核稀疏概念编码算法及在图像表示中的应用

稀疏编码算法是一种常用的图像数据表示方法.为了处理高度非线性分布的数据,文中提出了一种核稀疏概念编码算法,并应用于图像表示.该算法首先对邻域图进行谱分析,提取数据的几何流形结构信息;然后将原始特征空间数据映射到高维特征空间中,利用谱回归在高维特征空间中来计算基向量;最后在高维特征空间中对每个样本逐个进行表示.文中算法不仅能有效地处理非线性结构数据,而且只需求解一个稀疏特征值问题和两个回归问题,计算简单有效.在Yale、ORL和PIE图像库的聚类实验表明,文中算法的准确率和归一化互信息均优于其它几种对比算法.     

战场环境中基于对等计算的分布式时空索引技术

对时空信息进行合理组织可以高效完成时空查询,从而快速支持军事决策和行动的顺利完成。针对战场环境中时空数据的分布独立性,各节点的自治性、动态性及协作性,提出了分布式基于对等计算的时空索引(pear to pear spatio temporal indexing, P2PSTI)结构,该索引基于分布式哈希表(distributed Hash table, DHT)技术组织节点的拓扑结构,采用Hilbert曲线将时空对象映射到一维空间,并利用该曲线的局部保持特性设计了高效的查询算法,大大降低了路由消息数量,提高了时空查询性能。实验结果表明,P2PSTI查询性能好,索引维护代价低,负载均衡策略效果明显。     

一种基于网格密度与空间划分树的聚类算法

基于密度的聚类是聚类分析中的一种,其主要优点是发现任意形状的聚类和对噪音数据不敏感.文章提出了一种新的基于网格密度和空间划分树的CGDSFF(Clustering based on Grid - Density andSpatial Partition Tree)聚类算法.其创新点在于,将数据空间划分成多个体积相等的单元格,然后基于单元格定义了密度、簇等概念,对单元格建立了一种基于空间划分的空间索引结构(空间划分树)来对数据进行聚类.CGDSPT算法保持了基于密度的聚类算法的上述优点,而且CGDSFF算法具有线性的时间复杂性,因此CGDSPT算法适合对大规模数据的挖掘.理论分析和实验结果也证明了CGDSPT算法的优点.     

面向物联网的语义空间资源索引构建及其查询优化算法

面对物联网中的海量空间资源,在空间资源索引的构建中引入语义分类的方法,使得传统的IR树具备语义特征,支持用户对资源的语义查询,并提出一种top-k语义查询优化算法,通过对实际数据的使用和实验分析,得出索引结构的有效性和查询结果的正确性,从索引构建时间、查询时间和查询准确率3个指标来评估算法的性能,实验结果表明,算法支持语义空间资源索引构建,并且查询性能好,准确率高。     

采用R树和轨迹分段的HMM高效地图匹配方法

针对传统隐马尔可夫模型(hidden-Markov model,HMM)地图匹配算法无法高效处理大量轨迹数据的问题,提出了一种改进的HMM地图匹配算法。采用R树空间索引方法为路网建立空间索引,基于轨迹点位置变化率对GPS轨迹数据进行分段,并利用R树索引快速确定子轨迹所属的候选路段,在子轨迹中挑选关键点代替整段子轨迹判断所属路段,根据结果完成各子轨迹的地图匹配。仿真结果表明：与传统HMM地图匹配算法相比,改进算法可以同时减少道路搜索和轨迹点遍历的工作量,大幅提高算法效率。     

基于ArcEngine和VRML的森林景观可视化系统

讨论了一种构建森林景观可视化系统的新方法,基于三种数据源,即遥感影像数据、地形图数据、林相图数据,将地理信息系统的二次开发技术与VRML(虚拟现实模型语言)相结合,利用景观可视化技术构建并实现了森林景观的可视化,缩短了空间数据的输入和参数化过程,为空间数据的可视化提供了一条思路.     

