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    1. 基于双十字曲率驱动扩散模型的图像修复算法
    翟东海 左文杰 段维夏 鱼江 李同亮
    计算机应用    2013, 33 (12): 3536-3539.  
    摘要640)      PDF (672KB)(398)    收藏
    当前各种基于曲率驱动扩散(CDD)模型的图像修复算法在修复待修复点时均只利用了其邻域中的4个点的参考信息,使修复后的图像边缘过渡不自然且修复精度不够高。针对以上问题,提出了基于双十字CDD的图像修复算法。该算法在充分利用原始CDD算法中4个邻域点的参考信息得到待修复点的修复像素值的基础上,再利用新引入的4个点的参考信息得到一个新的修复像素值,并将这两个修复像素值进行加权平均得到最终的修复像素值。最后,将提出的算法和原始的CDD算法以及改进的CDD算法用于实例验证,其结果表明,新提出的算法在不增加算法时间复杂度的条件下,使得图像边缘过渡更加自然,修复精度得到了有效提高。
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    2. 基于GPU加速的实时视频超分辨率重建
    陈湘骥 韩国强 张芝源
    计算机应用    2013, 33 (12): 3540-3543.  
    摘要842)      PDF (650KB)(346)    收藏
    基于稀疏表示的超分辨率算法的图像重建质量好,但算法复杂,现有的CPU串行执行算法无法满足视频实时处理的需要。为此提出了基于GPU加速的稀疏表示的实时视频超分辨率算法。该算法着重于优化数据并行处理流程,提高GPU资源利用率,通过设置视频帧队列、提高显存访问并发率、采用主成分分析(PCA)降维、优化字典查找等手段,使算法执行速度比现有CPU串行算法提高了2个数量级,在显示分辨率为669×546的视频回放测试中达到每秒33帧。
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    3. 多区域图像重建算法
    万金梁 叶龙
    计算机应用    2013, 33 (12): 3544-3547.  
    摘要611)      PDF (851KB)(409)    收藏
    为在多区域轮廓曲线中实现中等水平视觉的区域纹理替换,提出了一种多区域图像重建算法。该算法首先提取原始图像的分割区域及其索引号列表;其次根据分段迭代曲线拟合方法获得代表区域结构特征的多项式系数,并选取最小的区域纹理样本;最后利用重建的区域轮廓与合成的区域纹理实现区域恢复。该算法能成功实现包含大量纹理的自然场景图像重建,实验结果表明降低了图像重建所需数据量,适用于图像与视频的静止背景重建。
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    4. 多通道奇Gabor梯度相关矩阵的角点检测算法
    邓超 李火星 王志衡
    计算机应用    2013, 33 (12): 3548-3551.  
    摘要552)      PDF (782KB)(362)    收藏
    为了抑制边缘轮廓平滑导致角点定位精度的下降,提出多通道奇Gabor梯度相关矩阵的角点检测算法。该算法是在Gabor滤波器的基础上,利用8个通道的奇Gabor滤波器对输入图像进行变换;然后利用每个像素与其相邻像素的Gabor梯度相关性构造自相关矩阵,若像素点的自相关矩阵对应的归一化特征值的和是局部极大值,则标记为角点。实验显示,与Harris算法、曲率尺度空间(CSS)算法等经典算法相比,该算法的平均正确检测率提高了约17.74%,平均定位误差降低了约18.15%。结果表明,所提出的算法具有更好的检测性能,并获得了较高的角点检测率及较好的定位精度。
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    5. 基于Fisher分类和空间映射的分形图像编码方法
    刘树群 潘章容
    计算机应用    2013, 33 (12): 3552-3554.  
    摘要545)      PDF (604KB)(379)    收藏
    针对Fisher分类分形图像压缩算法中二维灰度变换匹配性能较差的问题,提出了改进的空间映射灰度变换方法。该方法将位置与亮度同时纳入到灰度变换中,形成三维空间上曲面模式之间的线性映射,并预先量化空间映射压缩因子,再计算和量化空间映射灰度变换的其他系数,提高range块和domain块成功匹配的可能性。实验证明,该方法在不降低重构图像质量的前提下,减少了编码块数,提高了图像的压缩比,大幅缩短了编码时间。
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    6. 基于共线点的镜头畸变校正方法
    刘超 李醒飞 郭敬滨 谭文斌
    计算机应用    2013, 33 (12): 3555-3558.  
