一种改进的稀疏表示超分辨率重建算法

针对稀疏表示超分辨率重建算法中稀疏表示系数正则化效果不明显、字典完备性弱以及重建图像存在虚边缘等问题,提出了一种改进的稀疏表示超分辨率重建算法.首先对正则化正交匹配追踪(regularized orthogonal matching pursuit,ROMP)稀疏表示系数求解算法进行了改进,通过引入局部约束加权来提高稀疏表示系数的精度、增强图像的纹理特性;然后,将Huber影响函数用于提取图像的先验特征信息,以增强图像特征、提升高分辨率字典的表示能力;最后,提出了基于学习的迭代反投影方法,提高了图像后处理阶段预测误差的准确性,进一步改善了高分辨率重建图像效果.实验结果表明,该方法在峰值信噪比和视觉效果上都有所提高,重建图像的纹理特性和质量得到了有效增强.     

一种基于近邻稀疏表示的人脸识别新方法

稀疏表示近些年来被广泛用于人脸识别。由于在现实中,同类图像之间往往不可避免存在光照、姿态、甚至遮挡等差异,如果使用这些有各种差异的图像样本去表示某一特定状态下的图像,则表示的效果势必会受到影响。为进一步提高稀疏表示在人脸识别中的性能,基于原始协同分类(CRC)算法,引入近邻思想,即在各类训练样本中分别寻找与测试样本相近的若干样本,以构建新的近邻样本集;在此基础上进行协同表示,并利用每类样本系数分别重构待测样本,最后基于重构样本集再次协同表示。这种基于近邻样本的二次稀疏重构表示法,使识别更精确,并在一定程度上提升了运行效率。在ORL,YALE,FERET及AR人脸数据库上通过仿真验证了该方法的有效性。
     

基于双重字典及联合特征的遥感图像超分辨率算法

为了解决低分辨率遥感图像超分辨重建的问题,本文提出了一种基于双重字典及联合特征的遥感图像超分辨率算法.超分辨率重建技术目的就是根据低分辨率图像重建出原始高分辨率图像的高频信息.本文将图像的高频信息分解成为主高频信息和残差高频信息两个部分,然后针对主高频信息和残差高频信息,分别训练主高频字典和残差高频字典,并结合稀疏表示方法对图像进行重构.同时,为了建立更能反映图像内部结构信息的字典,本文联合图像的不同的结构特征,建立统一的字典.本文算法对图像取得较好的复原效果,复原出的高分辨率图像更接近于真实图像,与其他方法相比具有更好的主观和客观质量.     

基于自回归正则化和稀疏表示的图像超分辨率重建

针对图像超分辨率重建中稀疏系数解不精确和重建图像质量不理想的问题,本文提出了一种空间自回归正则化的超分重构算法.该重构算法联合稀疏K-SVD方法训练一个具有相同稀疏系数解的相对应于高低分辨率图像块的字典对,在此基础上利用自然图像本身具有的局部自回归性先验知识来对图像进行处理,经过模型的训练和选择引入正则化项,实现图像的局部约束,从而完整构造了基于正则化的稀疏编码目标函数,为了进一步实现图像去模糊得到清晰图像,利用退化模型实现全局约束.实验结果表明:与Bicubic、NE和SCR等算法相比,本文算法在主观视觉效果和客观评价指标方面都有了一定地提升.     

非对称稀疏图的半监督学习研究

【目的】如何构造一个有效的数据图,是半监督学习领域中一个重要的研究方向,为了更好地研究数据样本之间的结构关系,提高基于图的半监督学习算法性能。【方法】利用数据的稀疏表示,构造数据样本的非对称图,并在标准数据集上进行半监督学习实验。【结果】在半监督学习框架中建立了异类数据和同类数据之间距离、内部结构和数据的稀疏表示关系,构造了非对称稀疏的数据图。【结论】通过在标准数据集上进行实验说明非对称稀疏图可以利用半监督学习数据特点,有效地对数据样本进行分类。
     

基于滤波反投影算法磁感应成像仿真图像重建

【目的】利用一组亥姆霍兹线圈为激励源,进一步研究磁感应成像技术。【方法】系统模型由背景物体、异物、亥姆霍兹线圈和20个检测线圈构成。利用滤波反投影算法重构图像,分析不同位置和不同体积大小的异物的重构图像结果,并且通过3个客观参数即相关系数、归一化均方距离和归一化平均绝对距离客观分析成像结果和实际图像的差异。【结果】当异物靠近边缘,图像的相关度为54.009,位置定位精度3mm以内。异物体积较大时,图像的相关度为71.340。【结论】异物越靠近边缘,或异物体积越大,重构图像的质量越好,3个参数指标最优。
     

