面向人脸光照合成的光照参数精确估计算法

为提高人脸图像光照合成的精度,提出了一种基于商图像的光照参数估计新算法.首先分析并指出传统商图像算法中存在恒定反射系数假设难以严格成立这一缺陷,它给光照参数估计引入了固有误差;然后在参数化光照子空间框架下设计了一个改进的目标函数,用商图像本身去替代原算法中的反射系数比,从而弱化了假设条件的限制,允许人脸各像素点拥有独立的反射系数;设计了一个迭代算法,通过线性系统来求解目标函数,能够实现对光照参数的高精度估计.在OFD人脸库和AI&R人脸库上的实验结果表明,所提光照参数估计算法具有良好的收敛性,光照参数估计精度的迹商指标可以获得25.49～43.09 dB的提升,光照合成图像中的峰值信噪比可以获得4.51～9.24 dB的提升.     

7/5小波滤波器簇及其图像压缩性能研究

构造了包括BT7/5滤波器(Brislawn-Treiber)在内的7/5小波滤波器簇,依据欧几里得算法给出了7/5小波基提升格式的构造过程和提升实现算法.根据7/5小波基优化条件的要求,证明了7/5小波基的、提升系数α为0.08时的图像压缩性能最佳,该小波基为JPEG2000标准第二部分推荐使用的BT7/5小波滤波器组.BT7/5小波的系数为有理数,与无理系数的CDF9/7小波滤波器相比,具有计算复杂度低和便于VLSI硬件实现等优点.实验结果表明,若压缩比在100∶1以内,采用BT7/5小波滤波器的重构图像峰值信噪比只比CDF9/7低0.1dB,而比LT5/3(LeGall-Tabatabai)高1.2dB.因此,在JPEG2000图像压缩系统中,BT7/5是LT5/3和CDF9/7的理想替代者.     

JPEG2000中9/7离散小波变换二进制系数实现

基于实数的二进制表示法,把CDF((Cohen,Daubechies and Feauveau)9／7双正交小波基的提升系数化为二进制,采用简单的移位-加操作代替结构复杂的浮点乘法器,从而实现了JPEG2000中9／7离散小波变换的定点计算,相对于浮点计算法,移位-加操作最大的优点是计算简单,特别易于超大规模集成电路实现,因而使硬件实时处理图像信号成为可能．实验仿真结果表明：在低压缩比的情况下,用移位-加操作重构的图像,其峰值信噪比(PSNR)只比浮点法低0．10dB,当压缩比增大时,其PSNR值略好于浮点法。     

基于一阶自回归过程的7/5小波滤波器优化算法

提出了一种基于一阶自回归过程的双正交7/5小波滤波器的优化算法.该算法首先由小波提升算法导出7/5小波滤波器簇系数和提升参数关于一个自由提升参数α的一维函数式.其次,以白噪声的一阶自回归过程作为输入图像模型,并采用满足完全重构条件的双通道7/5小波滤波器组进行子带编码,同时计算最大编码增益及其α值.最后,在所确定的α值附近选取一组值,并将每一个α值对应的7/5小波滤波器组的提升算法嵌入到JPEG2000标准的Jasper1.701.0中进行图像压缩实验.实验结果表明:采用优化算法的7/5小波滤波器,其系数和提升参数均为有理数,满足计算复杂度低、便于VLSI硬件实现的要求,特别是当α为0.08时,重构图像可以获得最大的峰值信噪比,此时的7/5小波滤波器为最优滤波器.     

JPEG2000二维离散小波变换高效并行VLSI结构设计

提出一种基于提升算法,实现JPEG2000编码系统中二维离散小波变换(DWT)的高效实时并行VL-SI结构设计方法。利用该方法所得结构使行和列滤波器同时进行滤波,用少量行缓存代替大量中间存储空间,用优化的移位加操作替代乘法操作。整个结构采用流水线设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量,增加了硬件资源利用率,加快了变换速度,减小了电路的规模。二维离散小波滤波器结构已经过Verilog HDL行为级仿真验证,并可作为单独的IP核应用于正在开发的JPEG2000图像编、解码芯片中。     

基于图像的脸部模型调整及表情动画技术研究

采用一种基于图像的三维人脸模型主动调整方法,实现了三维特定人脸模型的真实感重建和表情动画生成。通过特定人脸的正面和正侧面图像上的93个人脸表情特征点,采用整体调整及基于径向基函数插值的局部调整方法对通用三维人脸模型进行几何调整,并利用变形拼接及多分辨率图像融合技术生成无缝的人脸纹理镶嵌图,实现具有真实感的三维特定人脸模型重建。改进了人脸肌肉物理模型并结合弹性约束模型,避免了在表情动画处理中由于肌肉收缩力过大导致网格三角片毁坏而破坏人脸的拓扑结构问题,其局部网格动态细分策略,使生成的表情动画更加细腻。     

一种高效的JPEG2000位平面编码器设计

针对JPEG2000 芯片实现时的硬件复杂性和编码效率低的问题,通过分析编码所需状态变量的产生机制,得到了一种最高有效位(MSB)检测电路,它能使状态变量实时产生.同时,在 3 个通道编码时引入列快速扫描电路,它在清除通道编码中设计了游程编码和0编码的流水实现电路,最后得到了位平面编码器 0冗余时钟设计.将此方法用于实现三通道并行的位平面编码器时,相对于单通道的跳点跳列,其运算速度可提高2倍,逻辑电路节约50%,而对于64×64像素的码块,存储器节约20 kb.     

一种适合JPEG2000编码的动态感兴趣区域提取算法

在分析了JPEG2000感兴趣区域（ROD编码标准的基础上，提出了一种基于形态学的动态JPEG2000的ROI提取方法．利用形态滤波器组与分水岭分割算法将LLn小波子带图像划分为若干闭合区域，再利用区域纹理特征来判定LLn小波子带图像的ROI以及生成LLn子带的二值模板，最后依据离散小波变换结构以及坐标映射原理，动态生成全部子带的二进制ROI模板．在JPEG2000压缩软件中的应用结果证明，     

一种适合JPEG2000编码的动态感兴趣区域提取算法

在分析了JPEG2000感兴趣区域（ROI）编码标准的基础上，提出了一种基于形态学的动态JPEG2000的ROI提取方法．利用形态滤波器组与分水岭分割算法将LLn小波子带图像划分为若干闭合区域，再利用区域纹理特征来判定LLn小波子带图像的ROI以及生成LLn子带的二值模板，最后依据离散小波变换结构以及坐标映射原理，动态生成全部子带的二进制ROI模板．在JPEG2000压缩软件中的应用结果证明，所提方法克服了目前ROI编码必须人工参与的缺陷，利用它可根据图像内容自动生成ROI编码图像，大大提高了批量ROI编码的效率．该方法同时还支持任意形状的图像，并与国际JpEG2000标准兼容．