极化SAR图像中的弱小舰船目标检测

结合最新的子空间数据分析方法--非负矩阵分解(nonnegative matrix factorization, NMF),对极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像中的弱小舰船目标提出一种全新的有效检测方法。该方法利用极化协方差矩阵分解,得到包含极化图像能量的特征值组,组成满足NMF要求的非负矩阵;然后采用稀疏限制的NMF来提取其中的主要特征,以此将舰船目标检测出来。采用国内全极化和双极化实测海洋数据进行实验,验证了本文方法的有效性。     

基于非负矩阵分解新的人脸识别方法

非负矩阵分解是一个新的特征提取方法,基于非矩阵分解的理论,提出了具有正交性的投影轴的计算方法和具有统计不相关性的投影轴的计算方法。与原非负矩阵分解方法,提出的方法在某种程度上是降低了特征矢量之间的统计相关性,并且提高识别率。通过在ORL人脸库和YALE人脸库上进行实验,结果表明提出的两种特征提取方法在识别率方面整体上好于原非负矩阵分解特征提取(NMF)方法,甚至超过主成分分析(PCA)法。     

一种用于图像认证的感知哈希方法

随着大量多媒体应用的发展,数字图像增加了被非法操作和篡改的危险,这使得图像认证技术受到了越来越多的关注。感知图像哈希是图像内容或特征的简洁表示,它适合应用于图像内容认证和图像索引。提出了一种组合非负矩阵分解和奇异值分解的感知哈希方法,图像首先被分割成依赖于密钥的重叠图像块,每块进行非负矩阵分解得到表征图像局部特征的系数矩阵,然后对其进行奇异值分解取最大的奇异值矢量构成哈希序列,实验表明建议的方法对JPEG压缩、图像滤波等内容保持操作具有较好的稳健性,同时可实现定位恶意篡改的能力。     

基于NSST域的红外和彩色可见光图像融合

为了进一步提升彩色可见光和红外图像的融合质量,提出了基于NSST和颜色空间的彩色图像融合方法.首先将RGB空间的彩色可见光图像变换到更符合人类视觉系统的颜色空间,其次利用NSST可以更好提取图像细节信息的优势,对颜色空间的非彩色分量和红外图像进行NSST分解,对分解后的低频系数采用基于方向信息测度的系数选择方案,对高频系数则采用基于隐马尔可夫树(hidden Markov tree,HMT)模型的系数选择方案,然后对经过选择融合的低、高频系数进行NSST逆变换,得到的融合图像作为新的非彩色分量,结合已有的分量将其逆变换回RGB空间,得到最终的融合图像.仿真实验证明了方法的有效性.     

一种组合类别信息的非负矩阵分解方法及其应用

基于非负矩阵分解理论,提出一种新的有监督的特征提取方法,它具有二个特点: 一是在特征提取过程中它直接利用训练样本的类别信息,二是在计算上仍然采用与非负矩阵分解方法相同数学公式,因此这种新特征提取方法被称为组合类别信息的非负矩阵分解(CINMF)方法.另外,在分类时本文提出了基于两种特征融合的分类策略进一步提高CINMF方法的识别率.通过在YALE人脸库和ORL人脸库上进行实验,结果表明本文提出的新方法在识别率方面整体上好于原非负矩阵分解方法,甚至超过常用的主成分分析法(PCA).     

基于小波的人脸去光照识别算法研究

研究了面部图像的多级小波分解与重构,分析了光照、表情等变化对小波分解低频近似系数的影响,指出了光照变化对小波低频近似系数影响最大,表情和个体差异的影响次之.在此基础上提出应用PCA变换的方法来重建光照影响小的小波低频近似分量,以此来替换原图的小波低频近似系数,再通过小波重构得到去光照人脸.在识别时,运用特征脸的方法对重构脸进行了特征提取与识别研究,在AR人脸库上进行了测试,并对不同小波基进行了比较,结果表明该方法能有效地去除光照等因素影响,识别效果得到了较大地提高.     

基于小波和变分泛函的图像分解

提出了一种小波域图像分解算法,该算法通过在小波域中最小化一个变分泛函把图像分解成u和v两部分,其中u在Besov空间B11(L1)表示图像的几何特征,v在对偶空间B∞-1(L∞)刻画了零均值振荡信号,如纹理和噪声。在求解泛函最小值时,采用一种新的迭代的子空间投影方法,利用该投影方法得到图像在小波域中的分解部分序列,重构该序列的极限即可得到图像的分解部分,同时给出了该迭代方法的收敛性证明。实验结果表明新模型比Daubechies-Teschke模型能更好地分解图像,尤其是低噪声图像。     

基于NSCT变换的红外与可见光图像融合算法

分析了非子采样Contourlet变换滤波器组的设计与实现方法,提出一种基于非子采样Contourlet变换的红外与可见光图像融合算法。首先将图像作非子采样拉普拉斯金字塔尺度分解,并在各个尺度层对高频子带作非子采样方向分解;然后分别采用基于区域能量和区域方差的的融合规则得到融合图像的非子采样Contourlet低频系数和高频系数;最后再进行非子采样Contourlet逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法的融合效果优于àtrous小波变换方法和Contourlet变换方法。     

广义判别正交非负矩阵分解及其应用

提出了一种广义判别正交非负矩阵分解算法。与传统非负矩阵分解算法不同,该算法对目标函数加入了正交约束,保证了低维特征的非负性;也不同于以往的判别非负矩阵分解算法将判别约束加于低维权重上,该算法将判别约束推广到低维特征中,使得低维特征参与模式识别,进一步提高了识别精度。本文给出了算法的推导过程,并将其应用于人脸验证和人脸表情识别。实验结果表明,该算法提高了低维特征的判别能力,具有更好的性能。     