一种基于小波变换的快速SIFT图像拼接算法

SIFT特征匹配算法是当前图像拼接研究领域的热点。为改进SIFT算法在图像拼接过程中特征点提取环节计算量大、耗时较长的缺点。本文在研究SIFT算法的基础上,提出一种改进的图像拼接算法。此算法先通过小波变换对图像进行预处理,减少在SIFT尺度不变特征提取过程中的数据计算量,以提高图像拼接速度。对两幅待拼接图像,分别采用经典SIFT算法和本文提出的 改 进 算 法 做 仿 真 实 验,当 匹 配 点 控 制 系 数α=0.5,经 典SIFT算 法 在 确 定 特 征 点 耗 时1.192891s,改进后的算法仅用了0.856712s。仿真对比试验的结果验证了该算法的有效性,同时表明该算法能够在保持图像拼接效果的基础上,提高图像拼接算法的速度和准确性。
     

一种新的基于稀疏表示及自学习遥感图像超分重建算法

【目的】遥感图像重建容易引入噪声或边缘出现不规则性,而它又在遥感图像的处理中能起到非常重要的作用,提出新的算法来得到更好的处理结果。【方法】通过对遥感图像进行分块,利用K-SVD算法对遥感图像自身进行字典学习,获得能够稀疏表示高分辨率遥感图像的字典,然后进行特征提取、独立成分分析降维、高分辨率遥感图像的重建等操作。【结果】实现了对遥感图像超分辨率的重建。【结论】该方法提高了图像的峰值信噪比,通过实验验证了算法高效性。     

基于局部结构相似与稀疏表示的超分辨率图像重建

稀疏表示在图像超分辨率(super-resolution, SR)重建中表现良好,但是传统的稀疏表示方法独立考虑图像块之间的稀疏性,会导致重建图像损失部分纹理结构。文章提出了一种基于局部结构相似与稀疏表示的SR图像重建算法。该算法利用局部几何结构相似的约束模型和L_1范数正则化的稀疏表示来求解图像块在低分辨率字典下的稀疏表示,以此重建高分辨率图像块。实验结果表明,该算法比传统稀疏表示方法能更好地恢复图像纹理结构,并在重建效果上具有明显的优越性。     

一种基于多尺度结构自相似性的图像超分辨重建算法

多尺度结构自相似性是指图像中存在大量相同尺度以及不同尺度相似结构的性质。本文提出一种基于多尺度结构自相似性的超分辨率重建算法,该方法通过图像旋转和金字塔分解将输入图像的先验信息附加到训练库中,并对样本图像块聚类,分别训练针对各类的多个字典。在图像重建阶段,自适应选择最优字典,并利用相似图像块间的关系建立非局部约束项重建图像。最后利用迭代反投影算法进行图像后处理,进一步提升图像的超分辨率重建效果。实验结果表明,与SCSR、SISR和ASDS算法相比,本文算法能够取得边缘更为清晰的超分辨率重建效果。     

一种均匀化稀疏表示的图像压缩感知算法

针对基于Reed-Solomon编码的压缩感知(RSCS)算法在采样过程中遇到的向量稀疏度阈值过大的问题,提出了一种均匀化稀疏表示的RSCS(H-RSCS)算法。首先,对待观测图像做多级离散小波变换(DWT)得到稀疏矩阵,然后按照其子带频率的高低顺序,将每个子带的系数重新按行排布成一个行数值固定的矩阵,矩阵中每一列数据组成一个新的待观测向量,最后采用奇偶校验矩阵对上述均匀化的稀疏矩阵进行观测,并通过译码算法实现图像重构。仿真实验结果表明:与4种经典的贪婪追踪类算法相比,所提出的H-RSCS算法对图像的重构效果更好,实用性更强;当采样率为50%时,H-RSCS算法将重构图像的峰值信噪比提高了约9.5dB,比正交匹配追踪算法多提高了约5.1dB。     

改进的非局部均值Wiener滤波图像复原算法研究

图像复原在数字图像处理中具有十分重要的意义,针对当前流行的图像复原算法存在复原效果不理想的特点,提出了一种基于图像分离的改进的非局部均值滤波图像复原算法。本算法首先采用基于范数L0梯度最小化复原算法完成对图像平滑部分的复原,然后采用波原子变换来实现对图像细节部分的复原,最后采用改进的非局部均值滤波来处理波原子变换产生的振铃效应和虚假边缘。实验结果表明本复原算法与当前流行的图像复原算法相比,在图像复原的主客观效果上都有一定的提高。
     