    摘要578)      PDF (620KB)(462)    收藏
    为实现未知摄像机参数的镜头畸变校正,提出了一种先标定畸变中心、再标定畸变系数的方法。先在镜头的不同焦距处对靶标成两次像,利用相同靶标点在两幅图像中的相对位置关系求解畸变中心;再根据直线的透视投影不变性,通过变步长的最优化方法搜索畸变系数。模拟实验表明,在靶标点数为25,噪声水平为0.2像素时,畸变中心的平均误差为(0.2243,0.1636)像素,畸变系数误差为0.28%。真实图像实验表明,用该方法得到的畸变中心和畸变系数能够很好地校正图像。该方法不需要标定摄像机的内外部参数,也无需知道直线网格的世界坐标,简便易行。
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    7. 基于结构化粒子模型的云可视化应用
    王畅 谢永华 袁复兴
    计算机应用    2013, 33 (11): 2013-01.  
    摘要646)      PDF (644KB)(658)    收藏
    云数据的三维可视化模拟一直是计算机图形学和气象科学领域的研究热点。提出了基于WRF模式数据的建模与渲染技术,以实现真实云数据三维可视化模拟。针对粒子系统建模复杂、实时性差的问题,首先通过计算云粒子之间的相互关系建立结构化粒子模型,实现WRF云数据的建模;然后利用光照模型和公告牌技术对建模粒子进行光照渲染和三维模拟,同时结合Imposter技术提高纹理绘制速度和效果。实验仿真结果验证了该方法在提高云数据的建模与渲染速度,提高云三维可视化的逼真度方面的有效性。
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    8. 多特征融合的网格模型简化方法
    王海玲 王建 印桂生 乔付 周波
    计算机应用    2013, 33 (11): 3167-3171.  
    摘要525)      PDF (780KB)(380)    收藏
    针对三维网格模型简化过程中的过简化和失真问题,提出一种利用多特征融合的度量方法引导三维网格模型的简化过程。该方法通过分析模型简化的误差度量准则和模型的特征信息,首先利用法向信息加权的二次误差方法度量模型的几何特征信息;然后采用三角形边长比信息加权的挠率度量模型的视觉特征信息;最后融合几何特征信息和视觉特征信息作为模型简化的多特征信息引导模型简化。实验结果表明,该方法可有效保证算法的计算效率,保持简化后模型的形态特征,解决了模型的过简化和失真问题。
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    9. 基于特征点检测的三维模型最佳视点选择
    朱 帆 杨风雷
    计算机应用    2013, 33 (11): 3172-3175.  
    摘要754)      PDF (902KB)(374)    收藏
    针对三维模型最佳视点选择问题,提出了一种基表面特征点检测的视点选择算法。首先引入一种基于局部平均形心距离差的顶点显著性度量方法,认为三维网格模型表面某顶点的显著性是由该顶点与形心之间距离和该顶点邻域内的顶点与形心之间距离的平均差值来刻画,而不是该点所在位置的弯曲程度所决定;然后根据顶点的显著性大小进行三维模型表面特征点检测;最后针对视点球体上的每个候选视点分析该视点下可见特征点的几何分布和显著度大小计算视点质量,提取出最佳视点。实验结果验证了基于三维模型特征点的视点选择方法的有效性,在能够选择出质量较优的视点的同时保证算法的效率。
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    10. 基于视觉显著熵与Object Bank特征的图像记忆性模型
    陈长远 韩军伟 胡新韬 程塨 郭雷
    计算机应用    2013, 33 (11): 3176-3178.  
    摘要635)      PDF (674KB)(401)    收藏
    为了提高图像的记忆性预测能力,提出了一种基于视觉显著熵与改进的Object Bank特征的图像记忆性自动预测方法。该方法改进了传统的Object Bank特征,提取图像的视觉显著熵特征,利用支持向量回归机(SVR)训练得到图像的记忆性预测模型。实验结果表明,在预测准确性方面,所提方法比现有的方法的相关系数高出3个百分点。所提出的模型可以应用于图像的记忆性预测、图像检索排序、广告评价分析等方向。
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    11. 结合尺度不变特征变换和Kalman滤波的Mean Shift视频运动目标跟踪
    朱志玲 阮秋琦
    计算机应用    2013, 33 (11): 3179-3182.  
