视频编码中基于时空信息运动估计的研究

提出了一种基于视频图像的时间和空间相关性信息的运动矢量预测方法，由于相领两帧图像中的内容应具有相关性，图像中物体的运动轨迹也具有相似性，因此可以利用前一帧图像中宏块的运动矢量确定运动轨迹，进而估计当前宏块的运动矢量，但是这种运动估计是受限的，因为估计运动矢量时的宏块顺序是逐行的按先后顺充进行，在当前帧中，当前宏块预测时只能利用具有因果关系的相邻宏块，但其与相邻宏块并非都具有因果关系，因此给出了预测矢量的资格检验方法，用以判断和剔除伪预测矢量，在搜索过程中采用菱形搜索（Pyramid)，相邻的两次搜索过程，要去除两个重叠区域，上述算法减少计算量，对Suzie序列测试结果，平均搜索次数是14－17次，并且解码图像的信噪比PSNR与FS搜索相比降级不多。     

基于行灰度投影相关的快速角度矢量估计算法

针对现存电子稳像算法估计图像旋转角度矢量的不足,提出了一种基于行灰度投影相关的快速图像旋转角度矢量估计算法。通过在当前帧图像中心位置选取灰度投影区域和参考帧图像相应区域作行灰度投影相关计算,估算出当前帧图像相对于参考帧图像的角度运动矢量。论述了灰度投影区域选取原则;分析了行、列灰度投影相关曲线的差异,得出行灰度投影相关曲线具有单峰性的结论;阐述了快速搜索算法的原理及其在本算法中的应用。实验表明,算法实现了对旋转图像序列角度运动矢量的快速估计（在PⅣ2.67GHZ,内存512M的PC机上,估算速度为37.7ms）,可对任意角度的角度矢量进行高精度的估计。     

基于相位相关的数字稳像算法研究

提出一种基于相位相关的车载视频稳像算法.采用对数极坐标变换技术以及相位相关技术检测图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数.为克服局部运动对全局运动参数的影响,采取了由局部运动参数求取全局运动参数的策略.在建立运动参数状态空间模型的基础上,采用Kalman滤波技术进行运动滤波,获取补偿参数.实验结果说明该方法能够比较理想地保留摄像机的主动运动,去除高频抖动.     

一种基于灰度投影与块匹配的视频序列快速稳像算法

针对视频图像序列的不稳定性,结合灰度投影算法与块匹配法各自的特点,提出了一种可以快速消除图像序列间平移和旋转抖动的新型电子稳像算法.该算法首先采用灰度投影法估计与补偿图像序列间的平移运动,然后用拉普拉斯算子在图像边缘处选取灰度信息比较丰富的小块模板,利用块匹配法计算模板的平移运动,再结合模板在图像上的位置估计图像的旋转...     

一种抑制IVUS图像序列中运动伪像的方法

针对连续回撤超声导管采集的冠状动脉血管内超声(intravascularultrasound,IVUS)图像序列中存在由周期性心脏运动所致运动伪像的问题,提出一种抑制方法,以改善IVUS纵向视图的视觉效果。首先,在综合分析运动伪像产生机制和表现形式的基础上,对相邻帧之间血管壁的刚性运动进行定量估计;然后,采用谱分析方法完成刚性运动参数中运动分量和几何分量的分离;最后,通过对各帧图像中血管壁的运动分量进行补偿,完成对运动伪像的抑制。该方法既不需要专门的ECG门控图像采集装置,也无需记录ECG信号,同时不需要抛弃有用帧,在抑制运动伪像的同时保证图像数据集合的完整性。对模拟图像和临床图像的实验验证了方法的可行性。     