基于并联式卷积神经网络的遥感影像超分辨率重建

遥感影像超分辨率重建有助于丰富地物细节,从而更全面地反映地物目标信息。为了解决目前基于深度学习的超分辨率重建方法难以同时兼顾影像高、低频信息的问题,本文提出了一种并联式遥感影像超分辨率重建方法。该方法并联了密集深层反投影网络和浅层多尺度网络,利用密集深层反投影网络精确预测遥感影像的高频内容;同时利用浅层多尺度网络来增加目标可分辨能力,并保留影像的低频部分来提升影像的质量。这个方法在在GF-1和GF-2数据集上进行了实验,并在Landsat 8和ASTER异源遥感影像数据集上进行了泛化验证,研究结果表明,相较于增强深度残差网络（enhanced deep residual networks for single image super-resolution,EDSR）、深层和浅层端到端卷积网络（end-to-end image super resolution via deep and shallow convolutional network,EEDS）和密集深层反投影网络（deep back-projection networks for super-resolution,DBPN）,峰值信噪比（peak signal to noise ratio,PSNR）指标分别提升了2.30 dB、2.23 dB、0.25 dB,结构相似度（structural similarity,SSIM）性能指标分别提升了 0.1 316、0.1 085、0.0 096。本文方法有助于从数据端改善遥感影像目标识别、地物分类等应用的精度,进一步提高遥感数据在资源调查、环境监测、灾害预报等领域的应用效能。     

模糊遥感图像总变分优化恢复方法

 针对遥感图像在成像与传输过程中的退化而导致的图像模糊与噪声干扰,提出了一种基于调制传递函数（MTF）估算与总变分优化的图像恢复方法。通过分析调制传递函数曲线的幅频特性,阐释了基于MTF的遥感图像恢复机制,为抑制噪声干扰和扩大适用范围而采用了一种新的MTF曲线分段逼近策略,并以实验结果验证了该方法较之常规模型的优越性。进而,针对噪声条件下模糊遥感图像的恢复问题,采用改进的快速总变分优化方法实现了对强噪声模糊遥感图像的有效恢复。实验结果表明,本文提出的恢复方法能够在有效抑制噪声的同时更好地保留图像细节和纹理信息,为强噪声干扰模糊遥感图像的恢复处理提供了高效的解决方法。     

遥感图像拼接算法的研究

针对高分辨率遥感图像的特点，在充分考虑图像的空间几何特征和图像像元间相关性的基础上，提出了一种融合的图像拼接处理算法。经该算法处理后的拼接图像很好地保留了地物的几何特征和波谱信息，且重叠区域过渡自然，更有利于遥感图像的后期处理、分析和应用。     

基于反馈机制的异步环境跟踪算法

多传感器目标跟踪系统中,各传感器量测周期的不同导致局部量测或估计到达融合中心的时间不同步。使用航迹融合和卡尔曼滤波方法,各局部传感器在共享融合中心数据的基础上进行独立滤波估计,融合中心根据各局部航迹插值对准进行融合,提出了一种适合于任意多传感器速率构成的异步环境跟踪的方法。实验仿真结果表明,该方法能够很好地完成异步环境的目标跟踪任务,跟踪效果明显好于各局部传感器。     

基于PXE网络的远程数据清洗系统

提出了一种基于PXE协议的网络互连结构用于数据清除的远程控制系统。数台客户端通过PXE协议与主机相连,客户端从主机上下载镜像文件,包括启动文件、配置文件和数据清除主体程序,从而实现远程启动操作系统和自动运行程序进行数据清除。整个操作过程实现实时控制,运行的过程和结果都在主机的屏幕上进行显示。PXE网络结构互连模式使系统拥有更快的速度和灵活性,实际工程应用表明系统性能优良,数据清除具有规模性,灵活快捷,其性能和效率明显优于传统的单机操作处理方式。     

基于改进的POCS算法的超分辨率图像恢复

针对常规的POCS(凸集投影)算法会产生边缘振荡效应这一问题，提出了一种改进的POCS算法，该算法先对图像边缘像素点进行特殊处理，再对图像中其余的像素点进行修正，消除了恢复结果中的边缘振荡效应．将改进的POCS算法与常规的POCS算法进行对比实验，证明了改进的POCS算法的有效性．     

基于R滤波器的超分辨图像配准算法

图像配准是超分辨率图像重建的关键.提出了一种基于R滤波器的超分辨率图像重建的三步算法.第一步:对原图进行加窗模糊;第二步:根据全局运动模型配准,计算平移参数和旋转角度,对图像进行平移和旋转;第三步:把序列低分辨率图像配准到同一个坐标系中,重构高分辨率图像.实验表明,三步算法的配准精度和超分辨率图像重建效果较好.