一种基于背景的视频运动对象分割算法

就如何从视频序列中分割出具有语义意义的运动对象，本文提出了一种自动的基于背景的运动对象分割算法，利用颜色、形状和灰度等特征对第一帧图像进行初步分割，然后根据帧间运动信息构造背景图像，最后以背景图像和帧差图像作为参考图像，对同一场景中的所有视频帧进行快速可靠的分割．     

复杂背景中视频图像目标的检测

研究带有运动景物的复杂背景中视频图像运动目标的检测。用图像差分法提取运动目标信息;针对运动景物在差分图像中产生强脉冲干扰的特点,提出K领域自适应滤波算法;采用二维熵准则选择最佳二值化阈值;最后用图像形态学运算处理目标的分割碎块。中给出了实验结果。     

航道智能监控系统中运动目标的检测与分割

运动目标的检测与分割是航道智能监控系统中的重要环节,先通过对图像作预处理平滑图像去除噪声,减小波浪对运动目标检测算法的影响,然后利用运动目标检测算法在背景中提取到前景对象,最后通过连通区域标识算法把每个对象用一个外接矩形来标识,从而实现对运动目标的检测与分割。     

红外序列图像中运动点目标的检测

针对在云天背景下运动红外小目标的分割,对目标在图像序列表现出来的特性进行了分析.根据目标不仅在单帧图像中有自己的灰度分布特性,而且在相邻图像中也具有灰度反相性,提出一种新的分割方法.该方法将单帧处理结果与相邻图像滤波结果相结合,提高了目标的检测概率.实验证明了该方法的正确性和有效性.     

背景移动补偿技术的研究

研究利用背景移动补偿方法消除运动图像相邻帧相减造成的背景杂波,从而把复杂背景下运动目标的识别问题转化为简单背景下的目标识别问题。利用背景中特征较为明显的区域进行模板匹配,得到背景的运动数据,依据此数据将相邻帧图像错位相减。将差分图像中的背景杂波去掉,只剩下运动物体的边缘和高梯度区域,有利于目标的识别。背景移动补偿实验结果表明该方法是行之有效的。     

一种运动背景下目标快速定位方法

针对运动背景下目标检测算法计算量大,难以实现实时跟踪的问题,提出了一种目标快速定位方法.该方法采用图像配准补偿背景运动量,由多帧图像差分消除背景图像获得目标图像,通过自适应阈值对目标图像二值化,用形态学处理消除噪声斑点,最后通过连通区域像素个数统计判决,进一步去除伪目标,最终定位目标区域.试验结果表明该方法能在2-6 ms内准确定位平移运动背景下的目标.     

改进型自适应差分算法

本文就在复杂背景下的运动目标检测,对传统的帧间差分法和背景帧差法进行改进,对Canny算子检测边缘检测运动目标和增加计数器来对背景模型实时更新的基本算法进行改进,对他们的缺点进行改进,同时引入了中值法提取的背景作为初始背景,大津法进行目标分割,再结合集合关系。将得到的两种二值化图像进行与运算,最后利用图像形态学滤波得到准确的运动目标。     

用Kalman滤波改进的背景建模红外运动目标检测

针对运动目标检测中的背景重建问题,提出一种用Kalman滤波理论改进混合高斯背景模型的建模方法,进行背景图像的重建和更新.把当前帧目标图像与背景图像进行差分运算,检测出运动目标.通过红外图像库中标准数据集的测试,实验结果验证了该方法应用于红外图像运动目标检测的有效性.     

航拍图像序列的多运动目标定位

针对航拍图像序列中运动目标使用仿射模型来描述航拍图像序列中的背景运动，提出了一种基于稀疏采样的局部补偿误差函数泰勒展开算法，该算法能有效地估计出模型参数；又根据图象序列中背景运动与目标运动的矢量不一致的特点，采用矢量聚类的算法，实现了对多个目标的准确定位．提出的算法对噪声和光照都具有强抑制性，可以在图像质量相对较差时，能确保对运动目标的快速定位．     

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。     

Motion estimation based on the energy flow

By taking pixels of image sequences as moving gas molecules, a novel concept, image temperature, is proposed to describe the natural property of the image motion. The idea comes from the revelation of the Maxwell-Boltzmann Distribution Law in gas dynamic theories. Furthermore, another concept of energy flow corresponding to the optical flow is developed, and the method of the energy flow equation (EFE) is established to estimate image motion. The experiment indicates a better performance of the proposed EFE scheme with significantly reduced false motion estimates when compared to the traditional optical flow equation (OFE).     

