拼接法纹理合成中的结构特征匹配

提出一种新的纹理合成技术,该方法对样本纹理图像进行采样,逐块合成纹理图像.在寻找最优候选匹配块时改变以往算法中仅匹配颜色相似度的做法,加入结构信息,提高了块边界结构的相似度.用该算法选择的最优匹配块更符合人的视觉特性,合成图像接缝区域的过渡更为流畅,结构单元的完整性明显优于原有方法.实验结果表明,该算法对结构性强的纹理具有良好的合成效果.     

基于骨架网络模型的岩石粒径分析方法

应用扫描电子显微镜,获取岩石的二维灰度图像,并进一步分割得到岩石的骨架和孔喉结构。利用马尔可夫链蒙特卡洛法构建三维数字岩心,提取相应的三维孔隙网络模型。根据其逆过程提出骨架网络模型的提取方法,可对岩石粒径进行定量分析。最后对三块低渗透岩心样品的颗粒半径、孔隙半径和喉道半径等结构参数进行对比分析,得到各样品结构参数之间的定量关系。研究表明,基于网络模型的岩石粒径分析法能够快速获取岩石的结构参数,对油藏岩石结构参数进行定量表征,大大缩短实验数据获取周期,为岩石结构参数分析提供了一套有效的研究思路。     

改进的基于样本的图像修复算法

针对图像修复过程中相似块匹配时造成的误差,深入研究Criminisi算法关键步骤的基础上,充分考虑图像中的结构性信息,提出了一种新的相似块匹配判定规则。首先,对待修复块和目标块进行颜色空间的相似性度量。然后,获取目标块和待合成块已知区域的结构性信息,并对结构性信息进行相似度度量;最后,将符合判定条件的目标块拷贝至待合成区域,更新修复区域的置信度。实验证明,该方法有效的减少了原Criminisi算法在相似块匹配中所造成的误差,在人为修复痕迹方面效果较好,与周围环境的融合也更加柔和,结果令人满意。     

基于图像块分类的加权结构相似度

基于结构信息的图像质量评价方法--结构相似度(SSIM)方法计算简单、性能优越,但该方法仅简单地将各子块SSIM的平均值作为整幅图像的平均结构相似度(MSSIM),而人眼对图像不同区域的视觉灵敏度不同.为此,文中提出了一种基于图像块分类的加权平均结构相似度(WSSIM)的图像质量评价方法,即先将图像分块并将子块区分成边缘块、细节块和平滑块三类,然后对不同类型块的SSIM值赋予不同的权值,最后计算得到整幅图像的WSSIM.实验结果证明,文中方法明显优于MSSIM和基于方差加权的SSIM.     

一种改进的阈值递增的人眼定位算法

提出一种复杂背景下灰度图像的人眼定位算法.首先对基于均衡处理后的图像估计出初始阈值;其次采用阈值递增法逐次二值化图像,并对二值图像中的黑块逐一标记;然后用人眼位置判定准则确定可能的人眼区域,用相似度准则从中标记出两眼黑块;最后,针对该算法进行了仿真研究.     

基于模糊变换耦合最大熵的医学图像融合算法

针对融合医学图像在过渡区微小细节及边缘信息不够清晰,边缘容易失真等问题,提出了一种基于模糊变换耦合最大熵值的多模态医学图像融合算法.首先,将待融合图像划分为大小相同的非重叠图像块,引入模糊变换对得到的图像块进行处理得到模糊子块,并利用邻域最大熵融合规则对模糊子块进行融合,获取新的融合子块;然后,将新的融合子块进行逆模糊变换,利用选择最大值融合规则,将逆变换得到的子块进一步融合生成最终融合医学图像.实验结果表明:与当前医学图像融合算法对比,本文算法在主观评价与客观评价指标边缘强度、信息熵、互信息、峰值信噪比上具有更大的优势,其融合图像边缘更加清晰,细节丰富,克服了边缘模糊与伪轮廓,更能够有效完成医学图像融合,实现了多模态医学图像信息互补.     

分形理论和岩石破碎的分形研究

介绍了分形的基本概念和4种分维数的确定方法,探讨了岩石破碎过程中的分形特征,推导了岩石爆破块度分布和分形维数的关系式,并建立了分维数与爆破参数的关系,从而为爆破参数优化进行块度预报提供了科学依据,为岩石破碎理论的研究提供了新的途径.     

