一种新颖的红外与可见光图像自动配准算法

提出了一种新的红外与可见光图像的配准方法，该方法选用基于Garbor小波分解与尺度交互的特征点抽取算法，从两图中分别抽取对应特征点集，然后运用Hausdorff距离对两特征点集进行匹配，得到点集间的仿射变换，从而实现红外与可见光图像的自动配准．因为Hausdorff距离是对两特征点集而不是特征点进行匹配，所以算法是可行的．实验结果证明了此算法的有效性．     

一种轮廓变化图像小波矩的步态识别

针对计算机视觉中的步态图像提取问题,提出了一种基于行人轮廓变化的人体步态识别方法.对图像序列进行预处理,提取并采样行人轮廓,通过分析基于区域直方图的运动信号来估计2个单步长度,叠加前后帧间的新增轮廓区域和消失轮廓区域,从而构造出2组运动历史图像,并用其表达行人的步态特征,最后采用小波矩不变量提取这2组图像的特征,以作分类和识别之用.经Soton数据库实验表明,所提算法能很好地体现步态的时变信息和空间信息,大大降低了计算维数,所用小波矩的特征向量不仅具有平移、缩放和旋转不变性,而且具有局部性和多分辨率特征,正确识别率可达88.20%.     

一种有效的步态识别方法

提出一种有效的步态识别算法。对于每个步态序列，首先通过背景减差检测运动目标的轮廓，计算轮廓质心与轮廓边缘的距离并进行归一化，然后使用PCA方法获取特征空间并进行投影，接着使用时空相关和投影质心归一化进行相似性度量，最后通过最近邻法和K近邻法进行分类识别。通过大量的实验分析，取得了较高的识别率。     

基于概率特征的步态识别研究

针对一些步态识别算法的局限性,提出了一种基于概率特征的步态识别算法.该算法利用目标轮廓在某位置出现的概率作为特征,来表征行人的行走习惯和姿态.概率特征分为运动概率特征和静态概率特征,分别表征行人的手臂、腿部等的运动特征以及躯干、体型等的静态特征.以概率为特征可以减小噪声对识别的影响,甚至可以弱化行人在行走过程中,因偶尔的较大手臂摆幅或者较大步伐等异常动作给识别带来的消极影响.该算法在CASIA Gait Database B和SOTON数据库上分别进行了实验并与其他算法做了对比,实验结果表明,算法对室外和室内样本都有很好的识别效果.     

基于支持向量机的步态识别新方法

为了能更好地提取步态识别参量，克服目前常用步态识别算法的不足，提出了基于频域特征提取与支持向量机（SVM）识别的新方法．首先提取下肢关节点的两维空间运动数据并进行离散傅里叶变换，然后在频域进行窗口滤波，提取中间频段的幅值和相位，以此作为步态特征识别量输入至SVM进行分类识别．使用中国科学院自动化研究所的步态数据库，分别以SVM和人工神经网络（ANN）进行识别，其正确识别率分别为84％-93％和77％-88％，表明本文的新算法具有更好的识别性能．     

一种改进的行人导航算法研究

目前大多行人导航系统的研究都以手持手机、绑在腰间等单一姿态为前提,并未考虑行人使用手机过程中同时存在接电话、放在上衣口袋等多种姿态的情况.分析了行人使用手机的4种常见姿态,基于行人航迹推算(pedestrian dead reckoning,PDR)算法设计了一种改进的行人导航算法.利用神经网络(back propagation,BP)模型对手机姿态进行智能识别,设计了一种新的步态检测算法来对多姿态下的步态进行有效检测,并将行人行走过程分为单一姿态与姿态切换过程,对2个过程的航向进行了修正.软件测试结果表明,多姿态下实现系统定位精度在20‰以内,达标率在85％以上,应用于导航系统能够提供准确、可靠、持续的位置信息.     

基于连续隐马尔科夫模型的步态识别

步态识别主要是通过人体走路的姿势来识别人的身份，近来年，步态作为一种生物特征识别技术备受计算机视觉研究者的关注．给出了基于连续隐马尔科夫的步态识别方法：研究了静止背景下人体步态的检测以及基于步态的人体身份识别技术，主要包括背景建模、人体检测、轮廓特征提取及连续隐马尔科夫识别和分类．在小数据库上取得了超过95％的识别率；实验结果表明，本方法有效．     

基于轮廓曲率特征点的服装款式识别方法

根据服装轮廓曲线的几何特征取决于少数曲率极值点的特点,探索了一种新颖的服装款式识别方法,即提取服装轮廓曲线的曲率极值点集作为表达服装款式的特征向量,并以适当的分类方法进行分类。在分类方法上,比较了两种典型的方案:基于Hausdorff距离的模板匹配法和基于支持向量机的分类方法。试验结果表明,支持向量机分类法的识别率能够达到86%以上,略优于Hausdorff距离的模板匹配法,但其识别速度远胜于Hausdorff距离的模板匹配法。因此,选择支持向量机作为新型识别方法中的分类方法。     