    摘要600)      PDF (825KB)(617)    收藏
    为解决目标跟踪中运动目标存在较大尺度变化、旋转、快速运动或遮挡时跟踪效果欠佳的问题,提出了一种将尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配和Kalman滤波与Mean Shift结合的运动目标跟踪方法。首先,利用Kalman滤波估计目标运动状态,将其估计值作为Mean Shift跟踪的初始位置;然后,当候选目标模型和初始目标模型的相似性测度系数小于某一阈值时,启用SIFT特征匹配寻找目标可能位置,并在该位置处建立新的候选目标模型,同时进行相似性测度;最后,比较两者所得匹配系数,取其中较大者对应的位置作为目标的最终位置。实验结果表明,该算法的跟踪平均误差较单独将Kalman滤波或SIFT特征与Mean Shift结合的跟踪算法减小了约20%。
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    12. 基于立体视觉的新组合不变矩腹部体型重建
    刘欢 朱平 肖蓉 唐卫东
    计算机应用    2013, 33 (11): 3183-3186.  
    摘要549)      PDF (642KB)(326)    收藏
    针对采用立体视觉技术进行三维人体重建时,在实际拍摄采集图像过程中受光照变化和模糊因素干扰的现象,提出光照鲁棒的组合模糊仿射不变矩,克服以上两种因素的影响;同时为了改进单一依靠灰度相似性度量的匹配效果,引入了斜率和距离双重几何约束,由三者结合共同引导完成匹配,自动重建人体腹部体型。实验所获得的虚拟三维人体腹部尺寸值可以达到与三维扫描仪相同的精度,与实际测量值的误差小于0.5cm。实验结果表明:该系统硬件设备简单,成本低,能快速可靠地采集腹部信息,符合服装设计等领域的精度要求。
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    13. 基于改进朴素贝叶斯分类器的康复训练行为识别方法
    张毅 黄聪 罗元
    计算机应用    2013, 33 (11): 3187-3189.  
    摘要529)      PDF (638KB)(492)    收藏
    为提高康复训练中行为的识别率,对康复训练行为识别进行研究。首先采用Kinect传感器提取人体骨骼坐标信息,定义运动特征分类集合,完成朴素贝叶斯分类器设计;然后改进康复训练动作识别阈值选择机制提升识别率。改进前后对比实验证明该方法快速简洁,取得了较理想的识别效果。
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    14. 遥感影像目标识别中的多尺度分析
    薄树奎 荆永菊
    计算机应用    2013, 33 (11): 3190-3192.  
    摘要565)      PDF (566KB)(355)    收藏
    针对遥感影像目标特性随分辨率变化的问题,提出了目标识别的多尺度分析方法。首先,基于混合像元分析了多尺度影像中地面目标形状结构产生变化的原因,这种变化主要是由混合像元在目标中所占的比例决定的;然后,根据多尺度影像中的目标提取实验,分析并验证了目标提取误差随着尺度变化的规律;最后,基于遥感影像目标的多尺度特性分析,进一步提出了优势类别的概念。从遥感目标的多尺度分析与实验结果来看,目标的形状结构特征随着尺度的变化而发生改变,而且尺度越大改变越大。通过研究遥感影像目标的多尺度特征,揭示了目标特征随尺度变化规律,对多尺度遥感影像自动目标识别具有指导意义。
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    15. 基于四元数双谱切片的彩色图像配准算法
    连玮 左军毅
    计算机应用    2013, 33 (11): 3193-3196.  
    摘要562)      PDF (646KB)(332)    收藏
    针对几何及颜色空间上均存在相似变换的两彩色图像的配准问题,提出一种四元数域双谱切片表达式。该表达式是对复数双谱切片对应的时域形式进行四元数傅里叶变换得到的结果,具有平移不变性,可用于两彩色图像旋转和尺度缩放的求解。仿真结果表明,与复数双谱切片法相比,四元数双谱切片法的抗干扰性更好,误差基本只有前者的一半。
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    16. 基于城区距离的自适应加权均值滤波算法
    曹萌 张有会 王志巍 董蕊 郑英娟
    计算机应用    2013, 33 (11): 3197-3200.  