基于光流法的篮球图像运动块差异自主检测方法

为了解决传统方法在人群密集遮挡情况下无法满足检测要求,以及针对正常运动块的加速度改变,容易误检测为差异运动块的问题,通过光流法研究篮球图像运动块差异自主检测问题。分析光流法方程,通过篮球图像序列中像素强度数据的时域改变与相关性判断运动块像素的变化。通过码本模型对篮球图像前景位置进行提取,避免人群遮挡干扰,在前景位置处找到特征点。获取目标特征点后,通过光流法对运动块进行跟踪,针对全部能够被跟踪的运动块,引入光流运动方向数据;把光流运动方向在相同角度区间中的特征点当成一组数据完成归一化处理,降低对正常运动块的误判断,增强检测精度。对各区间中光流加速度进行高斯滤波处理,把各角度区间加速度累加,将其当成篮球图像加速度,设定累积加速度阈值,在图像块累积加速度高于设定阈值的情况下,认为出现差异情况。结果表明,所提方法能够检测遮挡背景下篮球图像运动块差异,NMI与LODF值均较大。说明所提方法满足遮挡情况下运动块差异检测要求,检测结果准确,不容易出现误检测现象。     

共焦扫描显微镜成像的实验研究

采用样品扫描方式，通过对传统光学显微镜的改造，开发了一套反射式共焦扫描显微镜(Confocal Scanning Optical Microscope，CSOM)，并对多种样品成功地进行了扫描成像．     

热扰动下成像变形与复原研究

采用高速摄像仪进行了热扰动环境下空气折射率分布变化引起光学成像变形的实验研究,获得了光学成像变形的总体规律。根据获得规律,在VC 软件平台上利用统计计算和数字图像处理对图像进行复原和测量曲线的修正,提高图像成像质量和测量的精度。     

运动模糊图像的光流场分析

由于运动模糊图像含有运行信息,提出了采用光流场分析的方法对其运动结构进行分析。整个过程分为两部分。首先,根据恢复图像恢复理论估计出点扩展函数,并对盲运动模糊图像进行恢复。然后,根据运行模糊图像的运动信息得出运动位移,然后进行光流场分析。     

基于人工免疫算法的光学影像与SAR影像配准方法

提出了一种基于人工免疫算法的光学影像和SAR影像配准方法,该方法从影像上的面状地物入手,仅从识别性较好的光学影像上提取面状地物,先随机给定一组配准参数,将光学影像上面状地物的坐标经仿射变换获得新的坐标,以转换后新坐标在SAR影像上对应区域的均质性为评价标准,并利用人工免疫算法对配准参数进行优化,从而得到影像配准结果.最后,利用WorldView-2和RadarSat-2影像的配准实验验证该方法的有效性,结果表明该方法配准精度可优于2像素.     

基于单目运动摄像机的三维物体运动参数估计

针对单目视觉监测系统摄像机和目标物体同时运动时,如何有效测量物体三维运动参数的难题,提出一种基于单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法。动摄像机连续采集运动物体的图像序列,根据摄影几何原理对摄像机和运动物体进行分析,结合本质矩阵的特性,估算空间物体运动参数。实验结果表明,该方法能够在为摄像机与目标物体同时运动的情况下,有效地估测出物体三维运动参数,且该方法简单有效,具有较高的精确度和准确性。     

含噪图像中动目标轮廓的实时提取

提出用模式和模式分布理论分析活动图像边界的特征以及硬件检测、提取动目标轮廓的方案．在５点处理窗口中，分别检测出当前帧内的水平轮廓和垂直轮廓，再和前一帧的图像轮廓进行异或操作，检测出活动图像轮廓．给出了软件模拟结果，详细论述了硬件设计原理和方法．该检测方法具有一定的抗噪能力、运算量小、速度快、可实时工作、成本低等优点．     

一种微型变焦系统的设计

为适应某些特殊领域对微型化和简单化的需要,运用光学设计软件CODEV,在传统机械补偿式变焦镜头的基础上,结合非球面透镜理论,设计了一个可见光波段的只有一个移动镜的4片式微型变焦系统。此系统具有结构简单、精度高、成本低、体积小等特点,可满足在变焦范围内连续清晰成像的要求。