融合边缘特征的马尔可夫随机场模型及分割算法

针对区域马尔可夫随机场(MRF)模型的图像分割中常产生边缘模糊的问题,提出了一种融合边缘特征的区域MRF模型(IEFRMRF)及其分割算法。IEFRMRF模型基于MRF理论,首先通过边缘模板提取图像的边缘特征,建立局部区域的边缘先验约束;其次利用图像局部区域像素的空间约束关系描述图像的局部高斯统计特征,并通过期望最大化算法估计高斯特征参数;然后根据贝叶斯原理建立了具有边缘保持作用的区域MRF模型;最终采用区域置信度传播(BP)算法对IEFRMRF模型进行全局优化,把局部统计特征传递到图像的全局,并按照MAP准则估计图像分割标号。人工加噪声图像分割的实验结果表明,IEFRMRF模型的分割结果和传统高斯MRF模型、局部区域高斯MRF模型的分割结果相比,分割准确率分别提高了47.9%和21.4%,并且分割结果的边缘更清晰,自然图像的分割实验也验证了提出模型的有效性。     

改进的无线传感器网络无偏距离估计与节点定位算法

针对无线传感器网络中基于跳数的节点定位算法不能满足无偏距离估计、节点定位误差大的问题,提出了一种改进的无偏距离估计与节点定位算法(UEDV-hop,Unbiased Estimation DV-hop)。该算法分析期望距离和跳数的关系,建立一种新的期望距离与跳数模型,根据节点通信半径是否已知分别推导了两种UEDV-hop的求解形式。仿真实验结果表明:所提的两种UEDV-hop算法的估计距离在不同跳数时都近似等于该跳期望距离,算法在距离估计和节点定位精度上相对于DVhop(Distance Vector-hop)算法及基于最小二乘法改进的DV-hop算法都有较大提高,在节点数目等于2 500时,UEDV-hop算法的估计距离误差比DV-hop算法降低了9.5%,定位精度提高了55%。     

汽车伞齿轮多目视觉检测系统与算法

针对人工检测汽车伞齿轮表面缺陷与尺寸参数存在成本高、工作量大、检测速度慢且产品一致性差等问题,利用机器视觉技术进行研究,开发了一种集缺陷检测和尺寸测量于一体的伞齿轮多目视觉检测装置。通过构建的邻域均差缺陷提取、圆逼近和快速旋转定位3种高效图像处理算法,解决了伞齿轮齿面多、外形结构复杂、缺陷种类多样等复杂条件下的齿轮缺陷与尺寸检测难题。可检测缺陷包括磕碰伤、裂纹、充填不满、划痕、凹陷与凸起、麻点、花键重复拉削等,可检测最小缺陷尺寸为0.4mm×0.4mm,测量精度为40~50μm,单次检测耗时小于1.3s,检测精度与速度均满足伞齿轮高速自动化生产线的实时在线检测需求。     

一种Log-Gabor滤波结合特征融合的虹膜识别方法

提出了一种Log-Gabor滤波器结合特征融合的虹膜识别方法.该方法利用多尺度多方向二维Log-Gabor滤波器构成的多通道滤波器提取虹膜纹理特征,在特征层利用幅值信息对同尺度下多方向的Log-Gabor特征进行融合,以压缩冗余信息及去除非有效特征,然后对融合后的特征进行相位编码,并运用加权海明距离进行匹配,匹配时借助噪声屏蔽码去除眼睑遮挡干扰.提出了一种虹膜图像质量评价方法,可有效鉴别不适于识别的低质量虹膜图像.与传统的Gabor方法相比,新识别方法能得到更小的等错误率和相同错误接收率下更小的错误拒绝率,同时又将虹膜特征码的大小压缩为传统方法的1/2,可提高匹配速度及节约存储空间.在CASIA和UBIRIS虹膜库的测试结果表明,与传统Gabor方法相比,该方法在错误接受率为0.01%和0.1%时的错误拒绝率分别降低了0.57%和0.36%,等错误率降低了0.25%,特征码长度为128 B,减少了50%.     