    摘要819)      PDF (700KB)(306)    收藏
    针对传统滤波窗口不能自适应扩展以及标准均值滤波易造成图像边缘模糊的缺陷,提出一种基于城区距离的自适应加权均值滤波算法。首先,利用开关滤波思想检测出噪声点;其次,对于每一噪声点,依据城区距离扩展窗口,窗口的大小根据窗口内信号点的个数自适应地调节;最后,将窗口内足够数量信号点的灰度的加权平均值作为噪声点的灰度值,实现对噪声点的有效恢复。实验结果表明,该算法能够有效地滤除椒盐噪声,尤其对噪声密度较大的图像,去噪效果更加显著。
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    17. 基于Mallat-Zhong离散小波变换小波的超声图像各向异性扩散抑噪方法
    吴世彬 陈波 董万利 高小明
    计算机应用    2013, 33 (11): 3201-3203.  
    摘要601)      PDF (545KB)(403)    收藏
    针对传统各向异性扩散方法在超声图像散斑噪声抑制中存在的噪声抑制不充分与边缘特征保持不足的问题,提出一种基于Mallat-Zhong离散小波变换(MZ-DWT)小波的散斑噪声抑制方法。该方法将MZ-DWT小波分析与期望值最大化(EM)算法作为图像中均匀区域与边缘区域的鉴别因子,使扩散系数能够更准确地控制扩散强度与扩散速度,从而达到充分抑制噪声和保护边缘的目的。实验结果表明,所提方法在有效抑制散斑噪声的同时,更好地保持了图像细节信息,其性能优于传统各向异性扩散方法。
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    18. 基于视觉灵敏度及改进方向距离彩色图像迭代滤波算法
    李高西 曹军 张福元 李华
    计算机应用    2013, 33 (11): 3204-3208.  
    摘要639)      PDF (840KB)(284)    收藏
    为消除人眼视觉差别对彩色图像滤波的影响,提出了RGB非均匀色彩空间中三基色(红、绿、蓝)的视觉灵敏度的计算方法。滤波算法先用粗糙集理论对噪声像素做初步判断,再结合视觉灵敏度修正判断结果,最后用改进的方向距离滤波器(DDF)滤除噪声像素。仿真实验表明,算法在颜色保持、边缘细节保护、噪声滤除率方面均优于现有滤波算法;且在各种密度噪声情况下,其归一化均方差最小,峰值信噪比最大。
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    19. 基于光栅投影序列图像融合的倾斜校正算法
    刘旭 巫玲 陈念年 范勇 段晶晶 任新宇 夏菁菁
    计算机应用    2013, 33 (11): 3209-3212.  
    摘要529)      PDF (612KB)(305)    收藏
    针对现有校正算法因抖动等因素存在的校正误差问题,提出了一种基于光栅投影的倾斜校正算法。通过分析连续频率变化的条纹图像序列,构建像素点位置与像素斜率的转换模型;然后利用光栅图像倾斜角度与像素斜率变化关系,使用三角法计算出倾斜角;最后实现倾斜校正。实验结果表明,该算法可有效检测出[-90°,90°]范围内的倾斜角度,准确率为99%。与现有的Hough变换等倾斜校正算法相比,所提算法检测精确度、准确率明显提高。
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    20. 基于纹理聚类的抠图算法
    阳伟 甘涛 兰刚
    计算机应用    2013, 33 (11): 3213-3216.  
    摘要796)      PDF (660KB)(455)    收藏
    针对当图像纹理比较丰富时抠图难的问题,基于K近邻(KNN)抠图算法提出了一种纹理聚类抠图(TCM)方法。该方法首先提取出纹理特征;然后用该纹理特征与颜色和位置特征一起构造新的特征空间;接下来在该特征空间上聚类近邻像素以构造Laplacian抠图矩阵;最后利用闭形解求解不透明度。在基准数据集上的实验结果表明,该方法的总排名有显著提升,对于纹理丰富的图像取得了比较好的抠图效果。
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    21. 宣纸上的墨水扩散模拟
    范东云 李海晟
    计算机应用    2013, 33 (11): 3220-3223.  