基于邻域关联因子耦合信息度量规则的图像修复算法

针对当前图像修复算法忽略图像纹理信息的变化度而导致修复结果中存在间断及振铃效应等不足,提出了基于邻域关联因子与信息度量规则的图像修复算法.首先,将待修复块与其邻域块的归一化互相关值引入到优先权的计算中,以构造邻域关联因子,并将其与置信度以及数据项结合计算优先权,从而获取优先修复块.利用图像块对应的均值和方差特征,建立信...     

基于单帧图像的超分辨率算法

随着稀疏编码与压缩传感理论的逐步发展,如何应用于图像的超分辨率成为研究热点之一.基于示例学习的算法,提出了一种新的超分辨率算法,其特点在于只基于低分辨率图像本身,没有额外的样本库,运用自然图像的自相似性与冗余性,学习低分辨率图像块与高分辨率图像块之间的函数关系.为了从图像中获取更加全面的信息,采用Guided滤波、一阶导数和二阶导数2种方法来提取特征.此外,提出了一种新的字典学习算法R-KSVD,并且改进了后项处理过程.实验结果显示,提出的算法具有较好的超分辨率效果和稳定性.     

基于图像块相似性和补全生成的人脸复原算法

图像获取过程中,由于成像距离、成像设备分辨率等因素的限制,成像系统难以无失真地获取原始场景中的信息,产生变形、模糊、降采样和噪声等问题,针对上述情况下降质图像的复原问题,提出了适用于低分辨率,低先验知识情况下的人脸复原方法,通过基于图像相似性的期望块log相似性EPLL (expected patch log likelihood)框架来构建人脸复原效果的失真函数,利用生成对抗网络的图像补全式生成过程来复原图像。所提算法在加噪率50%以及更高情况下可以保持较好的人脸图像轮廓与视觉特点,在复原加噪20%的降质图像时,相比传统的基于图像块相似性的算法,本文算法复原结果的统计特征峰值信噪比PSNR (peak signal-noise ratio)与结构相似度SSIM (structural similarity)值具有明显优势。     

基于Minkowski泛函和K-means聚类算法的岩石类型划分

数字岩心技术的发展和计算科学、物理学、统计学、油藏工程等多学科的交叉融合,为基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分提供了一种新的方法。基于micro-CT物理法成像处理后获得的砂岩数字岩心图像,运用闵可夫斯基泛函作为基于数字岩心图像的岩石物性特征的综合表征参数;并结合K-means聚类算法,可以达到基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分和获得基于精细岩石类型层次系统的目的。对于后续基于精细岩心层次系统岩心物性参数的模拟和粗化具有十分重要的意义。     

基于块分类的图像加权结构相似度

图像质量评价方法用来评价图像质量或图像处理算法的优劣,在图像处理领域至关重要。Zhou Wang等人提出的结构相似度图像质量评价方法,具有计算简单、性能优越的特性。但其不足之一是没有区别对待图像的边缘块,细节块和平滑块,仅简单地取子块结构相似度（SSIM）的平均值而得到整幅图像的平均结构相似度MSSIM。基于此,本文提出了一种基于图像块分类的加权平均结构相似度（WSSIM）的图像质量评价算法,并进行了大量的仿真实验,实验结果证明,本文所提算法明显比MSSIM更加符合人眼视觉系统特性（HVS）。     

基于样本的图像修补

提出了一种基于样本的图像修补方法。该方法首先计算填充前缘上每个修补块的优先权,确定填充前缘上最高优先权的修补块;然后在样本区域中寻找最高优先权修补块的最佳样本块,拷贝最佳样本块的有关图像数据到最高优先权修补块的未填充好的像素点位置;再更新这些刚填充的像素点的自信度。重复这些步骤直至整个图像受损区域填充修补完毕。实验结果表明,该方法能同时有效地修补图像受损区域的纹理和结构,还能较好地去除图像上不需要的物体。     

