基于奇异值分解的基图像的人脸识别

研究了基于奇异值分解的人脸识别问题。首先证明了图像的大量信息主要体现在图像矩阵奇异值分解的前几个最大奇异值所对应的左、右奇异向量中,然后给出了模板图像的基图像,并将图像展开成基图像的线性表示,提取其组合系数作为图像的代数特征并用于人脸识别中。实验表明,较以投影系数向量为代数特征的人脸识别方法,该方法所需的运行时间明显降低,而且与基于奇异值向量作为图像特征的方法相比,该方法的识别精度明显提高。     

基于奇异值分解的图像去噪

提出了利用奇异值分解去除图像噪声的方法。从矩阵的角度出发,通过对图像矩阵进行奇异值分解,将包含图像信息的矩阵分解到一系列奇异值和奇异值矢量对应的子空间中,然后通过有效奇异值重构图像矩阵达到去噪目的。试验利用MATLAB通过对MRI(核磁共振)医学图像进行去噪处理,验证了奇异值分解的去噪效果,并且通过对多幅图像的试验结果进行分析,得到了去噪重构图像时所需有效奇异值数目的统计值。     

基于奇异值分解的图像匹配方法

传统的图像匹配方法中, 由于实时图和参考图之间存在着灰度差异和几何形变,仅用灰度作为特征进行匹配算法的性能很容易受到影响。文中提出了一种基于奇异值分解的图像匹配方法。该方法首先利用奇异值分解方法,求出模板图像矩阵的奇异值及奇异值向量,用它们作为模板图像的特征代替传统算法中的灰度对两幅待匹配图像进行全局搜索定位。由于奇异分解方法所特有的优越性,匹配实验取得了良好效果。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于奇异值分解的图像目标跟踪算法

传统相关跟踪方法是利用模板图像与目标图像对应像素的灰度差异信息进行跟踪,它对旋转变化敏感,且存在跟踪累积误差,容易导致模板漂移而丢失目标。文中提出基于奇异值分解的跟踪算法,算法首先建立模板图像训练集合,利用奇异值分解方法,张成模板图像特征空间,然后求出模板图像在特征空间里的投影值,代替传统算法中灰度对两幅待匹配图像进行的全局搜索定位。在进行投影值间的相似性度量时,欧氏距离同等对待所有的特征向量不移合理,文中采用了一种鲁棒估计方法,可以对不同距离的值做不同处理。匹配跟踪实验效果良好。     

基于高维张量奇异值分解的图像加密

现有基于奇异值分解(SVD)的彩色信息加密系统提供了一种光学矩阵分解方案、安全的密文和敏感的密钥。高维张量奇异值分解(HOSVD)是SVD矩阵的自然线性延伸,提出了一种基于HOSVD的彩色图像加密算法。在加密过程中,HOSVD比SVD提供了更多的密文乘法组合次序。这些乘法组合次序可以有效地增加未经授权的解密难度。在解密过程中,HOSVD的重建精度比SVD更高。这些优点提高了准确性、安全性和鲁棒性。通过对100个图像测试数据集的计算机仿真验证了该算法的可行性。     

基于奇异值分解的广义系统迭代学习控制算法

在对广义系统进行奇异值分解的基础上,研究了一类广义系统的迭代学习控制问题。针对快子系统和慢子系统的特点,分别利用状态误差代入输出误差,得到了一类新的广义系统迭代学习控制算法结构,这一算法是全新的。然后从理论上对所提出的算法进行完整的收敛性分析。分析结果表明,满足给定的收敛条件,系统输出可以渐近地跟踪给定的期望轨迹。     

基于奇异值分解的小波域水印算法

文章提出了一种新的小波域奇异值分解的算法,通过对原图像小波分解后的系数进行奇异值分解来嵌入水印,具有很强的抗JPEG压缩能力,并在嵌入水印时采用了自适应嵌入的方法提高了不可见性,还采用了一种基于队列置换的图像置乱技术,提供密钥增加了系统的安全性。     

奇异值分解算法优化

奇异值分解算法在信号处理、图像处理、信息安全等领域均有重要应用.针对该算法存在的性能问题,提出了基于gamma:1驱动的数据重用模型,提高计算负载平衡性,降低数据通信量;给出基于多处理器的并行分解模型,数值试验均表明算法具有较高的并行加速比和效率.     

