基于结构的SAR图像配准

由于SAR图像中相干斑的存在，使得已有用于光学遥感图像自动配准的算法往往无法直接应用。基于人工通过地物结构推毫匹配关系进行配准的想法。提出了一种基于结构的SAR图像自动配准算法，该算法首先通过检测出的点目标构造“虚拟结构”，然后再综合新提出的“虚拟结构”不变量及结构区域不变矩作为相似测度完成匹配检测，最后用LMS算法估计出变换参数从而实现SAR图像的自动配准。实验结果表明，该算法不仅能够有效实现SAR图像的自动配准，而且能有效避免SAR图像中相干斑对配准过程中特征检测和匹配造成的影响。     

一种基于非降采样Contourlet变换和MLESAC的星空图像配准算法

针对不同时刻拍摄的星空图像进行叠加,提出一种基于非降采样Contourlet 变换（nonsubsampled Contourlet transform, NSCT）和随机抽样最大似然算法(maximum likelihood estimation sample consensus, MLESAC)的图像配准算法。该方法首先对星空图像进行NSCT变换,以提取特征星体的边缘,接着以特征星体的质心为顶点,构造特征三角形,根据三角形全等准则对其进行匹配;然后利用MLESAC算法对已匹配三角形的重心进行验证,将满足要求的特征点带入仿射变换模型,求取变换参数,实现图像的配准。该方法在保证配准精度的条件下,降低了经典配准算法的复杂度,能够有效处理光照变化以及噪声的影响。采用50组空间图像进行验证,结果表明,该算法能够在有效抑制星空图像光照和噪声的情况下,实现星空图像的精确配准,均方根误差达到0.374 1。     

利用双树复小波变换和SURF的图像配准算法

为了进一步提高图像配准的运算效率、匹配正确率及配准精度,提出了一种利用双树复小波变换和加速鲁棒特征（speeded up robust features, SURF）的图像配准算法。首先利用双树复小波变换将参考图像和待配准图像分解为低频部分和高频部分,选取其对应的低频部分作为SURF算法的输入图像,得到两者的粗匹配结果;然后通过随机抽样一致（random sample consensus, RANSAC）算法对粗匹配点对进行提纯,剔除误匹配点对,解决了SURF算法存在较多错误匹配点对的问题,同时计算出最佳匹配的变换模型参数;最后根据该变换模型参数对待配准图像进行几何变换,经双线性插值确定灰度,完成图像的配准。大量实验结果表明,与尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法和SURF算法相比,所提算法的运算速度更快,匹配正确率和配准精度更高,同时在抗噪声、抗旋转及抗亮度变化性能方面更加优越。     

全仿射形变下基于点特征的SAR图像配准方法

全仿射形变条件下,待配准合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像与参考SAR图像之间存在各向异性尺度变化,导致传统的点特征图像配准算法难以提取到足够多的匹配特征点进行图像配准。为此,提出了一种基于仿射形变矩阵分解与尺度变化矩阵估计的点特征图像配准算法。该方法首先将仿射形变矩阵分解为图像旋转矩阵、尺度变化矩阵以及常数矩阵的乘积,而后利用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法对尺度变化矩阵中的未知参数进行搜索估计,并根据估计结果对图像进行尺度规范处理,以抑制图像间的各向异性尺度变化,在此基础上再利用尺度不变特征转换(scale invariant feature transform, SIFT)算子提取匹配特征点进行配准处理。实验结果表明,与现有方法相比,对于全仿射形变条件下的SAR图像配准,本文所述算法可以提取到更多的匹配特征点,因而具有更好的配准性能。     

基于平均周期图的InSAR复图像配准方法

提出了一种新的干涉合成孔径雷达(InSAR)复图像配准算法,新算法使用干涉相位图的平均周期图作为配准的评价测度函数,采用数据分段求平均的方法降低了评价函数的估计方差,从而提高了配准的精度与可靠性。还分析了评价函数的估计偏差对配准的影响。最后使用平均周期图法进行了配准实验,试验结果验证了新算法在提高配准精度方面的有效性。     

刚体变换下基于轮廓的多传感器图像配准算法

提出了一种基于轮廓的多传感器图像配准算法,输入图像之间的几何变换假设为刚体变换。该配准算法的特点是根据匹配轮廓对的质心和长轴计算配准参数,克服了传统的基于特征的图像配准算法控制点检测与匹配的问题,算法鲁棒性较高。首先提取输入图像中的明显轮廓,然后对提取的轮廓进行匹配,并将其中匹配的开轮廓对转化为闭合轮廓对,然后根据所有闭合轮廓对的质心和长轴估计配准参数。实验结果表明,所提算法能精确解决输入图像之间仅存在旋转和平移情况时的图像配准问题。     

