缘信息,具有一定的实用性和鲁棒性。     

利用RJMCMC算法的可变类SAR图像分割

自动确定地物类别数是SAR图像分割方法研究的重点和难点问题,为此,提出一种自动确定类别数的SAR图像分割算法。首先假定SAR图像中各像素强度服从同一独立的Gamma分布并以此建立图像模型;根据贝叶斯定理构建刻画图像分割的后验概率模型;设计RJMCMC（Reversible Jump Markov Chain Monte Carlo）算法模拟该后验概率模型,以确定图像类别数并同时完成区域分割。在提出的RJMCMC算法中,设计的移动操作类型包括:分裂或合并实类、改变参数矢量、改变标号及生成或删除空类。为了验证提出的可变类分割算法,分别对真实及模拟SAR图像进行可变类分割实验,定性及定量精度评价结果表明该算法的可行性及有效性。      

一种分层置信传播立体匹配并行算法

立体匹配是计算机视觉中一个重要的研究课题。目前主要的全局匹配方法虽然能得到比较准确的立体匹配结果,但是其计算速度较慢。通过对一种自适应分层置信传播算法的分析,对其进行了并行实现,加快算法的计算速度。该立体匹配方法在传统的HBP算法基础上对消息计算的收敛性进行判断,停止消息计算已收敛节点的迭代计算,从而减少算法整体迭代次数。通过利用该算法迭代过程中的并行性,对该算法进行并行实现。实验表明,这里并行实现方法在不损失计算效率的前提下,在双核处理器上平均加速比达到1.88。     

置信传播译码算法的性能测度

本文基于树和有限状态机系统地推导了低密度校验码(LDPC)置信传播译码算法中的消息修正公式,引入了连续消息空间的概率测度,推导了常见二元对称信道输出分布和迭代过程中消息密度进化的计算公式,讨论了算法性能的参数化估计.这种计算分析工具可以用于独立于信道的算法收敛性分析,有助于设计LDPC码,有助于分析LDPC码译码器的量化效应并实现快速译码方案,使其获得在实时通信系统中的应用.     

高性能服务器上爆轰波传播的并行计算

在基于CC-NUMA结构的高性能计算机上，研究三维空间非理想爆轰波传播的并行化计算。通过对原串行程序进行分析与测试，确定了以曲率计算、第一次差分计算和第二次差分计算等为并行化的重点。结合并行机结构特点，采用“分而治之”和负载平衡等并行处理技术，将串行程序转化成并行程序。在高性能服务器上进行数值模拟计算与测试表明，爆轰波传播并行程序的运算速度得到了大幅度的提高。     

基于MPI＋OpenMP混合编程模型的水声传播并行算法

声波是目前唯一能够在海水介质中进行远距离传播的有效载体,因此水下声传播成为海洋声学研究的主要内容之一,对现代声纳的设计和使用具有重要意义.宽带声传播、浅海地声反演、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何充分利用声传播模型和现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向.针对曙光TC4000L高性能机群系统计算节点多核处理器的组成特点,采用MPI＋OpenMP并行混合编程模型实现了射线-简正波-抛物方程模型并行算法.测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率.     

基于GPU并行计算的OMP算法

重建算法在压缩感知理论中有着重要的作用,经典的正交匹配追踪(OMP)重建算法在每次迭代中对已选择的原子进行正交化处理以加速算法的收敛速度,但同时增加了算法的计算复杂度。针对这一问题,提出了一种基于图形处理单元(GPU)并行计算的OMP算法,重点对算法中复杂度高的投影和矩阵求逆部分在GPU平台上进行并行设计。实验结果表明基于GPU的并行OMP算法相对于其串行算法加速比可以达到30~44倍,有效地提高了算法的计算效率,拓宽了该算法的应用范围。     

基于置信传播和波束搜索的LDPC联合译码算法

当置信传播算法BP（Belief Propagation）应用于LDPC短码时,由于传递消息的不独立性,使得译码性能与最大似然译码有较大差距。考虑到LDPC码分布的稀疏性,以及在BP失败译码中仅有少量错误位的统计事实,提出了一种波束搜索算法,把它级联于BP算法来对失败译码进行后处理。在付出一定计算复杂性的代价下,以期提高整体的译码性能。在波束搜索算法的实现中,译码伴随式的信息以及码字位的可靠性信息被融合进对搜索个体的代价函数中。它的目标是在给定的波束宽度下,寻找到失败译码对应的错误样式,从而纠错的目的。仿真结果表明对LDPC短码,此联合算法在译码性能与计算复杂度之间取得较好的折衷。     

国产超算平台分析城市环境电磁射线传播的并行计算研究

基于国产“神威·太湖之光”超级计算机平台,研究了适用于国产众核架构的一致性几何绕射理论方法的并行计算。该方法可用于城市环境电磁射线传播的高效分析以及以射线传播为基础的电磁态势预测。以260个异构核为基准, 其并行方案在4160 个异构核时的并行效率达到了99%以上。数值结果表明该并行方法能够在国产众核平台中快速高效地解决城市某区域的电磁场传播预测问题,并为后续安全、高效地开展城市电磁态势预测分析提供支撑。     

基于SPGD算法的激光大气传输湍流效应校正的初步研究

随机并行梯度下降算法(SPGD)是近年来广泛发展的一种无模型优化控制算法,它具有速度快、无需信标光等优点,得以运用于自适应光学系统中.利用相位屏法数值模拟激光大气传输过程,以61单元变形镜为校正器,采用SPGD算法对激光大气传输湍流效应进行了初步校正研究,研究表明: SPGD算法可以用在自适应光学系统中用于校正激光大气传输湍流效应引起的畸变,且不同参数如扰动幅度值、增益系数的选取对校正效果有一定影响,文中给出了不同传输情况下的仿真计算结果.     

应用分层MRF/GRF模型的立体图像视差估计及分割

视差估计与分割是立体图像编码及立体视觉匹配的核心问题,本文提出一种基于分层MRF/GRF模型和交叠块匹配(HMOM)视差估计算法以及结合主动轮廓模型的视差分割提取算法.该混合视差估计方法,可得到光滑准确,且具有清晰边缘的视差场;并便于用主动轮廓模型提取感兴趣对象(OOI)的视差轮廓.与通常的变尺寸块匹配(VSBM)相比,本算法得到的视差补偿图像的峰值信噪比可提高2.5dB左右.本文得到的视差场及对应的轮廓可进一步用于立体图像编码以及视频对象分割.