双向纹理映射

在计算机图形学中,纹理映射是高质量图像生成技术中的一个重要内容,本文分析了传统的纹理映射方法的不足之处,提出了一种通用的双向纹理映射方法。并且,根据双向映射的思想,给出了一幅图像映射到三维空间任意平面多边形上的映射算法。     

基于自适应四叉树视相关的多分辨率地形简化

提出了一基种于自适应四叉树结构视相关的动态多分辨率地形简化算法。主要讨论了地形简化中多分辨率地形网格生成、节点评价函数、多分辨率LOD转化时的图像跳跃以及多分辨率地形纹理映射着等关键技术问题，有效地解决了多分辨率地形网络拼接中的裂缝问题和层次细节转化中的图像跳跃现象。     

一种海底地形与底质的三维融合可视化方法

海底地形与底质是海洋环境可视化的基本内容。目前基于二维平面的海底地形与底质的可视化结果缺乏真实感,而已有的三维海底环境可视化不能有效反映各种底质的分布情况。为了能够更加真实自然地综合表现海底地形与底质,提出一种海底地形与底质的三维融合可视化方法。该方法首先根据测量数据对海底底质进行区域划分,然后利用等距线方法生成不同区域间的纹理过渡带,采用多重纹理实现不同底质纹理之间的平滑过渡,接着对生成的纹理图像进行瓦片金字塔建模,最后将底质纹理与基于海底水深数据的三维海底地形模型融合绘制。实验结果表明,该方法得到的海底地形与底质的三维可视化效果更加真实自然,可较真实反映不同海底底质的分布情况。     

引导滤波与视觉感知结合的自然场景轮廓提取

为更好地解决复杂背景下非结构化自然场景对象的轮廓提取问题,提出了一种引导滤波与视觉感知机制相结合的方法。通过改进的加权引导滤波方法对输入图像进行预处理,在去除图像中噪声的同时,保留和突出图像中物体的轮廓信息;之后采用基于非经典感受野视觉机制的背景抑制和轮廓增强算法进行处理。给出了完整的处理流程,阐述了各部分算法的实现步骤。通过最后定性和定量的实验对比,所提出的算法在效果上优于以往的同类算法,为进一步自然场景轮廓提取的实用化改进和视觉感受野仿生图像处理提供了一种思路。     

一种基于自然纹理特征的增强现实跟踪算法

给出了一种面向增强现实(augmented reality,AR)的基于自然纹理特征的实时跟踪算法,算法分为目标检测与跟踪两个过程.以真实场景中的目标物体的表面纹理图像作为模板,用基于朴素贝叶斯分类的宽基线匹配方法进行目标检测与方位参数估计;将分层L-K光流算法与鲁棒的IC算法结合,提出一种基于角点与纹理的混合跟踪算法,并用于其跟踪过程.实验结果表明,所提算法具有较好的实时性、准确性与鲁棒性,并解决了宽基线匹配算法在AR应用中出现的抖动现象.     

高鲁棒性和独特性的图像局部不变特征描述

为了提高尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法的不变性,并降低图像中存在多个相似区域时的误匹配率,提出了一种将基于局部二进制模式的中心对称的改进局部三进制模式（center symme-tric improved local ternary patterns, CS-ILTP）描述子和全局灰度值分布（global distribution of intensity,GDI）描述子相融合的局部不变特征描述算法。通过迭代变换,使得由SIFT算法得到的初始特征点收敛到仿射不变点并得到仿射不变区域;分别提取 CS-ILTP和GDI描述符,从而得到图像的局部不变特征描述。实验结果表明,所提算法具有高鲁棒性和独特性,相似区域和人工路标匹配中的正确匹配特征个数分别比SIFT算法增加了100%和86%以上。     

自适应带宽中值偏移视频图像分割研究

一种新的非参数估计算法一一基于交叉置信区间（ICI）规则的自适应带宽中值偏移（ABMS）算法应用到视频图像平滑和分割过程中，以有效去除图像的噪声和微纹理信息并保留图像中物体的轮廓结构特征。在中值偏移算法中应用ICI规则和采样点估计器确定自适应带宽参数，得到中值偏移向量并实现图像中的象素聚类。与此同时，融合图像块运动特征，抽取视频运动对象。实验和仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种应用面积等比约束的半球面纹理映射算法