基于改进三维形状上下文的点云配准

针对目前常用配准算法不能满足生产制造行业中高精度工艺要求的问题,本文基于三维点云提出一种改进三维形状上下文（3DSC）点云配准的有效解决方案。首先,通过改进的降采样方式设定阈值采集轮廓点云,对采集的点云依次进行三维网格划分形成形状上下文。然后,进行改进的3DSC初始配准,进而采用迭代最近点（ICP）精确配准,实现了源点云与目标点云之间的旋转平移变换。为验证改进算法的有效性,采用FPFH-ICP、PFH-ICP、传统3DSC和本文改进算法进行配准实验对比。实验结果表明,对于bunny点云和flowerpot点云,本文改进算法精度分别可达2.253 55e-05 m和9.969 02e-06 m,明显优于其他算法的配准精度。与传统3DSC配准算法相比,改进的3DSC配准算法可节省75%～85%的配准时间。改进的3DSC点云配准方法有利于提高配准精度且能优化配准时间,提高了配准效率。     

基于改进ICP的复杂机械零件测量点云配准方法

点云配准是基于机器视觉进行复杂机械零件三维非接触精密测量的关键环节。针对传统迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法对初始位置依赖性强,迭代收敛速度慢,错误对应点对多,难以满足大批量复杂机械零件测量点云配准效率和精度要求的问题,提出了一种基于ISS-FPFH(intrinsic shape signature-fast point feature histogram)特征结合改进ICP的复杂机械零件测量点云配准方法。为了减少点云配准数量,并保留点云表面原来的细微特征,提出了基于重心邻近点的体素滤波器对点云进行下采样预处理。为解决传统ICP算法因合适初始位置难以确定而导致多视角测量点云配准失败的问题,采用了基于ISS-FPFH特征的采样一致性初始配准(sample consensus intial alignment, SAC-IA)算法进行粗配准。为解决传统ICP算法迭代收敛速度慢、错误对应点对多的问题,提出结合法向量夹角约束的点到平面ICP算法进行精配准。以斯坦福大学的bunny点云模型为对象,验证了本文提出方法对噪声点云的鲁棒性。以常见的复杂机械零...     

Shearlet变换和奇异值分解的图像隐藏方法

为了更好地平衡Shearlet域图像隐藏不可见性、鲁棒性和算法时间复杂度之间的关系,提出了一种基于Shearlet变换和奇异值分解的图像隐藏方法。利用Shearlet变换的能量聚集性、小波包分解低频子带抗攻击性强和矩阵奇异值良好的稳定性,载体图像先进行Shearlet分解,得到的低频子带再进行二级小波包分解。将秘密图像的重要信息位平面隐藏到小波包分解低频系数的奇异值矩阵中,次要信息嵌入Shearlet高频子带中。实验表明,该算法对高斯噪声、滤波和剪切等攻击都有较好的鲁棒性,同时,不可见性较好,时间复杂度较低。     

一种快速张量分解算法及其在人脸识别中的应用

基于张量代数的人脸识别技术对姿态、光照和表情的变化具有很好的鲁棒性.本文在高阶奇异值分解的基础上,提出了一种基于特征空间的快速张量分解算法.首先使用传统的子空间学习方法对观测图像进行降维,然后在低维的特征空间对训练数据进行张量分解.通过在Weizmann人脸数据库上进行人脸识别实验,验证了本文方法的有效性.     