一种改进的MRI图像刚性平移运动伪影的校正

在磁共振成像过程中由于患者的运动会在图像中造成运动伪影,从而造成图像的退化,严重影响临床诊断．本文对MRI图像刚性平移运动伪影提出了一个改进的后处理方法：首先用谱平移理论消除频率编码方向平移运动;然后建立模糊模型表示图像的背景并对其进行抑制,用数学形态学的方法确定图像的支撑域;最后以能量熵为收敛准则,用相位恢复算法对频率编码方向残余的子像素移动造成的伪影和相位编码方向的伪影进行消除．实验表明,应用本研究提出的方法能够明显地消除图像空间运动造成的伪影．     

摄像机旋转运动下的快速目标检测算法

论文提出了一种摄像机旋转运动下的快速目标检测算法。首先为图像的全局运动建立旋转参数模型,然后基于运动预测在相邻帧之间建立SIFT特征点对,利用RANSAC去除外点的影响,结合最小二乘法求解全局运动参数进行运动补偿,基于残差图像的更新策略实时更新特征点集,以适应背景的变化,最后使用帧差法获得运动目标。该算法不仅保持了SIFT本身的优越性能,而且极大地提高了检测速度。实验结果表明该算法可以实时准确的检测出运动目标。     

一种复杂背景下扩展目标搜索方法

目标搜索的关键在于捕获到感兴趣的目标。在复杂背景下,利用灰度特征、区域特征、纹理特征难以对目标进行有效搜索,而运动特征是可利用的有效特征。提出了一种基于运动矢量分类的扩展目标搜索算法,将前一帧图像均匀分块,对每块在其周围与当前帧图像块匹配,得到每块的运动矢量,依据目标块与背景块的运动方向差异剔除背景块,再依据目标块的集中性及其运动矢量的相等特性提取目标块,目标块中心的平均即为目标的近似形心。实验表明,该方法能够有效地对复杂背号下扩展目标进行搜索。     

根据帧间运动特性的变尺寸宏块运动估计

提出了一种新的用于视频编码的变尺寸宏块运动估计方法。该方法通过粗尺度 16×16 的当前块和邻域块运动矢量之间的差值 S 判断场景运动的复杂度,再根据差值 S 和当前矢量,决定宏块尺寸。场景运动平稳的部分采用 16×16 的宏块,复杂的部分采用 8×8 或 4×4 的宏块。实验表明,低码率条件下,采用普通运动补偿算法,该变尺寸宏块运动估计方法的预测帧的平均 PSNR 值比常规的固定尺寸块运动估计约提高 1.1-2.7 dB,并显著降低了方块效应。     

动背景下帧差分法与边缘信息融合的目标检测算法

针对动背景下运动目标的检测问题,文中提出了改进的三步搜索算法有效地提高灰度投影法检测序列帧间运动矢量搜索速度,同时保持了运动矢量的搜索精度.首先通过帧间运动矢量补偿将连续三帧图像的相同背景稳定在同一幅图像的相同位置上,其次对连续的三帧图像进行边缘信息提取,并对三帧连续的边缘图像进行差分法运算,最后结合数学形态学的闭运算...     

基于序列图像中二次曲线对应的纯旋转运动参数估计算法

采用特征对应的视觉运动分析方法，建立了基于二次曲线的刚体纯旋转运动方程，提出了求解刚体纯旋转运动参数的算法。在刚体纯旋转运动分析中，最少利用前后两幅图像中7对匹配二次曲线，就可用线性方程组求解刚体旋转运动参数，线性算法的提出使旋转运动参数的求解精度得到很大提高。最后利用合成数据和真实图像对纯旋转运动估计算法的精度和有效性进行了验证，表明该算法能准确、可靠地估计旋转运动参数。     

基于形态变换的非刚体运动及变形的新方法及其应用

提出非刚体运动及变性的新方法,与传统的线性方法相比,解决了任意非同拓扑结构（包括有孔及凹多边形）的内插问题,理论上证明此种方法是一种全局优化的内插方法并证明此方法的正确性。实验表明此方法效果自然,质量好、速度快、自动化程度高,为字体合成、计算机动画、模型基编码、虚拟人机通信提供一个强有力的方法和工具。     

