数字化背景下的虚拟技术图形处理研究

虚拟技术在现代计算机领域是一个研究热点,虚拟技术处理的图形可视区域开阔,在各个应用领域中需要依靠大视觉图像来作出判断的方面应用具有非常重大的贡献.现今虚拟技术实现主要利用的设备有:视觉传感器、鱼眼镜头和凸面反射镜等.以MATLAB数学软件和VRML(虚拟现实建模语言)进行建立三维建模,实现图形三维可视化.以鱼眼镜头设备采集图形信息,利用数学软件提取处理并校正图形,将处理过的图形拼接成为三维图形,实现图形的虚拟可视化.     

图像挖掘技术在医学CT图像上的应用

提出了CT图像挖掘的概念,描述了图像挖掘技术在CT图像上的具体应用及实现.针对医院中每天产生并存储的大量有价值的医学CT图像,结合医学上所特有的领域知识,提出了一种通过对医学CT图像进行图像挖掘,可以将医学CT图像分成有病或无病两类的方法.该方法的实现对帮助医生及早诊断出恶性病变具有重大的意义.     

术前计划系统中CT造影图像的配准

肾脏术前计划系统首先需要实现肾脏CT造影信息的融合,实现该信息融合需要进行以肾脏为中心的腹部三维CT造影图像的配准.本文首先采用基于DDCM可形变模型的半自动分割方法从CT扫描图像中分割出肾脏轮廓线,然后对轮廓线进行重建得到肾脏的二值体数据,该二值体数据膨胀后与原CT扫描图像重建出的灰度体数据求交,即得到完全包含肾脏的灰度体数据,最后采用互信息最大化的方法对重建得到的肾脏体数据进行配准.本文分析了配准过程中初始化参数对局部极值产生的影响,并应用几何矩的性质进行参数初始化,避免陷入局部极值.实验结果表明,本文方法能够实现以肾脏为中心的术前CT造影图像的配准,并且配准的精度和速度能够满足实际应用的需要.     

基于RS码的图像半脆弱水印

利用RS码的编码冗余和图像特定域的数据特性实现了基于RS码的图像半脆弱水印.将图像小波域多层次分解与RS码信息隐藏技术相结合,用小波分解所得到的图像鲁棒性数据与认证密钥一起作RS纠错码的编码数据,将编码产生的可携带版权信息的校验数据嵌入图像的不同小波区域,实现图像半脆弱水印功能.分析显示,基于RS码的认证密钥图像半脆弱水印具有很好的完整性认证和鲁棒性认证功能.     

无规则图像的拼接算法研究

介绍了传统的图像拼接算法,总结其优劣,并在其基础上提出了不规则图像的全局拼接算法,避免传统图像拼接算法存在的局限性,为实现图像的高分辨率与全面性提供了一种方案.     

基于Java Web的图像拼接系统：WebPano

针对图像拼接系统从桌面移植到网上存在的用户体验和服务效率等瓶颈问题,提出一种基于模型-视图-摔制器框架的网卜图像拼接系统一WebPano,并采用JSP/Servlet和Java技术分别实现了系统的网络平台和核心的图像拼接算法.以用户目视为准则,在上传多幅高分辨率图像的条件下,对网上系统拼接服务质量进行了测试,并利用LoadRunner对多用户同时在线访问系统的负载性能进行了测试.结果表明,在网上图像拼接系统上可以实现与桌面系统相同的用户体验和服务效率.     

基本图像特征用于文本图像文种识别

为了解决现有方法在运算速度和识别效果上的矛盾,该文将基本图像特征用于文本图像文种识别. 按照纹理分析结构方法的观点,将纹理基元划分为7 种类型,提取描述文本图像纹理基元构成以及其空间位置关系的特征,采用支持向量机对所提特征进行训练和分类,实现文字种类识别. 实验选用有质量退化的中、英、俄、日、韩、阿拉伯等10 种不同语言文字的文本图像,结果表明该算法运算速度快,有较高的识别准确率,并对图像质量退化有较好的鲁棒性.     

基于图像块分类阈值优化的改进可逆图像伪装

为了提高数字图像伪装中生成的伪装图像的视觉质量,提出一种基于图像块分类阈值优化的可逆图像伪装方案.根据统计特征对原始图像子块和目标图像子块进行分类,通过优化分类阈值使得生成伪装图像和目标图像的均方差最小,然后进行相应类内图像块匹配、块线性变换、块旋转和翻转校正,最终使原始图像伪装成目标图像.采用可逆信息隐藏的算法将恢复原图所需的变换参数信息嵌入伪装图像,接收方提取辅助信息,从而实现原始图像的无损恢复.实验结果表明,该算法生成的伪装图像的视觉效果比未经阈值优化的伪装图像的效果更好.     

医用内窥镜图像校正的BP神经网络方法

用传统的畸变校正法对内窥镜图像进行校正存在畸变模型复杂、计算量大、易产生误差等问题. 该文利用标准模板,提取样本点在标准图像和内窥镜拍摄的畸变图像中的坐标,分别作为BP神经网络训练的输入和目标,通过神经网络的训练拟合成像镜头的畸变模型,从而确定标准图像和畸变图像上像素点的位置关系. 再通过图像插值的方法进行图像恢复,实现图像校正. 实验结果表明该方法简单有效,具有精确性.     