基于SVD的小波变换图像去噪方法

针对传统SVD图像去噪方法的不足,提出了一种基于SVD分解的小波分解图像去噪方法。通过对小波变换的系数矩阵进行奇异值分解,将其中的信号特征成分和噪声分解到不同的正交子空间中,在子空间中选取集成信号特征成分的奇异值矢量进行重构,从而提取出淹没在噪声中的信号成分。实验结果表明该文提出的方法适用于图像信号的提取,与传统的SVD去噪方法相比,它提取出的信号特征成分更完整,信噪比更高。     

一种基于奇异值分解的解相干算法

该文针对稀疏重构解相干问题,利用接收数据厅奇导值分解(SVD)后的大特征值对应的特征矢量,提出一种改进解相干方法。该方法通过迭代这一特征矢量来重构角度,无需知道信号源的数目,即可准确重构角度信息,实现解相干。相对于经典SVD算法,所提算法运算速度更快,稀疏重构效果更优。理论分析和仿真结果都验证了算法的良好性能。     

利用曲率分析的三维网格质量评估方法

由于顶点的曲率能够很好地反映3维网格的视觉特征,该文提出了一种利用曲率分析的3维网格质量评估方法。该方法首先估算各顶点的曲率,然后在每个顶点的邻域内构建一个曲率矩阵,并根据原始网格和失真网格对应曲率矩阵的奇异值差异评估顶点位置的失真,最后通过对这些局部失真的加权联合得到网格的整体失真。实验结果表明,相比于其他方法,该文提出的方法不但能够更准确地评估3维网格的质量,而且具有更好的鲁棒性。     

High-accuracy band to band registration method for multi-spectral images of HJ-1A/B

Band-to-band registration accuracy is an important parameter of multispectral data. A novel band-to-band registration approach with high precision is proposed for the multi-spectral images of HJ-1A/B. Firstly, the main causes resulted in misregistration are analyzed, and a high-order polynomial model is proposed. Secondly, a phase fringe filtering technique is employed to Phase Correlation Method based on Singular Value Decomposition (SVD-PCM) for reducing the noise in phase difference matrix. Then, experiments are carried out to build nonlinear registration models, and images of green band and red band are aligned to blue band with an accuracy of 0.1 pixels, while near infrared band with an accuracy of 0.2 pixels.     

Security analyses of the watermarking scheme based on redundant discrete wavelet transform and singular value decomposition

This study analyzes the recent image watermarking schemes based on redundant discrete wavelet transform (RDWT) and singular value decomposition (SVD), and shows that in fact they are insecure and cannot be used for protecting the rightful ownership. The RDWT-SVD watermarking directly embeds a grayscale watermark image of the same size with the host image into the singular value matrix of the RDWT-transformed host image, then produces the left and right orthogonal matrices as side information which is later used in the watermark extraction stage. The RDWT-SVD approach enjoys the advantage of the RDWT redundancy to achieve a high embedding capacity, and preserves the watermark imperceptibility by exploiting the SVD stability properties. It is claimed that RDWT-SVD watermarking is robust against several common image processing and geometrical attacks, yet a fundamental flaw in the RDWT-SVD scheme is found, which leads to severe the false positive issue. Three vulnerable attacks should be considered in the RDWT-SVD scheme: (1) An attacker can easily claim the owner watermarked image; (2) the owner has the ambiguity because of the wrong side information usage, and (3) the owner can extract the correct watermark from arbitrary image. Thus, it is important to highlight these attacks when implementing the RDWT-SVD watermarking scheme.     

A robust audio watermarking scheme based on reduced singular value decomposition and distortion removal

This paper presents a blind audio watermarking algorithm based on the reduced singular value decomposition (RSVD). A new observation on one of the resulting unitary matrices is uncovered. The proposed scheme manipulates coefficients based on this observation in order to embed watermark bits. To preserve audio fidelity a threshold-based distortion control technique is applied and this is further supplemented by distortion suppression utilizing psychoacoustic principles. Test results on real music signals show that this watermarking scheme is in the range of imperceptibility for human hearing, is accurate and also robust against MP3 compression at various bit rates as well as other selected attacks. The data payload is comparatively high compared to existing audio watermarking schemes.