    摘要571)      PDF (663KB)(378)    收藏
    墨水扩散是一个复杂的物理现象,针对墨水在宣纸上的扩散模拟问题,提出了一个基于变系数扩散方程的模拟方法,其扩散系数由宣纸结构和随时间而减少的剩余墨水量决定。模拟分为两个阶段:宣纸结构的模拟和墨水扩散动态过程的模拟。为了模拟宣纸结构,使用一种由权重不同且方向随机的直线段均匀分布而成的加权纤维结构。墨水扩散的动态过程由变系数扩散方程来阐述,为了高效地生成扩散图像,使用Crank-Nicolson数值方法求解墨水扩散方程,并且预计算纤维结构和动态更新扩散图像。与以往类似的模拟方法相比,该方法能够生成更加自然的扩散边界,并有效地解决了边界过于平滑的问题。实验结果表明该方法能够真实地模拟不同宣纸上的墨水扩散效果。
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    22. 采用逐层迭代方法的基础矩阵估计
    杨磊 李桂菊
    计算机应用    2013, 33 (09): 2570-2572.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2570
    摘要557)      PDF (449KB)(497)    收藏
    为解决未知环境下运动序列中的基础矩阵估计问题,提出了一种逐层迭代优化的方法。该方法基于最优鲁棒估计方法,加入运动连续性以及多尺度对应的约束条件以减少虚假对应;然后,逐层将高层模型的数据内点添加到下层数据集,以更新数据集并同时估计单应性模型;最终,在底层全局优化并修正模型。实验表明,该方法的几何变换误差的均值不大于2.891821pixel,误差波动范围的方差不大于0.295172pixel,相对于传统方法,当运动序列中场景表面的深度层次较多,深度变化连续时,误差均值及波动方差均有一定程度的降低。
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    23. 基于改进人工蜂群的图像矢量量化码书设计算法
    郭艳菊 陈雷 陈国鹰
    计算机应用    2013, 33 (09): 2573-2576.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2573
    摘要524)      PDF (678KB)(407)    收藏
    为了进一步提高图像矢量量化的码书质量,提出了一种新的图像压缩矢量量化码书设计算法。该算法采用均方误差(MSE)作为码书设计的适应度函数,利用改进的人工蜂群算法进行适应度函数的优化求解,增强了算法的自组织性和收敛性,大大减少了陷入局部收敛的可能性。将一种基于和值特性的快速码字搜索思想引入到码书设计算法中,使算法计算量明显降低。仿真结果表明,该算法具有计算时间短、收敛速度快的优点,并且生成的码书质量好、稳定性强。
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    24. 基于运动估计与回溯自适应正交匹配追踪的视频压缩传感
    庄燕滨 桂源 肖贤建
    计算机应用    2013, 33 (09): 2577-2579.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2577
    摘要542)      PDF (649KB)(594)    收藏
    为了解决传统视频压缩传感方法中对视频逐帧单独重构所产生的图像模糊,将压缩传感理论与MPEG标准视频编码的相关技术相结合,提出了一种基于运动估计与运动补偿的视频压缩传感方法,以消除视频信号在空域和时域上的冗余。该方法在充分考虑视频序列时域相关性的同时,首先对视频图像进行前、后向和双向预测和补偿,然后采用回溯自适应正交匹配追踪(BAOMP)算法,对运动预测残差进行重构,最后实现当前帧的重构。实验结果表明,该方法较逐帧重构的视频图像质量有较大改善,且可获得更高的峰值信噪比。
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    25. 投影仪-屏幕系统光场亮度分布的数学模型
    张军 李辉
    计算机应用    2013, 33 (09): 2580-2583.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2580
    摘要582)      PDF (649KB)(657)    收藏
    针对大型多投影仪显示墙系统中亮度分布差异的校正问题,提出一种描述投影仪-屏幕系统光场亮度分布的数学模型。该数学模型整合投影仪镜头渐晕、屏幕漫反射和屏幕曲面的数学模型,形成一个带有28个可调参数的精确描述影仪-屏幕系统光场亮度分布方程。基于该数学模型,工程人员可通过测量投影屏幕上稀疏位置的亮度值,采用非线性最小二乘方法确定一个特定投影仪-屏幕系统的模型参数,完成其亮度分布的测量。实际应用表明,所提出的数学模型可以广泛适用于各种类型的投影仪-屏幕系统光场亮度分布的描述,有效降低大型多投影仪显示墙系统构建工程的复杂度,改善投影显示效果。
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    26. 基于多准则特征融合的自适应跟踪算法
    赵谦 周勇 曾召华 侯媛彬 刘树林
    计算机应用    2013, 33 (09): 2584-2587.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2584