基于支持向量机的人体轮廓特征的识别

首先,应用背景差方法分割出运动人体轮廓,对外轮廓沿人体中线投影可以得到前后两个向量,合成1D向量作为步态特征。为有效抑制观察视角及鞋帽服饰等外界因素的干扰,克服目前常用整体模型步态识别算法的不足,提出将人体轮廓面积特征与支持向量机分类器相结合的识别方法。该方法在步态序列图像的人体轮廓进行提取和规格化,将轮廓图叠加后进行网格式划分,提取轮廓单元模块面积作为步态特征识别参量。使用南佛罗里达大学的步态数据库,分别采用线性、多项式和径向基内核函数对不同外界因素条件下的数据进行实验,该方法的正确识别率为82％～100％,且对视角及鞋帽服饰的干扰不敏感,具有更强的鲁棒性。实验表明人体轮廓面积更能反映步态特征,将该面积特征与SVM分类相结合可以获得更好的识别性能。     

融合人脸与步态周期模式的行人检测

提出多自由度的多核跟踪MeanShift算法,其在运动人体目标与背景图像的颜色信息较为接近时仍能鲁棒地跟踪.将所提出的跟踪算法用于融合人脸与步态周期模式的行人检测新算法,将闭环的控制思想引入到行人检测中,即通过步态周期和相应的跟踪反馈验证的理论方法来解决行人检测中误报率高的问题;还对行人部分轮廓存在遮挡的情况提供行人检测的新思路,即通过检测人脸来确定检测对象是否是行人,以解决当前行人检测算法检测率低的问题.     

基于车辆轮廓定位匹配的车型识别方法

采用背景减法提取运动车辆目标的轮廓,用外接矩形对目标轮廓进行定位,选取轿车、客车和货车3种车型的侧面轮廓作为标准样本,分别计算待识别车辆的侧面轮廓与3种标准样本的匹配程度系数,保留系数较小的两类标准样本,然后采用Hausdorff距离算法计算待识别车辆轮廓与剩余两类样本之间的匹配程度,认定Hausdorff距离较小的两者具有相同的车型.实验结果表明,该方法准确、有效且实时性较好,在高速公路收费站、自动收费停车场等场合具有较大的实用价值.     

一种改进ICCP水下地形匹配算法

针对水下地形最近等值线迭代（ICCP）匹配算法的原理缺陷和惯性导航累积误差对匹配精度的影响,提出了一种利用粒子群算法优化估计航路的改进ICCP算法．分析了ICCP算法的不足,利用估计航路、惯性导航定位误差和数字地图确定误差椭圆和参考航路,用豪斯多夫距离表征参考航路与实际航路的位置差异,并利用粒子群优化算法实现参考航路的快速寻优．仿真结果证明改进算法具有更好的定位精度和鲁棒性,湖上试验验证了算法的工程可行性．     

A modified image matching algorithm based on robust Hausdorff distance

Hausdorff distance measure is one of the widely adopted feature-based image matching algo- rithms due to its simplicity and accuracy. However, it is considered that its robustness still needs to be improved. In this paper, various forms of original and improved Hausdorff distance （HD） and their limitations are studied. Focusing on robust Hausdorff distance （ RHD）, an improved RHD with an adaptive outlier point threshold selection method is proposed. Furthermore, another new form of the Hausdorff distance which possesses the merits of RHD and M-HD is prsented. Finally, a recur- sire algorithm is introduced to accelerate the image matching speed of Hausdorff algorithms. Exten- sive simulation and experiment results are presented to validate the feasibility of the proposed Haus- dorff distance algorithm.     

基于特征点距离的手背静脉特征融合方法

针对现有手背静脉识别利用手背静脉特征较少, 识别率较低的问题, 提出了一种基于特征点距离的手背静脉特征融合方法。该方法首先对手背静脉进行细化, 对不变矩特征的量化值求和再进行匹配; 然后提取手背静脉的端点及交叉点, 利用改进的Hausdorff 距离进行匹配, 从而去除零距离点的影响, 提高两幅图之间的非相似性; 最后将这两种匹配方法进行加权融合。实验证明, 该融合算法识别率可达96. 75%, 且运行时间仅为0. 97 s。     

角点特征在目标识别中的应用

针对在视点变化情况下进行目标识别这一问题,作者结合主分量变换提出了一种基于Hausdorff距离的目标匹配算法,该算法在噪声和遮挡下性能稳定,时间代价较小.作者还提出了一种具有平移、旋转、尺度不变性以及对噪声有抗干扰能力的角点特征构造方法,通过BP网络实现目标分类.与其他三种形状特征进行实验对比,结果证明该方法在视点发生变化时对目标的识别更为有效.     