基于时间序列的Global Skyline并行算法

Global Skyline 查询是Skyline查询的一种变种,它和动态Skyline查询、反Skyline查询关系密切,已被广泛应用于多目标决策、网络监控、数据挖掘等方面。随着数据的积累,传统集中式的Skyline查询已经不能满足大数据的处理要求。为了高效解决大规模的基于时间序列的数据处理难题,提出了基于MapReduce框架并行的Global Skyline Cell查询算法。首先,通过对实际应用需求进行分析,本文提出了基于时间序列数据Skyline查询的时间倒排索引模型;并提出了Global Skyline格概念,利用格间的支配关系进行粗粒度高效剪枝,避免了大部分的无效运算;其次查询点将数据空间分割成不同象限,基于各象限进行轮询,实现了Global Skyline 格的查询,在此候选结果中得到Global Skyline点,为下一步实现动态Skyline和反Skyline查询奠定基础。最后,我们在Hadoop集群环境中实现了该算法。实验结果表明,该算法能有效解决基于时间序列的大规模数据Skyline查询的时间和空间矛盾,能够满足实际应用需求。     

二维稀疏采样下的双通道SAR地面运动目标检测方法

多通道合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)地面运动目标检测系统具有良好的主瓣杂波抑制能力,但是其采样数据量过大的问题给数据存储与传输系统带来沉重负担。针对该问题,提出一种二维稀疏采样下的双通道SAR运动目标检测方法。该方法首先在距离和方位两维域进行随机稀疏采样,然后利用压缩感知技术对双通道的SAR回波数据进行联合处理,构造变换矩阵将目标能量支撑区从所有场景散射点的能量支撑区中进行分离,采用基于加权的最小l₁范数优化模型进行杂波抑制与运动目标成像。所提算法能够有效降低原始数据量,在杂波散射点的空间分布稀疏性较差的情况下,仍可以较好地检测地面运动目标。仿真实验验证了所提算法的有效性。     

基于PCA-SOM的混合协同过滤模型

针对推荐系统中协同过滤技术面临的数据稀疏性和推荐实时性难以保证的问题,提出一种基于主成分分析(Principle component analysis)和SOM(Self-organizing map)聚类的混合协同过滤模型.首先对原始评分数据进行全局降维,并在转换后的主成分空间上进行用户聚类,缩小了目标用户的最近邻搜索空间,减少了在线计算时间复杂度,最后对真实的电子政务门户网站Log日志数据进行了几种常用的推荐算法的比较,实验结果证明新的推荐模型具有较好的预测精度.     

基于NichePSO和网格模型的参数优化方法及仿真

针对集成电路制造工艺参数优化过程中如何高效地确定参数窗口的问题,将小生境微粒群优化算法(NichePSO)和矩形网格模型相结合,提出了一种全新的工艺参数优化方法,并对一维和二维情况进行了仿真和实际生产验证.该方法中小生境微粒群算法可以根据工艺要求和输入输出参数的数据或模型高效地找到输出参数的等值点;而矩形网格模型又特别适合在二维平面上跟踪和连接等值点并生成等值线.对于单输入参数问题,该方法可直接给出输入参数窗口;对于二维问题,则能提供所有满足工艺要求的二维区域以及输入参数平面上的一系列等值线.在一维和二维标准多峰函数上的仿真测试结果和生产验证数据表明,该新方法是一种有效的工艺参数优化方法.     

基于动态局部颜色直方图的图像检索

利用了Mean shift聚类方法对图像进行不规则的划分,在此基础上定义了一种动态局部直方图,设计了一个能同时表征图像颜色和位置信息的统计量,并且给出了计算图像相似度的方法.该算法既改进了以往局部直方图利用图像位置信息的检索方法的不足,而且保留了全局直方图方法具有的旋转不变性和缩放不变性.实验结果表明,在准确引入了图像的空间位置信息后,较大的提高了图像检索的精度,检索结果中不再出现和示例图像颜色成分相似而空间分布不同的图像,实验结果较好的验证了算法的有效性和稳健性.     

一种新的数字图像灰度直方图及其应用研究

一般的描述数字图像的直方图不能反映图像中的局部特征和对象属性，本文提出一种新的灰度直方图，其特点是具有描述图像局部特征能力，文章给出了它的定义，并对其中的特别区域及其与图像中字幕的映射关系作了分析，在此基础上，我们进一步研究了这种直方图在字幕检测与定位中的应用，并为此目的提出了一种算法，计算实验结果表明，该算法快速有效。     

基于熵的图像空间特征提取及检索方法

针对图像颜色的空间分布特征,提出了一种新的基于熵的表示方法。该算法采用空间分布熵来描述颜色的空间特征,具有旋转、平移、尺度等不变特性。结合人类的视觉特征及熵的特性,进一步提出利用加权空间分布熵来优化和改进颜色空间分布特征的提取算法。结合图像颜色直方图,给出了两种图像间的相似性度量方法。仿真实验证明,该算法在进行图像检索时具有更好的检索效果。     

Image retrieval based on color features integrated with anisotropic directionality

A novel image retrieval approach based on color features and anisotropic directional information is proposed for content based image retrieval systems (CBIR). The color feature is described by the color histogram (CH), which is translation and rotation invariant. However, the CH does not contain spatial information which is very important for the image retrieval. To overcome this shortcoming, the subband energy of the lifting directionlet transform (L-DT) is proposed to describe the directional information,...     

