结合小波金字塔的快速NCC图像匹配算法

针对传统的归一化互相关算法(NCC)计算量庞大、运算速度慢、正确率较低等问题,本文提出一种基于小波金字塔搜索策略的快速NCC图像匹配算法。该算法在归一化互相关算法的基础上,采用和表法分别计算图像均值、图像方差和图像间的互相关来降低运算的复杂度,减少算法的计算量;同时在选择特征点匹配搜索策略时,构造图像小波金字塔结构,利用分层匹配来提高图像匹配的效率。与其他算法进行对比,结果表明该算法获得的匹配点连线效果更好,所用的时间也量化,证明该算法不仅能提高匹配速度,还能改善匹配精度。     

一种基于双目测距系统的亚像素精度自适应图像匹配算法

针对目前亚像素精度图像匹配算法中存在的匹配精度不高和匹配速度慢的缺点,对基于灰度的归一化互相关算法进行了改进,提出动态调整匹配区域范围的自适应方法,既保证了亚像素级匹配精度,又提高了运算速度.实验证明,改进后的算法,在保证0.2个像素匹配精度的条件下,匹配速度大大提高,能够满足实际应用中的实时性要求.     

一种行为识别的新方法

行为识别技术是一种可用于智能视频监控的生物识别技术.本文提出一种基于统计主成份分析和行为序列匹配的人的行为识别算法,对于输入序列采用改进的背景减法获取人体侧影并归一化,对归一化的人体侧影进行距离变换.训练过程使用PCA算法进行特征空间的计算,测试过程则将获取的距离图像序列在特征空间投影并结合改进的序列匹配算法实现人的行为识别,多个数据库上测试的结果验证了算法的有效性.     

基于网格的统计优化特征匹配算法

基于图像特征点的匹配算法广泛应用于图像检索,目标检测、识别等图像处理领域。针对特征匹配算法召回率较低的问题,提出了一种基于归一化互相关函数网格的统计优化特征匹配算法,将匹配主方向差和匹配尺度比引入特征匹配过程中,综合利用SIFT(scale invariant feature transform)特征点的主方向、尺度和位置等约束在网格框架下加速匹配位置的求解,优化特征匹配结果,提高匹配召回率和综合匹配性能。首先在目标图中寻找原图每个特征点的最近邻匹配特征点,得到初匹配结果;其次利用匹配主方向差剔除初匹配中的大部分误匹配,然后基于匹配尺度比信息对匹配图像划分网格,统计匹配特征点的位置信息在网格间的分布情况,最后计算原图中每个网格的归一化互相关函数以判断该网格内的匹配是否正确,得到优化后的特征匹配结果。实验结果表明,新算法的匹配准确率在与经典特征匹配算法相当的基础上将匹配召回率平均提高了10%以上,获得了更好的综合匹配性能。     

台风图像快速匹配算法研究与实现

在图像模板匹配问题中,目前基于像素灰度值的相关算法都还存在有时间复杂度高、对图像亮度与尺寸变化敏感等缺点.为克服这些缺点,提出了一种基于图像灰度值的编码表示方法.这种方法将图像分割为一定大小的方块(称为R-块),计算每个R-块图像的总灰度值,并根据它与相邻R-块灰度值的排序关系进行编码.然后通过各个R-块编码值的比较,实现图像与模板的匹配.算法中各个R-块编码的计算十分简单;匹配过程只要对编码值进行相等比较,而且可以采用快速的比较算法.新算法对像素灰度的变化与噪声具有鲁棒性.实验结果表明,新算法比现有灰度相关算法的计算时间快了2个数量级.     

基于遗传算法的模板匹配算法研究与设计

针对一般模板匹配算法计算量大并且容易陷入局部最优等缺点,研究了使用遗传算法对模板匹配进行全局寻优的算法。在被检测图形和模板已知的情况下,建立了模板匹配的归一化的数学模型。通过对模型计算量的分析,设计了能够减少模型求解计算量的算法。进一步使用遗传算法对设计的算法进行了改进,该算法能使模板匹配快速收敛到全局最优解。算例表明,本算法能有效解决模板匹配的全局寻优问题,并且使模板匹配效率有了明显提高。这一研究为图形处理者提供了科学的模板匹配方法。     