    摘要489)      PDF (643KB)(335)    收藏
    针对现有基于多特征融合的跟踪算法在复杂环境下跟踪准确度不高,且大部分采用单一判定方式来实现多特征融合的问题,提出了一种综合判定的自适应多特征融合跟踪方法。首先引入局部背景信息加强对目标的描述,然后在多特征融合过程中利用多种判定准则计算特征权值,最后在均值漂移框架下完成对目标的跟踪。在各种场景下的实验结果比较表明:该融合算法比单种判定融合有更好的稳定性和鲁棒性,有效地提高了复杂环境下跟踪准确性。
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    27. 基于高斯加权和流形的高保真彩色图像降噪
    陈中秋 石锐 刘晶淼
    计算机应用    2013, 33 (09): 2588-2591.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2588
    摘要552)      PDF (822KB)(471)    收藏
    针对用矢量法对彩色图像进行降噪处理,算法复杂度较高,无法达到实时处理的问题,提出了基于改进高斯加权和自适应流形的高保真彩色图像降噪方法。首先,将彩色图像用非局部均值算法得到高维数据,使用改进的高斯内核对彩色图像进行加权计算;然后,采用抛雪球方法处理这些高维数据,以高斯距离为权值,投影每个像素点的颜色到自适应流形;接着,对流形进行平滑降维,采用迭代法实现图像平滑;最后,收集流形中的平滑值,将平滑值对所有像素进行插值,得到降噪后的图像数据。实验证明,该方法对彩色图像进行降噪处理后,能够很好地保留原图像的细节,不会掺杂周围像素的颜色,算法处理速度较快,能够达到实时处理效果,降噪效果与原算法相比峰值信噪比(PSNR)提高近2.0dB,结构相似度提高了1百分点以上。
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    28. 结合自适应核回归和全变差的乘性噪声去除
    吴玉莲 冯象初
    计算机应用    2013, 33 (09): 2592-259.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2592
    摘要541)      PDF (606KB)(344)    收藏
    为了更好地去除图像中的乘性噪声,提出一个新的三阶段乘性噪声去除算法。第一阶段在图像的对数域用自适应的掌舵核回归(SKR)对图像进行去噪处理;第二阶段用全变差(TV)方法对第一阶段处理的结果进行补充处理;第三阶段通过指数变换和误差纠偏,把图像变回到真实的图像域。新方法具有掌舵核回归与全变差两种方法的优点,实验结果证明了其去除乘性噪声的有效性。
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    29. 改进的小波双阈值双因子函数去噪
    任重 刘莹 刘国栋 黄振
    计算机应用    2013, 33 (09): 2595-2598.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2595
    摘要650)      PDF (632KB)(454)    收藏
    针对传统的小波阈值函数在阈值处不连续、小波估计系数存在偏差等不足,导致去噪后的信号产生吉布斯振荡、失真和信噪比(SNR)无法提高等问题,提出了一种改进的小波阈值函数去噪方法。与传统的软、硬阈值和半软阈值等函数相比,该函数不仅在阈值处连续,便于运算处理,而且由于双阈值变量和双可变因子的引入,使得该函数既兼容了传统阈值函数的优点,还可以通过调节双阈值和双因子,来提高实际应用的灵活性。为了验证该阈值函数的优越性,通过仿真实验并对比几种小波去噪方法的信噪比和均方根误差,实验结果表明,经本阈值函数去噪后的信号在平滑度和失真度上有较大改善,相比软阈值函数,信噪比提高了22.2%,均方根误差减小了42.6%。
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    30. 基于局部方差改进的超声图像各向异性扩散去噪算法
    刘琬臻 付忠良
    计算机应用    2013, 33 (09): 2599-2602.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2599
    摘要527)      PDF (734KB)(427)    收藏
    针对各向异性扩散算法不能有效区分强噪声和弱边缘的缺点,提出了一种基于图像局部统计特征改进的算法。该算法在对图像进行各向异性扩散去噪的过程中,使用梯度阈值找到图像中灰度变化较大的点,再通过计算局部方差和局部去心方差的差值判断该点是否为噪声点,若是噪声点则使用均值滤波处理。对仿真图像和临床超声图像的实验结果表明:与传统的各向异性扩散算法相比,改进的算法在图像去噪和特征保留的能力上得到了良好的提升。
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    31. 基于变换域的条带噪声去除方法
    刘召海 杨文柱 张辰
    计算机应用    2013, 33 (09): 2603-2605.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2603
    摘要537)      PDF (503KB)(461)    收藏