一种基于图像融合的岩石裂隙充填物分割方法

岩体的变形特性主要取决于结构面、裂隙,尤其是微裂隙及充填物等方面的共同作用,因此在研究岩石节 理时对充填物的研究也非常重要。研究充填物首先须把其图像分割出来。由于彩色图像的噪声太多,以往对岩石 裂隙及充填物的分割方法均是基于灰度图像的处理,这不利于对充填物的进一步分析。在处理一个欧盟项目所提 供的两种光照图像〔普通日光和紫外线光〕时,我们发现了一种新的获取岩石裂隙和充填物的方法。该方法基于 RGB空间,利用普通日光和紫外线（UV）两种光照系统对岩石样本进行拍照,对所获得的图像分别处理后,再融合、 屏蔽掉无关数据,最后利用区域生长法自动在彩色图像上实现了对裂隙充填物的提取。试验证明这是一种高速低 噪声的彩色图像分割方法。     

一种改进的局部线性嵌入超分辨率重建算法

提出了一种改进的局部线性嵌入超分辨率重建算法.该算法着重对局部线性嵌入超分辨率重建算法三个方面做了改进:特征选取,用图像块的DCT系数来取代图像块的l阶、2阶梯度作为图像块的特征描述,可以减弱噪声的影响;邻近块的数目,根据图像块与周围图像块的关系自适应的选取邻近块的数目,可以避免将距离较远的块选为邻近块;样本库的训练过程,用高分辨率图像与低分辨率图像的残差图像作为高分辨率图像的训练样本,这样既可以避免低频分量的干扰,又可以减少在计算过程中的平滑次数.实验结果表明这种改进的算法比原算法的重建效果有了较大程度的提高:PSNR提高4.07 dB,SSIM提高0.0654;比稀疏重建算法PSNR提高0.62 dB,SSIM提高0.0066,而且用DCT系数作为图像块的特征表示,每一个图像块所需要提取的特征数比用1阶、2阶梯度减少了四分之三,降低了算法的复杂度.     

复杂交通场景中运动车辆的检测与轨迹跟踪

针对复杂交通场景提出一种基于高斯分布假设的背景图像自回归估计算法,该算法能同时适应白天和夜间光环境,实时性好.对于二值图像的分割问题,提出并论证一种新的连通标记算法,该算法只需遍历像素1次,因此时间复杂度达到了理论上的最小.根据运动车辆的随机过程特性,提出基于Kalman滤波的轨迹跟踪算法,给出状态转移矩阵和观测矩阵,并讨论初始状态矢量的获取方法.为了解决半遮挡混合图块的分割问题,提出了图像相似度的计算方法以及局部图块与全图块相匹配的思想.在实际道路上的实验表明,所提出的方法实用有效,其中车辆跟踪准确率达到95.63％.     

分形理论和岩石破碎的分形研究

介绍了分形的基本概念和4种分维数的确定方法，探讨了岩石破碎过程中的分形特征，推导了岩石爆破块度分布和分形维数的关系式，并建立了分维数与爆破参数的关系，从而为爆破参数优化进行块度预报提供了科学依据，为岩石破碎理论的研究提供了新的途径。     

一种基于局部控制的水印算法在视频码流中的应用

借鉴Hanung视频水印嵌入方法,提出了一种新的基于MPEG-2的局部控制水印算法;将空域扩展谱水印DCT变换后嵌入到宿主视频的DCT系数中达到嵌入目的．为了克服一般视频水印局部算法运算量巨大的缺点,将码流中运动向量解码,基于逐块的思想,通过运动预测、权重分配,设计出一种局部权值获取控制算法．同时这种算法可以根据图像局部特征控制水印鲁棒性,改善画质．实验证明了这用方法的有效性和自适应性。     

基于偏微分方程的图像正则化恢复算法

总结了作用于数字图像的基于偏微分方程的正则化方法,确定了一个基于迹的方程的一般形式,统一了不同的正则化方法的标准,在此基础上提出一对新的图像平滑函数.用该函数处理噪声图像,在噪声消除的同时能保持良好边缘,且避免了原PDE算法处理图像时常出现的块效应.     

基于双JPEG压缩统计特性的图像篡改检测方法

为有效识别和检测数字篡改图像,提出一种新的基于双JPEG压缩统计特性的检测方法．这种方法是通过检测双JPEG压缩图像的图像块先前的量化矩阵来实现．首先,定义在两次压缩时,出现在单独的DCT系数直方图的一些特性．然后,使用支持向量机来估计双压图像的初始的量化矩阵,有不同量化矩阵的图像块便是值得怀疑的区域．最后,基于大量不同的双压图像集,用一系列的实验来验证本方法的性能及可靠性．