基于非凸加权范数约束的SAR图像降斑

结合相似图像块具有低秩的特性提出了一种非凸加权范数约束(non-convex weighted norm constrain, NWNC)的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像降斑方法。首先对每个目标块寻找相似图像块构建相似图像块集合;然后对相似图像块集合的系数矩阵进行NWNC;再利用广义阈值收缩法估计系数矩阵;最后对系数矩阵进行反变换重构出降斑图像。实验结果表明,该方法不仅有效地解决了传统低秩核范数约束不足的问题,而且通过NWNC和广义阈值收缩估计系数使得系数估计更加精确,表现在抑制斑点噪声的同时可以很好地保护图像的纹理细节。     

基于鱼眼图像的虚拟漫游研究

根据鱼眼图像的有效区域为圆形,提出了扫描线逼近的轮廓提取算法,基于图像重叠部分亮度差最小的原理,确定了重叠区域,通过对重叠区域进行融合处理实现了鱼眼图像的缝合,最后直接从鱼眼图像上提取颜色信息,重新采样图像数据,实现了基于鱼眼图像的虚拟漫游。结果表明:能较大的提高漫游的实时性能,取得了良好的效果。     

二次率失真优化截取的感兴趣区域编码

提出了一种基于优化截取內嵌码块编码(EBCOT)压缩技术感兴趣区域的编码,根据给定的感兴趣区域的最小峰值信噪比要求,利用率失真优化原理自动组织码流。与一般感兴趣区域编码方法不同的是该方法不对小波域的系数进行提升。解码器不需要知道该图像是否存在感兴趣区域或者具体位置,只要进行正常的解码即可。同样重要的是该算法保留了EBCOT的固有特性。实验结果表明,该算法能够获得很好的总体质量。     

基于内容的检索技术在遥感图像中的应用

随着遥感图像数量的急剧增加,基于内容的遥感图像检索系统逐渐成为了一个研究热点。系统地介绍了该领域各个方面研究的现状;给出了遥感图像内容检索系统的基本结构和查询策略;对该领域可深入研究方向进行了展望。     

卫星影像在战场环境仿真中的应用

纹理映射是战场环境仿真中建立真实地理环境的重要手段。本文介绍了卫星影像的发展现状及其在三维地景建模中的应用前景,并以SPOT影像为例,重点研究了用于纹理映射时对卫星影像的预处理方法。文章最后给出了一个应用卫星影像进行三维地景建模的实例。     

基于FPGA的图像无损压缩算法的实现

JPEG LS是针对连续图像无损压缩的ISO/ITU标准,它是近年来JPEG对于图像无损压缩拟订的新标准。采用FPGA硬件实现该算法可以实时压缩各种大容量图片。介绍了JPEG LS中心算法LOCO I的基本编码原理,描述了其具体的编码流程。给出了基于可编程逻辑电路(FPGA)硬件实现图像无损压缩算法的设计与实现方法,该算法具有更高的压缩比。     

一种基于视频的水下场景复原算法

为了从由水面波动引起严重失真的视频中快速恢复出真实的水下场景图像,提出了一种结合序列图像配准和最优图像块选择的复原算法。首先通过一种迭代的序列图像配准算法消除视频帧中严重的几何畸变,并获得任意时刻水表面的三维形状,然后利用最优图像块选择算法从校正后的图像序列中合成出无失真的水下场景图像。实验结果表明,与主流的图像配准结合稀疏噪声去除的方法相比,算法能够获得更加准确清晰的视觉效果,同时具有更高的计算效率。     

像素级多分辨图像融合技术概述

多分辨率图像融合算法是目前常用的图像融合方法,可分为多分辨金字塔融合算法和基于小波变换的融合算法。详细介绍了各类金字塔的演变过程、构成方法和融合规则,并分析了各自的优缺点;还论述了基于小波变换的多分辨率图像融合方法,包括离散小波变换图像融合方法、小波树图像融合方法和小波标架图像融合方法。最后,对这两类融合算法作了比较,证明了该算法比其它方法具有更好的性质。     

一种提取医疗图像中血管轮廓的简单方法

提出了一种检测血管轮廓的简单方法。试验结果表明,它可以较准确、完整地检 测出图像中的大部分血管轮廓。     

基于整数到整数小波变换的图像编解码器设计

为设计具有低运算复杂度和渐进传输特性的图像编解码系统,采用对图像进行整数到整数小波变换,变换后的系数采用空间方向树结构进行了重新组织。整数到整数小波变换的优点使编码器的运算量有较大幅度降低,空间方向树结构使编码器获得了嵌入式码流。试验表明,该系统可在一定程度上满足图像信息在存储、网络浏览以及传输方面的需求     

小波域多聚焦图像融合算法

研究了小波域多聚焦图像融合方法中滤波器、分解层数、融合规则的选取问题,提出一种基于小波变换的简单融合规则。利用小波变换将图像分解成最低频逼近和不同尺度、不同方向的高频细节信息,最低频逼近反映图像的平均信息,细节包含图像的边缘。根据多聚焦图像中细节信息互补的特点,对多个待融合图像简单地取模值较大的小波系数,得到了很好的融合图像。详细讨论了不同的小波滤波器、分解深度、融合算子对融合结果的影响。对小波域图像融合算法与其它一些多分辨图像融合算法:如Laplace塔、比率塔、对比度塔、梯度塔等进行比较,得到了一些定性结论,对该领域的研究和实验有一定的指导意义。