    为解决线扫描图像中的条带噪声干扰问题,提出了傅里叶变换与小波分解相结合的变换域条带噪声去除方法。首先对图像进行多尺度小波分解,将包含条带噪声的小波子带与包含图像信息的小波子带分离;然后对含有条带噪声的小波子带进行傅里叶变换,并对变换系数进行带阻滤波以消除条带噪声。利用实际采集的带有条带噪声的棉花异性纤维图像进行仿真实验,结果表明:傅里叶变换与小波分解相结合的方法,去噪效果明显优于单独使用傅里叶变换或小波分解的方法,既能有效地去除图像中的条带噪声,又能较好地保持图像的细节信息。
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    32. 结合均值漂移的基于图的半监督图像分类
    白艺娜 汪西莉
    计算机应用    2013, 33 (09): 2606-2609.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2606
    摘要720)      PDF (617KB)(355)    收藏
    针对基于图的半监督流形正则化图像分类算法需要大量无标记样本训练分类器,空间和时间复杂度高,甚至不能处理大规模图像,且对背景或目标复杂的图像分类错误率较高的问题,提出了结合均值漂移(mean shift)的基于图的半监督流形正则化图像分类算法。该方法对基于图的半监督流形正则化分类算法的改进主要体现在两方面,首先是通过mean shift算法对图像进行了平滑,以平滑后的图像作为分类对象;其次不是利用所有无标记样本,而是只采用少量无标记样本。实验结果表明:图像的平滑使得目标和背景区域的特征更为一致,从而利用较少的样本就可以提高分类器的正确率;同时大大降低了算法的复杂度,使得基于图的半监督分类算法用于分类大规模图像成为可能。
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    33. 改进的自适应混合高斯前景检测方法
    李鸿生 薛月菊 黄晓琳 黄珂 何金辉
    计算机应用    2013, 33 (09): 2610-2613.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2610
    摘要572)      PDF (659KB)(483)    收藏
    针对混合高斯背景模型计算量大、存在阴影和鬼影的不足,提出一种基于混合高斯模型的改进前景检测算法。通过分析背景的稳定性来选择连续或隔帧更新方式对背景模型中的参数进行更新,提高算法的运算速度。在背景更新方面,让更新率与权值相关联从而使更新率随权值改变并且对目标移动后显露的背景像素给予更大的更新率,提高背景的稳定性并解决鬼影现象及前景与背景转化的问题。对检测出的目标,用适应性更高的RGB颜色空间畸变模型进行阴影检测和消除,并进行高斯金字塔滤波和形态学滤波处理,以得到更好的前景目标。实验结果表明,该方法能提高算法的计算效率且准确地分割前景目标。
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    34. 虚拟手术中基于可变方向凸包的碰撞检测算法
    史玲玲 王伟东 闫志远
    计算机应用    2013, 33 (09): 2614-2616.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2614
    摘要482)      PDF (642KB)(379)    收藏
    为了实现机器人辅助虚拟手术中快速精确的碰撞检测,提出了基于可变方向凸包的层次包围盒碰撞检测算法。在虚拟场景中,手术器械末端运动复杂多变且软体组织持续形变,分析器械和软组织的作用形式,根据器械运动学参数,预测软组织的变形,将其与固定方向凸包检测方法相结合,通过改变方向向量集合,提高包围盒树的紧密性,进而减少相交测试的次数,加速碰撞检测。仿真实验证明了可变方向凸包的碰撞检测算法可以实现精确的碰撞检测;与固定方向凸包算法相比在快速碰撞检测方面具有优越性,当软组织包含的面片数目越多时,快速性优势越显著。
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    35. 自适应的基于点云的CAD模型重建方法
    刘进
    计算机应用    2013, 33 (09): 2617-2622.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2617
    摘要564)      PDF (1026KB)(611)    收藏
    基本的随机抽样一致性(RANSAC)算法无法根据点云模型的噪声自适应地设定分割参数,并有效判断点云数据是否被合理分割。针对该问题,提出了一种自适应的基于点云模型的计算机辅助设计(CAD)模型重建方法。该方法采用RANSAC算法从点云数据中提取基本形状体素,使用直方图法分析点到相应形状体素表面的投影距离。对分割不合理的区域,按照该点云面片的高斯噪声设置新的分割参数,再次进行形状提取。经过一定轮数的迭代,该方法可以合理提取点云模型中的细小形状体素。然后通过校准形状体素的位置和方向、根据相邻形状体素之间的交线裁剪形状体素,实现CAD模型的重建。最后,以误差分布图和直方图分析了原始点云数据中点到CAD模型表面投影距离,有70.71%的点的投影距离不超过点云模型包围盒高度的1%。实验结果表明,以点云包围盒高度的1%为尺度向实验数据中加入噪声时,该方法仍能够通过自适应设置分割参数提取出合理的细小体素。