New fast algorithm for hypercomplex decomposition and hypercomplex cross-correlation

In order to calculate the cross-correlation of two color images treated as vector in a holistic manner, a rapid vertical/parallel decomposition algorithm for quaternion is  resented. The calculation for decomposition is reduced from 21 times to 4 times real number multiplications with the same results. An algorithm for cross-correlation of color images based on decomposition in time domain is put forward, in which some properties pointed out in this paper can be utilized to reduce the computational complexity. Simulation results show the effectiveness and superiority of the proposed method.     

基于局部背景加权直方图的目标跟踪

针对传统的颜色直方图和加权颜色直方图跟踪算法难以在复杂环境下对目标进行有效跟踪的问题,提出了一种基于局部背景加权直方图的目标跟踪算法,该算法将目标的局部背景看作上下文,将其引入目标表征。在粒子滤波跟踪算法框架下,用局部背景加权直方图来表征目标,以增强目标与背景的鉴别性,从而突出目标区域内的前景信息。各种场景的实验结果比较表明,提出的跟踪算法比传统的颜色直方图和加权颜色直方图跟踪算法具有更好的稳定性和鲁棒性,特别是针对目标被局部遮挡及跟踪环境光照变化较大等情况。     

基于动态广义直方图均衡的红外图像增强方法

针对直方图均衡法进行红外图像增强时存在的问题,提出了动态广义直方图均衡方法。首先,广义直方图通过基于局部复杂度计算的分数值计数,体现了图像的不同区域特性,防止了过增强和放大噪声。然后,对广义直方图利用SG算法平滑滤波后,采用GK聚类算法实现对直方图的动态划分,避免高概率灰度背景对低概率灰度目标的影响。最后,动态分配目标和背景的输出灰度区间,突出目标细节,控制增强效果。实验结果表明,算法能有效克服传统直方图均衡法丢失目标细节、不能控制增强效果和过分放大噪声的不足,是一种有效的红外图像增强方法。     

Color-texture segmentation using JSEG based on Gaussian mixture modeling

1.INTRODUCTIONColor i mage segmentation is useful in many applica-tions.Fromthe segmentationresults,it is possible toidentify regions of interest and objectsinthe scene.Avariety of techniques have been proposed,for exam-ple:stochastic model based approaches[1,4,9],mor-phological watershed based region growing[11],energydiffusion[10],and graph partitioning[7].However,due tothe difficult nature of the problem,there are few auto-matic algorithms that can work well on alarge variety ofdata.Th…     

基于颜色特征对木质板材分级的研究

给出几种基于颜色和纹理特征木质板材的分级算法,这几种方法通过主颜色和共生矩阵特征,分别利用神经网络中的RBF网络和K-近邻对木质板材样本图像进行处理,然后进行分类的方法。木质板材样本图像通过对木材加工处理采集而得到的。主颜色特征是反映一幅图像的基本面貌的,并通过HSV颜色模型、量化、颜色直方图和绝对距离而得到的;再加上共生矩阵特征。选取三种主颜色方案数据,经过Matlab7.0平台进行程序设计,对木质板材样本图像数据进行训练和测试,并加以验证。实验结果表明,这几种方法能够较好地解决木材分级的问题。     

空间注意机制下的自适应目标跟踪

针对现有的分层卷积特征跟踪算法在遭遇多种复杂环境时会发生跟踪失败的问题,提出一种空间注意机制下的自适应目标跟踪算法。在跟踪的过程中,根据当前帧的颜色直方图基于贝叶斯分类器建立空间注意机制,在提取VGGNet19中多层卷积特征后分别与空间注意图进行融合,从而构建稳健的目标表观模型。之后利用学习到的相关滤波器得到各响应值,通过加权求和准则求出最终响应,同时利用帧差法调整学习速率,最终实现自适应的目标跟踪。实验结果表明,所提算法在大多数复杂环境下的跟踪准确度和鲁棒性均优于现有的跟踪算法。