基于PCA和KRX算法的高光谱异常检测

针对高光谱图像背景复杂导致高光谱图像异常检测效果下降的问题,提出了一种新的基于抑制背景的高光谱图像异常检测方法。该方法首先使用主成分分析法抑制高光谱图像中的背景信息,得到背景抑制后的图像,然后再使用基于核的RX算法(KRX算法)异常检测,最后将检测结果图进行阈值分割,得到一幅二值图像。最后使用ROC曲线对检测结果进行评价,通过与RX、KRX算法对比,证明本文方法得到的结果具有较高的检测率和较低的虚警率,充分说明文中方法的有效性。     

基于背景更新的运动车辆检测算法研究

在基于视觉的智能交通系统中,运动车辆的检测是最基础也是最关键的步骤。目前运动车辆检测中最常用的方法是背景差分法。该算法的关键在于背景图像的获取,由于背景图像的动态变化,为了有效的对车辆进行检测,需要对背景进行实时更新。因此,提出了一种新的基于像素点灰度值变化的自适应更新背景的算法,该算法在背景变化的情况下,能实时地修正或更新当前背景图像,再结合差分法与阈值化分割出完整的运动目标。通过实验证明了算法的有效性和实时性。     

基于交叉协方差子空间估计的前景检测方法

提出了一种基于交叉协方差子空间估计的背景建模方法,用以实现复杂场景下的前景检测.基于交叉协方差的主成分分析方法可以保留更多的图像协方差信息,因此非常适合用于背景模型的构建.本文首次将基于交叉协方差的二维主成分分析方法引入至背景建模领域,并且提出了相应的增量更新算法来实现背景的自适应估计.此外,本文考虑了前景的稀疏性及连续性,并将其合理应用于前景检测过程中.定量实验和定性分析表明,本文提出的方法具有较强的鲁棒性,可以实现复杂场景下的准确背景建模.      

相机抖动场景下的运动前景检测算法

前景检测是视频监控中信息提取的关键,而相机抖动造成背景边缘的像素极易误检为前景像素,降低前景检测的精确度.为此,提出相机抖动场景下一种基于运动信息的前景检测算法:分析二值图像中候选前景点的运动信息,构建非参数的背景运动信息分布模型;计算候选前景的运动信息与背景模型的概率似然性,由自适应的阈值控制来确定真实前景,该自适应阈值由Mean-shift及信息熵算法共同确定,可以克服单个的全局阈值对场景变化适应能力差问题;针对检测到的前景点和背景点的运动信息,采用首进首出的策略更新背景运动信息分布模型,提高模型对场景实时变化的适应性.实验结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,能有效地检测相机抖动场景下的运动前景.     

基于背景抑制及顶点成分分析的高光谱异常小目标检测

高光谱图像异常小目标检测数据量大、信息提取困难.文中提出了一种不需要先验信息并且计算复杂度较低的快速检测算法——基于背景抑制及顶点成分分析（EVCA）的异常小目标检测.利用高光谱图像端元是单形体顶点这一特性,在抑制背景后的图像上提取目标端元,并结合光谱匹配技术完成目标检测.为了验证新方法的有效性,与不经过背景抑制的VCA算法及传统检测算法进行了比较.实验结果表明,该算法不需要先验信息,体现了较好的检测效果.     

基于改进ViBe算法的运动目标检测

ViBe算法是一种基于静态背景下的运动目标检测算法，针对其“鬼影”问题和运动目标静止时会被更新为背景的问题提出了改进ViBe算法，即对原ViBe算法的背景模型初始化、动态阈值、前景分割和背景模型更新等4个部分进行了改进。采用均值法获取的背景图像初始化背景模型，可消除“鬼影”;利用计数法控制前景分割动态阈值，使前景图像更加准确；使用帧差法思想改进前景分割，使前景图像更加完整；通过引入阈值保证背景模型更新的稳定性。根据试验结果可知，改进ViBe算法对正常移动车辆、较小运动目标和存在静止情况的运动目标都有较好的检测能力，解决了“鬼影”问题和运动目标静止时会被更新为背景的问题，同时相较于原ViBe算法和其他常用运动目标检测算法，改进ViBe算法在保证准确性的基础上提高了检测的完整性。     