视觉导航机器人三维场景重建研究

针对自主导航机器人在室外中的立体视觉,应用了一种基于置信点扩展的三维重建的方法。该方法改进了归一化交叉相关算法,由视差空间图寻找视差空间中的置信点并进行表面跟踪,并用计算亚象素视差和中值滤波的办法得到视差图,最后使用滚球算法对从视差图中得到的点云数据进行三角化从而进行地形重建。实验结果表明,所使用匹配方法优于单一的归一化交叉相关方法,有着较强的鲁棒性,重建的地形效果较为理想。     

拓扑序列航迹相关的高效修正算法

针对拓扑序列航迹相关法为适应较大系统误差而计算量过大的问题,首先证明了存在系统误差时,不同传感器的拓扑序列满足近似线性变换关系,然后引入空间点集的奇异值分解(SVD)匹配算法对拓扑序列进行直接计算,通过检验得到的线性变换参数来判定航迹的相关性.SVD算法是一种高效的航迹相关算法,尤其适用于远距离目标的拓扑序列近似.通过仿真,验证了SVD算法的有效性,不但计算时间降低了90%以上,而且避免了拓扑序列法在进行角度和径向距离步进匹配时步长选择的难题,提高了航迹的相关成功率.     

基于PCR-DSmT的序列帧融合景像匹配算法

针对INS/SMNS组合导航系统中,单帧景像匹配难以判断匹配结果是否正确并给出准确的匹配置信度的情况,提出一种基于PCR-DSmT的序列帧融合景像匹配算法。算法分为单帧粗匹配和序列帧融合精匹配两步:首先提取图像的相位一致性特征并采用快速归一化互相关算法初步匹配;然后建立序列帧时空约束关系,利用相关阵中极大峰构建辨识框架,采用层次分析法自适应计算置信指派并利用适配因子进行折扣运算,最后采用证据推理组合规则融合并根据判决准则输出匹配位置及置信度或对错误匹配结果报警。针对Dempster组合规则在高冲突序列帧融合时出现错误以及DSmT组合规则在多证据融合时正确位置置信指派难以增大并收敛的问题,提出一种PCR-DSmT组合规则。采用真实航拍图像和对应的Google earth卫星基准图像的仿真实验验证了匹配算法的有效性。     

基于Ricker子波的指数追踪地震信号分解算法

针对目前匹配追踪算法计算效率低的缺点,以Ricker子波作为母函数,提出了指数追踪地震信号分解算法.通过在地震振幅包络极值点处利用指数分布函数进行拟合,求取匹配子波峰值频率,然后利用阻尼最小二乘法求出匹配子波的复振幅,最终将地震信号分解为一系列匹配子波的线性组合.结果表明:相对于复数域快速匹配追踪算法,基于Ricker子波的指数追踪算法在保持地震数据分解精度的前提下,计算效率进一步提高;对于时间采样点数为201的地震剖面,指数追踪算法的计算效率是复数域快速匹配追踪算法的13倍;对于时间采样点数为1 501的地震剖面,计算效率是复数域快速匹配追踪算法的24倍.     

移动网络SFC部署与计算资源分配联合算法

在网络功能虚拟化的移动核心网中,提出了一种基于服务功能链（SFC）部署与计算资源分配联合算法.首先考虑SFC中虚拟网络功能（VNF）计算资源分配对处理时延的影响,建立SFC部署与计算资源分配联合优化问题,实现SFC的部署成本和端到端时延加权和的最小化.其次,为了求解所提优化问题,利用多智能体深度确定性策略梯度算法,从SFC各VNF的历史数据中学习策略指导即时的通用服务器节点选择和计算资源分配,提出了相应的SFC部署与计算资源分配联合算法.仿真结果表明,所提算法可以在保证SFC的服务质量需求的条件下实现部署成本和端到端时延的有效权衡.     

针对量化预编码系统的多用户选择方法

为了提升大规模多用户多输入多输出系统的性能,对多用户选择方法进行了研究,提出了2种同时考虑用户信道质量和用户间干扰的多用户选择方法.通过将1 bit反馈法和最小化预编码向量相关性法结合,大大降低了用户选择的计算复杂度;基站端首先通过将所有用户组的预编码向量相关性与预定门限值比较,得到待选用户组的集合,然后选择待选用户组中信道增益和最大的一组用户服务,提升了系统的和容量.通过系统仿真验证了2种方法的有效性.     