基于轮廓多边形拟合的红外与可见光图像配准算法

针对红外图像和可见光图像配准问题,提出一种基于轮廓多边形拟合的图像自动配准算法。首先,为获得较好的主轮廓信息,对提取的轮廓进行多边形拟合,有效剔除轮廓上的冗余点和噪声。然后选取拟合轮廓上的多边形顶点为特征点,将轮廓划分为特征轮廓段,以特征轮廓段作为匹配单元匹配轮廓并得到匹配特征点。采用修剪的最小二乘法,在获取变换参数的同时不断剔除误匹配。实验证明,该算法可实现性强,配准精度高,配准速度快,较好地实现了刚体变换下红外图像与可见光图像的配准。     

基于风格迁移不变特征的SAR与光学图像配准算法

针对异源遥感图像的匹配难题, 提出一种基于风格迁移不变特征的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像与光学图像配准算法。首先, 训练SAR图像转换为光学图像的风格迁移网络。然后, 基于风格迁移网络生成人工光学图像及其与原SAR图像之间的差异图, 并利用小波多尺度特性增强人工光学图像和差异图的边缘区域, 二值分割后提取人工光学图像的边缘不变特征。同时, 提取光学基准图像的边缘特征。最后, 通过互相关性准则进行边缘特征匹配, 进而实现原始SAR图像与光学基准图像的精确配准。实验结果表明, 较同类算法, 即使在训练样本不足的条件下, 生成的人工光学图像也能与光学基准图像实现精确配准, 增强了算法的适应性。     

基于不变矩的景象匹配辅助导航快速匹配算法

针对景象匹配过程中矩特征计算量大、耗费时间长的问题,在搜索匹配前,首先通过小波变换压缩图像以减少搜索空间。在此基础上,为了减少每个待匹配位置相似性测度的计算量,利用矩特征的求解特点及匹配过程中相邻子图间的关系,通过设置多个和表简化各子图矩特征的计算。综合这两种加速策略,提出了一种快速的不变矩匹配算法,该算法极大地降低了匹配过程的计算代价。实验结果表明,所提算法与仅使用小波变换的方法相比,在保证匹配精度的同时,进一步减少了匹配耗时。     

一种全景图构造与全局调整的新方法

提出一种由图像序列来构造和调整全景图的新方法.首先利用基于Fourier-Mellin变换的相位相关算法进行相邻图像的初匹配;然后在迭代优化算法中加入光照变化模型,使用一种新的重叠区域亮度方差和公式来求解透视投影参数,进一步提高局部配准精度;最后,为满足整幅全景图的首尾一致性,我们提出一种新的全局调整策略来减少积累误差的影响,生成完整的360度柱面全景图.与现有其它算法相比,在手持相机无法精确控制其运动以及相邻照片存在亮度差别等情况下,使用该算法可以有效提高自动配准与拼接的成功率.实验结果表明该方法具有较高的准确度和较强的实用价值.     

与特征选取和离散化集成的决策规则挖掘方法

利用粗糙集理论可以从已知数据中挖掘决策规则 .对于连续取值的特征属性必须先对其离散化 .从给定的特征属性集合中去除冗余的特征属性 ,选取有用的属性子集有助于简化决策规则 .我们利用基于信息熵的规则不确定性量度函数构造了一个决策规则挖掘的遗传算法 ,将规则挖掘与特征选取和连续属性的离散化集成在一起 .实验结果说明了这种方法的有效性.     

三维流场特征描述语言与交互式可视化

基于特征的可视化可以简化流场显示、突出流场数据关键特征,主要应用于处理复杂流场。传统的基于特征的可视化方法多为自动的提取方法,无法有效结合研究人员的知识与经验,也难以满足研究人员的交互需求。在关注提取算法交互性的同时,考虑复杂流场特征区域精确界定的困难,提出了一种交互式模糊特征描述语言FFDL与改进的交互模糊特征提取算法,实现了对典型流场特征的灵活描述与交互式提取。首先根据模糊理论对三维流场特征进行描述得到模糊描述模型,然后介绍了FFDL的语法规范和语义框架,并给出了基于FFDL的交互式模糊特征提取算法和实现。最后基于已有的流场可视化系统,利用来自不同领域的多个实际数据验证了交互式模糊特征提取算法的有效性和实用性。     

基于特征空间决策的SAR图像舰船尾迹检测算法

分析了合成孔径雷达(SAR)图像中舰船尾迹的线性特性。由于引起SAR图像线性特征的因素很多,因此针对常规Radon变换域中尾迹峰值检测的不确定性问题,提出了一种基于特征空间决策的尾迹检测算法。该算法首先门限化图像的Radon变换系数,提取出所有可能的峰值点;然后对这些相应的局部峰值的"截面"进行连续小波变换峰值匹配,再根据提取到的参数形成决策矢量在特征空间中进行决策。对仿真和实际数据处理的结果表明,该方法能有效、准确地检测到SAR图像中的舰船尾迹。     

SLAM问题中特征相关性研究

结合SLAM算法及不确定性分析,对SLAM问题中的特征相关性进行了研究.并在对相关性进行详细深入分析的基础上,得到了特征稀疏的两个标准,进而提出了相关优先的特征稀疏策略,可利用较少的相关性强的特征从而减少大量的计算负担,计算误差却和一般传统方法相当.最后,采用EKF滤波对SLAM进行了仿真,通过多次Monte-Carlo仿真实验结果表明了该方法的有效性.     