基于改进梯度向量流形变模型的动目标检测方法

针对现有图像序列动目标检测技术抗噪声能力较差、跟踪性能鲁棒性不强的不足,提出了一种改进的梯度向量流形变模型算法,该算法构造了新的梯度向量场,利用图像灰度梯度信息、帧间运动信息以及邻域灰度信息相结合进行梯度向量场计算.仿真试验结果表明,该方法较好地克服了图像序列中随机噪声的影响,计算出的梯度向量场基本没有干扰区域,同传统向量场相比较,有效地提高了算法的抗噪能力和跟踪结果的准确性,可更好地实现图像序列的动目标检测.     

数字散斑相关技术在微结构平面运动测试中的应用

微结构是微器件或微系统的基本组成部分,对其运动特性的测试有助于对器件或系统的性能和稳定性进行评价．为此,针对频闪成像技术获得的微结构运动图像序列,对数字散斑相关技术应用于微结构平面运动特性测试的实现方法进行了探讨,采用梯度法实现全局刚性位移的精确测量,并作为牛顿迭代法的初值进行区域变形量的提取。具有较高的计算效率SiCRF微谐振器平面运动特性测试实验表明,微结构平面刚性位移测量的分辨率和偏差分别能够达到1／100像素和1／20像素,区域变形信息提取的有效性也得到了初步验证．     

一种新的基于颜色矢量角的图像空间描述符

在分析利用颜色直方图进行图像检索时存在问题的基础上,提出了一种新的图像空间描述符.首先利用颜色矢量角的特性将图像分为边缘区和平滑区两部分,然后,针对两种区域的不同分布特点,综合利用图像的边缘信息、形状信息及空间分布特性,采用两种不同的描述符--方向颜色矢量角直方图和空间联合分布熵分别来提取图像的边缘区和平滑区的分布特征.实验结果表明,将其用于图像检索,取得了很好的检索效果.     

全局运动估计及其在视频编码中的应用

对全局运动估计进行了研究,并提出了它的改进算法。在有局部运动的情况下,改进算法的计算速度和准确性都有明显提高。研究了全局运动估计在视频编码中的应用。在视频压缩它是spirte编码的关键技术,这 种技术较之传统编码方法有较好的编码性能。利用MPEG－4的软件测试平台进行了MPEG－4校验模型中已有算法的实验比较,结果表明,改进的全局运动估计的计算速度明显提高,视频编码的性能得到了改善。     

Application of fractal analysis in image motion estimation

The motion estimation, as a key technique, affects the effect of image processing. However, many matching criteria based on the similarity of image grey value probably lead to the inaccurate motion estimation. In order to improve the performance of motion estimation, a novel image matching criterion is proposed on the basis of the fractal theory. The proposed criterion not only considers the grey-level similarity of the same object, but also takes into account the invariance of the fractal dimension of the same object. Therefore, the optimal and accurate matching between anchor object and reference objects can be better ensured. The experimental results show that the estimated motion vector of the proposed method is more approximate to the true motion vector than that of the traditional methods. What is more, the peak signal-to-noise ratio value of the image is improved by the proposed criterion. Meantime, the computational complexity is increased slightly.     

基于自适应前景分割及粒子滤波的人体运动跟踪

提出了在图像序列中用自适应前景分割及粒子滤波对人体的3-D运动轨迹进行跟踪的方法．首先建立了像素点的高斯模型,并结合图像帧间的差分信息以及灰度分布的先验概率等因素完成了图像中人体的自适应分割．根据所得到的分割结果建立了透视投影下的运动平面跟踪模型．根据投影过程的非线性以及图像中噪声分布的未知性,提出了粒子滤波的跟踪方法,并最终得到了人体运动平面的3-D轨迹．实际人体运动图像序列的实验证明,本文方法能有效地跟踪人体运动的3-D轨迹,并反映出在此跟踪问题上粒子滤波比传统的扩展卡尔曼滤波更具优势．