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    36. 航空大视场角镜头畸变校正技术
    徐芳 刘晶红
    计算机应用    2013, 33 (09): 2623-2626.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2623
    摘要751)      PDF (806KB)(473)    收藏
    为校正航空相机大视场角镜头的畸变,基于Matlab的calib_toolbox工具箱,对拍摄的多幅不同角度和距离的模板进行摄像机标定,得出摄像机的内部参数和畸变系数,建立正确的畸变校正数学模型,通过后续编程处理,改进了Bouguet方法,可实现航空相机彩色图像的畸变校正,并提出一种新的有效的逆推重建图形比对法对图像的畸变率进行分析,量化畸变程度。仿真结果显示,该方法得到的彩色图像的畸变率校正后平均降低了大约10%。实验结果表明,该方法简单高效,且便于后续硬件移植,可实现实时畸变校正处理。
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    37. 基于解剖非局部先验的模糊扩散PET重建算法
    上官宏 刘祎 张权 桂志国
    计算机应用    2013, 33 (09): 2627-2630.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2627
    摘要732)      PDF (608KB)(386)    收藏
    针对传统最大后验(MAP)算法出现阶梯伪影以及不能有效保持重建图像低梯度值处细节信息的问题,提出了一种基于解剖非局部先验的模糊扩散正电子发射计算机断层扫描(PET)重建算法。首先,对中值先验分布的MAP重建进行改进,在每次中值滤波前引入结合模糊函数的各向异性扩散滤波器;然后,采用模糊隶属度函数作为各向异性扩散过程的扩散系数,并结合解剖非局部先验来考虑图像的细节信息。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法提高了信噪比(SNR),具有良好的抗噪性;同时视觉效果较好,图像边缘清晰,在抑制噪声和边缘保持方面取得了良好的折中。
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    38. 基于图像主色彩的视频关键帧提取方法
    王松 韩永国 吴亚东 张赛楠
    计算机应用    2013, 33 (09): 2631-2635.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2631
    摘要514)      PDF (852KB)(538)    收藏
    针对现有关键帧提取算法存在的计算量大、阈值选择困难、视频类型受限等问题, 提出了一种基于图像主色彩的视频关键帧提取方法。该方法利用基于八叉树结构的色彩量化算法提取图像主色彩特征,通过计算颜色特征的相似度实现镜头边界检测,最后采用K-均值算法对提取出的代表帧序列进行聚类,准确提取出指定数目的关键帧。实验结果表明,所提算法计算简单、空间耗费少,具有良好的通用性和适应性。
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    39. 基于小波多尺度分解的互补全景图像融合
    娄静涛 李永乐 王炜 张茂军
    计算机应用    2013, 33 (09): 2636-2639.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2013.09.2636
    摘要590)      PDF (630KB)(382)    收藏
    为了解决折反射成像内外环分辨率低且不均匀的问题,针对互补全景图像的特点,提出了一种基于小波多尺度分解的图像融合方法。首先对两幅互补的源图像分别进行小波多尺度分解,得到不同分辨率、不同方向的分量;其次,按照特定的融合策略,低频采用平均算子进行融合,高频采用逐层互换的融合策略进行融合;最后,通过小波逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法在互补全景图像的融合中简单有效,并且拥有较好的效果。
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    40. 基于异构信息双向传播的网络视频分类方法
    李谦 杜友田 薛姣
    计算机应用    2013, 33 (08): 2293-2296.  
    摘要464)      PDF (707KB)(351)    收藏
    针对以往大多数网络视频分类研究只将文本和视觉特征进行简单融合的问题,提出了基于异构信息双向传播的网络视频分类方法。首先基于K均值方法将视频关键帧聚类成多个簇,在帧层次上对视频数据进行建模;将每个簇中代表性关键帧的文本信息传播至该簇作为其文本解释,完成从文本至视觉模态的传播;对每个关键帧,将其对应簇的文本解释传播至该关键帧,完成从视觉至文本模态的传播;最后基于支持向量机(SVM)对网络视频进行分类。在信息的双重传播中两类异构数据得到了密切的融合。实验结果表明该方法有效地提高了网络视频分类的准确率。
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2024年 44卷 3期
刊出日期: 2024-03-10
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