一种有效抑制睫毛干扰的虹膜定位算法

为了提高在图像质量较差时的虹膜定位性能,改善虹膜定位的成功率和速度,在对Daug-man算法改进的基础上,提出了一种基于形态学算子的虹膜定位算法(ILBM).该算法将睫毛干扰看作虹膜图像中出现的缝隙,通过应用形态学中的膨胀算子对缝隙进行填补进而消除干扰,虹膜边缘参数则采用Hough变换来求取.与Daugman算法相比,ILBM算法可以有效抑制虹膜定位过程中存在的睫毛干扰,提高虹膜定位的速度.对比实验表明,ILBM算法具有比Daugman算法更好的抑制干扰能力和鲁棒性,具有更高的定位成功率和更快的定位速度,定位时间仅为Daugman算法的17%,定位成功率提高了3.7%.     

基于数据挖掘的主机入侵行为检测

提出利用序列模式挖掘方法得到频繁入侵命令序列，将频繁入侵命令转换为底层入侵检测器的检测规则用于检测用户的可疑行为．为了消除误报，设计了一个基于入侵事件状态的关联引擎，将频繁入侵命令序列作办关联规则，并提出了一种新的入侵关联算法，该算法不仅考虑了每类主机入侵行为的序列特征，也反映了不同类型主机入侵行为之间的因果关系，体现了主机入侵行为的多样性和复杂性．实验结果表明，该入侵关联模型对各类主机入侵行为的检测效果良好，误报率明显降低，特别是下载类和信息获取类主机入侵行为的误报降低了20%左右。     

一种由明暗恢复形状的改进变分算法

针对变分算法可能丢失表面细节信息的问题,提出了一种由明暗恢复形状的改进变分算法,使用接近实际的混合反射模型描述的反射图方程和图像梯度方程构造了新的目标泛函,由于图像梯度反映了二维图像的细节信息,新目标泛函比仅使用反射图方程的目标泛函蕴涵了更加丰富的三维形状细节信息.然后,使用变分原理求解该目标泛函,得到由明暗恢复形状的改进变分算法.所提出的算法比基本变分算法三维形状恢复的精度有显著提高.合成半球图像的实验表明,新算法在相同迭代次数时恢复三维形状的平均相对误差比基本变分算法减小了13.45%.实际复杂图像的.三维形状恢复结果表明,新算法在恢复表面三维细节时比基本变分算法更加准确.     

一种无需匹配的多目重构方法

针对立体匹配算法具有二义性,对遮挡、光照条件缺乏鲁棒性的问题,提出了一种两步多目重构新方法.首先,基于视觉外型的第二基本属性把立体匹配问题转化为颜色方差最小化问题,使用方差阈值来平衡采样点数与采样噪声之间的矛盾.然后.结合运动曲面的位置势能与弹性势能建立目标泛函,再采用二阶中心差分与Hamihon-Jacobi方程的迎风设计技术极小化该目标泛函,促使水平集函数逐步逼近目标表面,同时消除采样噪声,最终实现目标表面完全重构.新方法不仅避免了立体匹配算法固有的二义性问题,而且增强了对遮挡、复杂光照条件的鲁棒性.实验结果表明,新方法能够从实际复杂图像集推断出目标形状,与Hoppe的经典算法比较,表现出更好的准确性,且节省了26%～33%的重构时间.     

一种基于混合反射模型的Shape-From-Shading直接算法

提出了一种基于混合反射模型的Shape-From-Shading直接算法.使用接近实际的混合反射模型描述的反射图方程作为求解对象,用有限差分近似微分运算,将反射图方程离散化,得到所求高度函数满足的代数方程,进而用迭代算法计算出表面高度.最后,用以合成图像和实际图像的三维形状恢复实验说明提出算法的有效性.