基于模糊数学的公路路面裂痕检测技术

根据公路路面实际裂痕灰度值比背景灰度值低,而路面非背景和非裂痕像素灰度值比背景灰度值高或低很多,设计了一种基于模糊数学的公路路面裂痕检测的新技术.首先使用改进的基于乘性模型的灰度校正算法对原始图像进行预处理,接着根据OTSU最大类间方差法计算得到原图像前景与背景的最佳阈值作为渡越点,构造一个新的模糊隶属度函数对预处理后的图像进行模糊处理,然后用Sobel算子对模糊后的图像边缘检测判断得到含有裂痕信息的区域,最后用图像分割算法区域分割出含有裂痕信息的图像子块.实验证明,新提出的方法在处理速度和检测准确性方面基本能够满足实际需要,能实时、自动检测出模糊图像的裂痕.     

复杂场景下运动车辆实时动态自适应检测方法

针对复杂交通场景中运动车辆检测方法存在的局限性,提出了一种基于自适应背景与改进动态阈值相结合的运动检测算法.基于当前帧与背景相减得到的差分图像,利用自适应阈值选取方法分别对差分图像的三个颜色通道进行二值化,从而实现运动目标的精确检测.根据检测结果,采用中值更新策略实现背景图像的实时更新.实验结果表明,该算法可以从复杂交通场景图像序列中有效地检测出运动目标.而且算法计算量小,具有良好的鲁棒性与实时性品质指标,能够很好地满足智能交通监控系统中运动车辆实时检测技术要求.     

基于交通视频的运动车辆检测方法

为解决交通测试系统中车辆实时跟踪和分割的问题, 以数字图像处理方法为手段, 针对采集到的交通路况信息, 重点研究了背景差分算法提取运动车辆, 并提出了一种计算量较小的自适应背景更新算法; 采用一种工作在HSV(Hue, Saturation, Valve)空间非基于模型的车辆阴影检测算法, 并提出设置阈值参数的方法, 在去除车辆阴影的同时也滤除了行人、 自行车及摩托车等干扰; 针对车辆阴影检测后的二值化图像, 采用适合的形态学方法进行后期处理。对实际交通环境下的大量视频和图像进行测试的结果表明, 该方法可以有效地实现运动车辆的检测。     

复杂交通环境中车辆的视觉检测

基于复杂的交通环境中检测行驶车辆是视觉交通监控系统的一个关键问题,提出了一种新的检测行驶车辆的方法.用序列图像中连续三帧图像的差分粗分出运动区域,并用一种基于图论的静止分割产生的区域信息来修正运动分割的结果.给出了一种模板来增强图像区域间的对比度,以改进分割效果.实验结果表明,该检测方法能有效地在复杂背景中定位运动车辆.     

Foreground Detection Based on Nonlinear Independent Component Analysis

Motionless foreground objects are key targets in applications of home care monitoring and abandoned object detection,and pose a great challenge to foreground detection.Most algorithms incorporate the motionless foreground objects into their background models because they have to adapt to environmental changes.To overcome this challenge,a foreground detection method based on nonlinear independent component analysis(ICA) was proposed.Considering that each video frame was actually a nonlinear mixture of the background image and the foreground image,the nonlinear ICA was employed to accurately separate the independent components from each frame.Then,the entropy of grayscale image was calculated to classify which resulting independent component was the foreground image.The proposed nonlinear ICA model was trained offline and this model was not updated online,so the method can cope with the motionless foreground objects.Experimental results demonstrate that,the method achieves remarkable results and outperforms several advanced methods in dealing with the motionless foreground objects.     

融合ICA和GBVS的烟雾分割检测算法

在烟雾前景分离中,针对传统高斯混合模型分离的前景仍存在大量噪声点的问题,本文将独立分量分析(ICA)应用于分离烟雾前景,对传统烟雾前景分离算法进行改进,算法通过ICA消除烟雾前景和背景间的二阶和高阶相关,降低非烟雾成分的干扰,并通过基于图的视觉显著性(GBVS)来缩减预判的烟雾前景区域,得到较为纯净的烟雾区域。实验结果表明,与基于混合高斯模型的烟雾检测算法相比,该算法提取的烟雾区域小而集中,主观视觉评价以及客观指标均显示本文算法的识别效果更优。     

基于源图像分析的动态ICA域灰度图像融合方法

提出一种利用源图像之间的冗余、互补等相关信息的动态ICA域融合方法. 针对ICA变换函数训练以及ICA域融合规则设计对算法适应性、计算量、图像融合效果和人眼视觉系统识别能力等的影响,研究提出充分利用源图像的冗余和互补信息,从源图像中自动选择有代表性的图像块作为训练图像块,实现ICA域变换函数随源图像而动态变化. 将文中方法与N.M 2007方法及双树复小波融合算法作为对比,通过人眼主观感知和客观融合评价参数对融合图像进行对比分析,结果表明,文中方法增强了算法的适应性并降低了计算量,增强了图像融合效果,建立了对场景更全面和精确的表达,可使观察者更有效获得场景信息.      