基于小波域统计-共生矩阵的声纳图像识别

采用完全树式结构小波包分解方法提取了声纳图像的纹理特征。通过计算小波包系数的统计特征和共生矩阵,构造了一个基于小波包变换的统计—共生矩阵特征集。由于统计—共生矩阵作为图像纹理特征表示时,在保留图像统计特征的同时,引入了空间信息,所以识别性能明显优于单纯的统计量识别方法。最后设计了一种模糊纹理分类器,由于模糊判决分类器通过引入隶属度函数对特征进行模糊化,反映了各类纹理样本间由于随机噪声等畸变因素造成的抽取特征值存在的不确定性,从而提高了纹理分类器的鲁棒性。     

基于高维特征选择的跳频电台细微特征识别

将高维特征用于跳频电台细微特征个体识别具有很大优势,为了增强对跳频电台的分类识别能力,需要增加特征类型和维数,提高特征集的表征能力,但同时会引入大量冗余特征,导致分类器计算时间过长,分类正确率降低。为了降低高维特征集维数,首先采用相关性快速过滤特征选择算法,删除高维特征集中的不相关冗余特征,得到最优特征集。然后利用经过参数优化的支持向量机(support vector machine, SVM)分类器进行训练分类。实验表明,所提算法能够对高维特征集进行合理的降维,提高了SVM的分类器的分类性能,在保证分类正确率的基础上,降低了运算量,提高了跳频电台细微特征识别的时效性。     

柑桔溃疡病自动识别方法及其仿真研究

研究基于Boosting的柑桔溃疡病自动识别算法.提出了一种基于特征选择准则的Boosting 学习算法,采用对称交叉熵作为弱分类器的相似度评价.将弱分类器相似度与Boosting学习过程相结合学习出更优化的弱分类器,对溃疡病斑图象进行特征选取和学习,建立了自适应的病斑特征模型,最后利用该模型完成溃疡病自动识别.实验结果表明,这种算法避免了Boosting算法进行特征提取时的缺点,减少了选取结果中的冗余,尤其在进行高维特征选取时,能够提高特征选取速度,使选取的特征更具代表性.     

基于集成学习与特征降维的小样本调制识别方法

针对有标签样本较少条件下的通信信号调制识别问题, 提出一种基于集成学习与特征降维的小样本调制方式分类模型。首先,通过集成人工特征与深度学习自动提取特征构成特征集合。然后,设计特征选择算法对特征合集进行优选生成高效特征子集。最后, 利用可快速收敛的高性能分类器对信号进行区分, 实现在少量有标签样本和大量无标签样本条件下的调制方式分类。仿真结果表明, 通过对8种数字信号进行调制识别, 在信噪比为20 dB时, 所提算法可将信号最高识别率提升至96%, 同时该算法设计简单, 具有较大应用价值。     

采用并行协同进化遗传算法的文本特征选择

现有的文本特征选择方法都是串行化的, 应用于海量文本数据集时时间效率较低, 因此利用并行思想来提高文本特征选择的效率, 已成为文本挖掘领域的一个研究热点. 本文将 遗传算法和并行协同进化算法结合起来, 在粗糙集的基础上设计了一个并行协同进化遗传算法 并将该算法用于文本特征选择. 该方法采用遗传算法搜索特征, 利用并行协同进化算法来提高 时间效率, 从而较快地获得较具代表性的特征子集. 实验结果表明该方法是有效的.     

通道裁剪下的多特征组合目标跟踪算法

针对深层特征存在冗余通道影响跟踪速度和精度以及单一特征难以适应复杂场景的问题,提出了一种通道裁剪下的多特征组合目标跟踪算法。首先,在相关滤波算法的框架上结合传统手工特征和深层特征进行跟踪。其次,通过对比深层特征通道上目标区域和搜索区域的特征均值设计通道裁剪策略,筛选出合适的特征通道。最后,通过隔帧更新的方式更新深度特征,通过平均峰值相关能量更新传统特征滤波模板,最终实现准确跟踪。与10种算法在OTB2013和OTB2015数据集上进行对比实验的结果表明,本文算法在跟踪准确度和成功率方面都取得了更为理想的结果。