球面或半球面是两步纹理映射算法中使用较多的一种中介面。两步法中的球面纹理映射算法一般通过立体投影来实现，不可避免产生较大的纹理形变。本文首先对传统基于立体投影的球面(半球面)纹理映射算法及其不足之处进行分析，并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面和半球面上的对应面积比为约束务件，显著提高了纹理映射质量。文章通过理论分析和实验对新算法与传统算法进行比较，表明新算法具有其优势，并给出几个应用新算法的两步纹理映射产生的实例，显示出本文算法对减少映射纹理变形所起的作用。     

基于自适应分数阶微积分的图像去噪与增强算法

针对传统的图像去噪算法容易忽视图像纹理细节的问题,首先提出一种全局自适应分数阶积分去噪算法。该算法可以在去除图像噪声的同时,对图像的纹理进行一定的保留。其次在全局自适应分数阶算法的基础上,针对一类低强度椒盐噪声提出另一种基于小概率策略的自适应分数阶微积分图像去噪与增强算法,该算法将图像中噪声点的出现视为小概率事件并进行分割,然后再采用自适应分数阶积分对噪声点进行处理的同时,采用自适应分数阶微分对图像的纹理进行增强和保留。实验结果表明,两种方法都可以达到较好的去噪效果,其中基于小概率策略的自适应分数阶算法在去噪的同时更具有增强图像的边缘的效果。     

基于多小波分布熵的图像检索

为了提高小波直方图的检索性能,提出基于多小波信息分布熵的图像检索算法。对检索图像进行多小波分解,并用滤波器对各个子图进行非线性滤波,计算多小波各子带的能量熵;对各子图的小波能量矩阵进行0/1量化,然后以各子带相同方向子图计算多小波分布熵;针对特征向量进行高斯归一化,利用欧氏距离计算不同图像间的纹理相似度。基于内容的图像检索试验表明,该方法的检索精度比快速小波直方图方法提高了9.7%。     

Adaptive variational models for image decomposition combining staircase reduction and texture extraction

New models for image decomposition are proposed which separate an image into a cartoon, consisting only of geometric objects, and an oscillatory component, consisting of textures or noise. The proposed models are given in a variational formulation with adaptive regniarization norms for both the cartoon and texture parts. The adaptive behavior preserves key features such as object boundaries and textures while avoiding staircasing in what should be smooth regions. This decomposition is computed by minimizing a convex functional which depends on the two variables u and v, alternatively in each variable. Experimental results and comparisons to validate the proposed models are presented.     

基于分形特征的图像分割

本文主要研究分数维理论在图像特征提取上的应用,在分析了盒子维数的基本思想和算法的基础上,提取能够较好反映灰度图像纹理细节和结构信息的新的分形特征参量用于图像的分割。在图像分割中,采用基于图像模块的分形特征提取方法,利用特征点在特征空间中的分布对图像进行分割,通过上机实验得出的图像分割的结果表明该种方法是让人满意的。     

SAR图像线特征分析与自动提取

自动提取图像中的线特征,特别是长而直的线特征,对于实现场景的自动解译有重要意义。对合成孔径雷达（syhthetic aperture radar, SAR）图像中的线特征及其自动提取问题的特殊性进行分析,结合对已有方法共性的简单总结,从实际应用需要的角度归纳了SAR图像线特征自动提取方法应满足的基本要求和应遵循的合理思路。提出了一种由粗到细的自动提取方法,定义一组局部方向参数描述图像的局部纹理方向特征,通过多尺度分析实现快速粗提取,在后处理中进行细化并获得知识表达。在日本PI SAR实际数据图像上进行的实验表明了提出方法的有效性。     

基于改进SOM的纹理合成算法

提出一种基于改进自组织特征映射(SOM)的纹理合成算法,首先给出一种基于纹理的灰度图像的SOM输入向量构造方法,由此得到的输入向量维数是基于TSVQ方法的输入向量的1/3;再对SOM网络的学习规则进行改进使之能正确训练输入向量,最后使用经过SOM网络量化后的向量合成灰度纹理并反向映射到彩色纹理完成纹理合成。实验表明算法合成纹理质量较好,合成速度较TSVQ加速算法有较大提高。     