基于人脸与步态特征的室外作业场景身份核验方法

在建筑、通信、电力等工程行业中,作业人员需要频繁执行室外作业。由于室外环境复杂,许多运维工作存在来自高压、高空、深坑等因素的高风险。安全事故一旦发生,将造成巨大的人员和财产损失。因此,需要在作业过程中对作业人员进行身份核验,以方便监督。然而,在传统的监督方式中,作业现场的人员管理和行为管控完全依靠人工核查,监控视频也依赖人工看守,无法做到人员身份实时核验以及对非作业人员入场的有效预警。针对室外作业场景中的作业人员身份识别,目前的研究方法大多基于人脸识别。人脸识别方法能够在作业人员脸部信息清晰且完整时准确识别出其身份信息。然而,当存在遮挡,以及受检测距离、检测角度等因素影响时,会造成脸部信息不完全或者模糊,导致采用人脸识别方法难以准确识别出作业人员的身份。步态特征是一种描述行走方式的复杂行为特征,包括脚的触地时间、离地时间和人体高度、双手摆动幅值等。相比人脸识别,步态特征识别有以下优点：第一,步态识别适用的检测距离更远,而人脸特征随着检测距离的增加识别难度明显上升;第二,步态特征识别是非主动识别,现场作业人员几乎随时随地处于行走状态,而人脸识别需要识别对象正对检测装置;第三,步态特征具有较强的特异性,不像人脸特征较易被模仿、修改。不过,单独采用步态特征进行识别,虽然在作业人员运动时可以捕捉体态信息进而较为准确地对其进行身份核验,但是无法对静态的作业人员进行身份核验。[JP]针对此问题,提出了一种多特征融合的身份核验方法,结合步态与人脸等多特征进行识别,不受衣着、环境等外在因素的干扰,可以有效提高身份核验的准确率。提出的融合人脸特征和步态特征的多特征身份核验方法包括身份注册阶段、训练阶段与测试验证阶段。身份注册阶段,人工标注人脸与步态信息,并录入人员信息库;训练阶段,首先利用相关网络提取视频中图像序列的步态轮廓图与人脸区域,然后利用深度学习网络模型提取相关特征,构建融合的特征向量与身份ID间的关系;测试阶段,首先判断图像中有无清晰人脸,如果有则使用多特征融合识别方法,否则仅通过步态特征进行特征匹配进而完成身份核验。结果表明,多特征融合方法在中科院自动化所的CASIA-A数据集上的分类准确率达到99.17%,数据集包含的3个视角下的分类准确率分别为98.75%,100%和98.75%。因此,所提方法可以有效提高单人场景中的身份识别准确率,是在室外作业场景中进行身份核验的一种有效方法。     

典型地物实测光谱的相似性测度与实验分析

对于高光谱向量非线性空间,提出了基于Hausdorff距离的地物光谱相似性测度模型,并对模型的适用性进行讨论.此外通过对试验区域由高分辨率光谱仪实地测得的地物光谱数据进行实验分析,得到各种相似性测度模型的匹配聚类结果,并对其有效性和精度进行评估.     

基于Hausdorff距离的快速人脸检测

 提出了一种实用的基于Hausdorff距离的人脸检测方法.该方法将单一的Hausdorff距离定义进行巧妙的变换应用,使其达到了可以在复杂背景下进行人脸检测的实用水平.实验证明,该方法运算快捷、定位准确.     

Boosting the Information Transfer Rate of an SSVEP-BCI System Using Maximal-Phase-Locking Value and Minimal-Distance Spatial Filter Banks

For Brain-Computer Interface(BCI) systems, improving the Information Transfer Rate(ITR) is a very critical issue. This study focuses on a Steady-State Visually Evoked Potential(SSVEP)-based BCI because of its advantage of high ITR. Unsupervised Canonical Correlation Analysis(CCA)-based method has been widely employed because of its high efficiency and easy implementation. In a recent study, an ensemble-CCA method based on individual training data was proposed and achieved an excellent performance with ITR of 267 bit/min.A 40-target SSVEP-BCI speller was investigated in this study, using an integration of Minimal-Distance(MD) and Maximal-Phase-locking value(MP) approaches. In the MD approach, a spatial filter is developed to minimize the distance between the training data and the reference sine signal, and in this study, two different types of distance were compared. In the MP approach, a spatial filter is developed to maximize the Phase-Locking Value(PLV)between the training calibration data and the reference sine signal. In addition to the fundamental frequency of stimulation, the harmonics were used to train MD and MP spatial filters, which formed spatial filter banks. The test data epoch was multiplied by the MP and MD spatial filter banks, and the distances and PLVs were extracted as features for recognition. Across 12 subjects with a 0.4 s-data length, the proposed method realized an average classification accuracy and ITR of 93% and 307 bit/min, respectively, which is significantly higher than the current state-of-the-art method. To the best of our knowledge, these results suggest that the proposed method has achieved the highest ITR in SSVEP-BCI studies.     

组件匹配与融合的三维形状建模研究

提出一种基于组件匹配、融合的三维形状生成算法.根据Hausdorff距离对输入形状的各组件进行匹配,形成匹配组件对,进行球面参数化映射,合并组件对的球面网格模型;通过反映射建立组件间的顶点对应关系,采用不同的融合系数进行插值融合,生成一系列连续变化的组件;最后根据输入形状的连接关系进行重新连接,生成完整的变形形状.实验表明,采用所提算法可以生成合理、相似的变形形状,同时保留了输入形状的功能和表面细节.