Application of Kernel Independent Component Analysis for Multivariate Statistical Process Monitoring

In this research,a new fault detection method based on kernel independent component analysis (kernel ICA) is developed.Kernel ICA is an improvement of independent component analysis (ICA),and is different from kernel principal component analysis (KPCA) proposed for nonlinear process monitoring.The basic idea of our approach is to use the kernel ICA to extract independent components efficiently and to combine the selected essential independent components with process monitoring techniques.I2 (the sum of the ...     

基于独立分量分析的遥感影像分类方法

多光谱遥感影像反映了不同地物的光谱特征,其分类是遥感应用的基础。独立分量分析对未知的源信号的混合信号进行估计,可以获得相互独立的源信号的近似。独立分量分析利用了信号的高阶统计信息,对于多光谱遥感影像而言,其去除了波段影像之间的相关性,获得的波段影像是相互独立的。最后通过TM遥感影像数据的分类试验,验证了基于独立分量分析的线性光谱混合分析模型应用于多光谱遥感影像非监督分类的有效性。     

基于广义伽玛分布的灵活独立分量分析算法

针对基于拉普拉斯分布灵活独立分量分析算法收敛速度较慢的问题,提出了一种基于广义伽玛分布的灵活独立分量分析算法,该算法把广义伽玛分布概率密度函数作为语音信号概率密度函数的估计,得到一个更加适合语音信号分离的激活函数。将推导出的激活函数应用于独立分量分析(ICA)的自然梯度算法中进行了计算机仿真实验,验证了算法的收敛性能和分离性能。     

独立分量分析及其在诱发电位提取中的应用

独立分量分析能够在各信号频率混迭的情况下,从它们的线性混合信号中有效分离出原始信号,这为微弱电生理信号的提取提供了途径,受到生物信号处理研究人员的关注.作者研究分析了独立分量分析模型和一种基于负熵判据的定点快速ICA算法的实现,并将该算法运用于仿真诱发电位的提取中,从观测信号(混合信号)中有效地提取出视觉诱发电位.     

级联双稳随机共振降噪下的有噪ICA研究

研究了强噪声混合条件下的独立分量分析（ICA）问题．提出了一种将级联双稳随机共振（SR）用于有噪ICA盲源分离的方法．该方法利用级联双稳SR对时域波形降噪的优良特性，先对有噪ICA信号进行SR输出，再进行ICA盲源分离．实验结果表明，利用上述方法可以有效提高有噪ICA的分离效果．     

Nonlinear Statistical Process Monitoring and Fault Detection Using Kernel ICA

A novel nonlinear process monitoring and fault detection method based on kernel independent component analysis (ICA) is proposed. The kernel ICA method is a two-phase algorithm: whitened kernel principal component (KPCA) plus ICA. KPCA spheres data and makes the data structure become as linearly separable as possible by virtue of an implicit nonlinear mapping determined by kernel. ICA seeks the projection directions in the KPCA whitened space, making the distribution of the projected data as non-gaussian as possible. The application to the fluid catalytic cracking unit (FCCU) simulated process indicates that the proposed process monitoring method based on kernel ICA can effectively capture the nonlinear relationship in process variables. Its performance significantly outperforms monitoring method based on ICA or KPCA.     

基于独立成分分析和小波变换处理两相流信号

为克服噪声信号给速度测量带来的影响,提供了一种基于独立成分分析(ICA)和小波变换处理两相流信号的方法。首先介绍独立成分分析(ICA)的基本原理及其实现方法,并利用此方法对两相流信号进行处理;根据傅立叶变换确定信号的频谱;然后介绍小波变换和空间滤波的基本原理,并利用小波变换确定信号的带宽;并根据带宽求出固体速度。最后给出仿真实验结果。结果表明:这种方法可以满足固体速度测量的需要。