基于局域方差系数与幅度均值的非线性扩散

在对SAR图像进行处理时,可以将图像分解为代表不同图像特征的多个分量.针对不同分量分别选取最合适的处理方式能够得到性能上的较大提升的问题,使用非线性扩散方法,将图像分解为表征大尺度结构信息的结构分量和表征小尺度细节信息的纹理分量,并对扩散参数的选择进行了对比和评估.提出了一种基于局域方差系数与窗口幅度均值积的扩散参数,作为判断图像中加强或者削弱扩散活动的条件.经过实验证明,采用这种扩散系数能够使得扩散的进行更有针对性,所得到的图像分量能够更加有效地用于后续处理.     

东巴画艺术风格绘制

提出了一种交互式东巴画数字模拟方法。设计并开发了一个东巴画白描图绘制系统,通过交互方式方法建立图形元素数据库,选取不同图形元素组合后获得光滑、连续的白描图图像;采用多频率噪声积分卷积算法模拟块状纹理的混色效果,生成东巴画前景图像;采用纹理合成算法产生东巴画背景图像,通过前景图像与背景图像融合、局部色彩传输方法获得最终东巴画数字仿真结果。算法简单有效,是少数民族艺术风格作品数字化模拟的有效补充,有利于少数民族文化数字化保护和传承。     

基于纹理传输的烙画风格图像仿真

针对基于图像生成的烙画艺术问题,以纹理合成与传输算法为基础,提出了一种基于纹理传输的烙画风格图像仿真算法。利用YCbCr颜色空间中亮度直方图的相似性匹配,实现了纹理传输过程中误差优化,避免了局部纹理块的拷贝错位,最后通过对传输结果图像与背景图像的加权控制完成图像融合。仿真实验表明,该方法生成的仿真图像接近真实烙画视觉效果。

Abstract：

Aiming at solving the problem with the image-based pyrography generation,a novel style of pyrography painting simulation algorithm was proposed based on texture synthesis and transfer.It is suggested that the brightness histogram matching in YCbCr color space be adopted to optimize errors during the image processing,the texture block copy be reoriented correctly,and ultimately the image fusion be achieved through weighted control.Experimental results show that a very similar-to-real pyrography simulation effect can be achieved through this approach.     

基于区域Bhattacharyya相似度的SAR图像地物分类方法

传统的基于像素的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像地物分类方法难以有效区分起伏变化大的地物。针对该问题,提出了一种基于区域Bhattacharyya相似度的SAR图像地物分类方法。方法首先利用适当的图像分割技术获取均匀的SAR图像区域。接着定义Bhattacharyya相似度来描述区域之间的统计相似程度,并推导了其对应Gamma分布的解析表达式。最后,以图像区域为分类单元,基于最大区域Bhattacharyya相似度准则实现SAR图像地物分类。利用实测SAR图像的地物分类结果表明,该方法性能优于经典的基于像素的最大似然分类方法和支持矢量机方法,且优于基于区域的最小距离法。     

Bidirectional Texture Mapping

Texture mapping is an important technique for high -quality image generation in computer graphics. In this paper, the shortcoming of the traditional texture mapping approaches is analysed and a general bidirectional texture mapping method is proposed. Based on the bidirectional mapping, an algorithm for mapping an image to an arbitrary polygon in 3D space is given.     

基于矩阵填充的小波图像压缩算法

根据图像小波系数的能量聚集特性,提出了一种基于矩阵填充的小波图像压缩算法。该算法在单层离散小波变换的基础上,分别对图像各高频子带的小波系数进行稀疏采样,然后对少量的采样系数进行熵编码以实现图像压缩。解压缩时,采用奇异值收缩迭代算法完成矩阵填充,从少量的采样系数中恢复出各高频子带,再进行小波反变换重构图像。实验结果表明,该算法实现简单,在编码比特率大于1比特/像素时,具有较好的压缩性能。