Koblitz曲线上抵抗简单功耗分析的有效算法

在一类特殊的椭圆曲线——Koblitz曲线上,使用窗口长度为w的非邻接形式（TNAFw）的算法可以提高椭圆曲线的标量乘计算,但是容易受到边信道攻击.提出了一种新的抵抗简单功耗分析的有效算法,其基本思想是通过在使用TNAFw算法的标量乘中添加冗余操作抵抗对使用TNAFw算法的标量乘的简单功耗分析.该算法进一步优化了预计算点个数和计算时间,与SPA resistant TNAFw（STNAFw）算法相比,预计算点个数减少了约50%,计算时间减少了约18%～28%.     

SSCA算法改进及实现

SSCA(strip spectral correlation algorithm)算法是一种循环谱时域平滑算法.为了解决该算法运算量大,不能实时计算的矛盾,本文提出利用改进的滑动FFT算法和一位相关算法代替SSCA算法中滑动FFT和相关算法.给出了改进算法的数字实现方法和步骤,并用软件和硬件平台进行验证.仿真和试验结果表明:文中提出的数字实现算法能对信号的循环谱进行实时分析,能节约大量运算时间和存贮空间.基本解决了循环谱算法不能工程应用的问题.     

北斗信号捕获相位相干算法的设计与实现

针对北斗二号卫星导航系统信号捕获运算量大的问题,提出一种利用相位相干算法搜索起始码相位的方法,并给出基于现场可编程门阵列(FPGA)的相位相干算法的具体实现方案,算法中关于旋转因子运算的问题主要借助坐标旋转数字计算方法和查找表方法得以解决。编译综合及仿真结果皆表明,与传统快速傅里叶变化(FFT)算法相比,新方法只需用到复数加法,运算量小,且能正确捕获信号。     

面向码通并行的JPEG2000实时码流控制算法

为了提升基于码通并行的熵编码速度，提出了一种新的实时码流控制算法.该算法采用基于码通失真权重的失真模型估计失真，并行地调整三码通斜率，将斜率调整后的预备截断码通信息存储在查找表1中，并将预备截断点在表1中的首地址和最后一个截断码通相对于该地址的偏移量存储在查找表2中，通过更新和搜索两张查找表，动态地生成斜率门闸.实验结果表明，该算法节省了存储面积，减少了存储器访问次数，降低了计算复杂度.与JPEG2000评估软件模型相比，使用该算法重构的图像质量只下降了大约0.3 dB，在低比特图像压缩情况下，码通并行的熵编码执行时间可减少50％以上.     

空频分组编码OFDM系统迭代解码算法

根据OFDM系统子信道的相关性,为空频分组编码(SFBC)OFDM系统提出了一种简单的解码算法。该算法只需要少量的导频就可以估计信道并解码,当传输模式是QPSK时甚至无需信道估计。仿真结果表明:该算法与差分解码相似,虽然与相干解码比较有3 dB的性能损失,但是仍然能够得到分集增益,并且计算复杂度大大降低。     

一种改进的H.264分像素插值滤波算法

为降低H.264分数像素插值运算复杂度和存储访问量,提出了一种滤波系数可变、系数和不变的分像素插值算法。算法以目前视频编码标准H.264的分像素内插算法为基础,根据视频图像情况确定滤波系数。与H.264标准相比,可以降低18%的空间复杂度,计算复杂度相当,存储需求小。实验结果表明,该算法提高了峰值噪声比(PSNR),降低了比特率(Bit-rate),提高了编码性能。     

求解捷径问题的矩阵表作业法

依据树的逐步生成原理,仿照矩阵运算,提出了求解捷径问题的生成树算法。可以在表上进行演算,一次运算,能得到所有节点相对于始点的最短路径与路程。与公认的求解捷径问题的最有效方法－标号法相比更有规则、更有秩序,更适合复杂网络图的求解。     

一种有效扩展二阶循环统计量的方法

鉴于循环统计量和根值MUSIC方法在阵列信号处理中的诸多优点,提出了一种新的循环统计量方法。该方法充分利用了循环相关函数和共扼循环相关函数,并且巧妙结合了根值MUSIC方法,可以有效地抑制平稳噪声和滤除与信号循环频率不同的干扰信号,同时减小了计算的复杂度。实验结果表明:该算法有效地扩展了阵列孔径,可以处理空间距离很近的非相关信号,具有很强的空间分辨能力。