PSO与K-means混合聚类的PCB图像分割算法

图像分割技术在PCB自动光学检测中应用广泛。 K-means聚类算法简单有效,能实现PCB灰度图像的自动分割。然而,随机选取的初始聚类中心易导致K-means算法最终找到的是局部最优值,对PCB图像分割效果有一定影响。引入PSO算法的群智能搜索策略,提出一种新的寻找聚类中心的算法。实验表明,在PCB图像分割中使用该算法可防止陷入局部最优值。     

考虑SAR图像导航量测特性的SAR/INS组合导航非线性滤波

SAR/INS组合导航系统中,当SAR量测输出时间间隔较长时,惯性导航得不到及时修正,系统将具有较强的非线性特性,导致常规卡尔曼滤波算法的精度受到影响甚至滤波发散. 为了提高组合导航的精度,该文结合惯性导航系统的非线性模型,设计基于无迹卡尔曼滤波(UKF)解决非等间隔量测修正的SAR/INS组合导航非线性滤波算法,并通过协方差分析对比研究常规卡尔曼滤波和该文算法的性能. 仿真结果验证了该文算法具有更高的精度.     

视觉成像畸变的直线透视校正

针对视觉成像畸变,提出基于直线透视成像变形的畸变校正方法.无需任何预先参数,利用畸变曲线拟合逼近过中心的近似直线,通过两直线的交点求得图像对称中心.利用径向畸变的数学模型和参数分解的方法对变形量进行线性求解,求得的畸变因子代入成像过程,为最终理想线性透视模型的标定消除畸变对成像的影响.     

可量测序列影像的加权整体最小二乘导航

提出顾及观测方程系数矩阵误差的可量测影像定位定姿算法及其权值确定方法,实现了利用可量测序列视觉影像与DGPS/IMU 融合导航计算. 计算结果表明：采用加权最小二乘算法可较好地克服可量测序列影像定位定姿算法中系数矩阵误差的影响,精度高于最小二乘法,当GPS 失锁2.5 km 时可达到优于13 m的定位精度和
0.1m 的定姿精度.     

基于二维小波变换的图像边缘检测方法

在不同尺度下图像突变点可以通过它的小波变换局部极大值为检测。该文给出了一种基于二维二进小波变换的图像边缘提取方法。这种方法通过对二进尺度下二维小波变换图像局部极大值的检测得到图像的边缘信息,文中给出的实验结果表明该检测方法是十分有效的。     

高分辨率图像的指数矩描述

在指数矩定义与计算方法的基础上,提出应用指数矩矩阵描述高分辨率图像的方法.结合图像分割理论并延伸处理各子图,利用快速傅里叶变换计算高分辨率图像指数矩矩阵,然后逆向重构子图并重组原图.对重组图像进行基于Itti视觉注意模型的客观感兴趣区域信噪比分析.仿真结果表明,延伸处理可减弱由分割所带来的重组图像方块效应,也可提高重构图像的信噪比,验证了由图像指数矩矩阵描述高分辨率图像的可行性.     

直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法

视觉测量直升机高速旋转桨叶形变常采用基于圆形标记点的测量方法,但该方法中圆形标记点具有低曝光、小目标和投影不对称等特点,极易产生标记点漏检和圆心坐标误差的问题。为减小漏检、修正圆心坐标误差,提出了一种直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法。首先,提取图像中局部极值中心的像素坐标,并依据阵列排布结构滤除干扰,获得所有圆形标记点极值中心的像素坐标;其次,以各极值中心的像素坐标为圆心,与相邻极值的最小距离为直径,建立圆形ROI （region of interest）区域,在ROI区域内并行分水岭变换和最小二乘法圆拟合得到圆心;再次,采用透视变换建立该图像与垂直相机光轴的同相位桨叶图像（正面图像）的投影映射关系,再采用LM （levenberg-marquardt）优化求解投影映射矩阵;最后,将该图像转换为正面图像进行圆心检测,再将该圆心坐标逆变换得到精确圆心坐标。实验结果表明,本文检测方法准确率和精度分别达98.89%和0.191 mm,已应用于直升机高速旋转桨叶运动轨迹和形变的高精度视觉测量。     

一种改进的K means聚类彩色图像分割方法

图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤.图像分割的目的是将图像分割为多个互不重叠且又各具特性的区域,主要应用于图像压缩、目标提取、模式识别等.以往的图像分割技术主要应用于灰度图像,随着计算机技术的进步,彩色图像分割逐渐受到关注.该文在前人对彩色图像分割问题的大量研究成果基础上,提出了一种将K-means聚类、蚁群算法以及分水岭算法相结合的分割方法.本方法有效的克服了聚类数目必须依据先验知识提前设定、最初的聚类中心是随机选取的、聚类的效果好坏依赖于距离判定公式的缺陷.     

单幅图像的三维重构视觉系统误差修正

基于改进两步法的标定思想,在三维重构中提出了一种新的视觉系统参数标定与镜头畸变修正方法。该方法利用图像中心附近点畸变量较小的性质,用中心附近点和全场视点对CCD相机和DLP投影仪的内外部参数标定和镜头畸变校正进行分离。标定过程中,所设计的带标准圆阵列的靶标和伪随机连续方形编码可以实现特征点的自动识别和匹配。实验证明,该方法能快速、方便地对视觉系统进行标定和畸变误差修正,提高了三维重构精度。     

关于球的拟共形映射像

本文对n维欧氏空间中的球在拟共形映射下的像进行了讨论，得到球的拟共形映射像在某种程度上还是“圆”的，它的直径可以用它到边界的距离来控制．     

图像分割技术纵览

从图像分割的分类、常见方法和结果的评估3个方面,特别是近几年来图像分割领域中出现的新思路、新方法,或对原有新方法的改进对图像分割这一经典难题给出了一个比较全面的综述.