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基于纹理特征的图像恢复

武汉大学学报（信息科学版） 2010年第1期35卷 102-105页

作者：章勇勤艾勇吴敏渊马攀武汉大学电子信息学院武汉市珞喻路129号430079 武汉大学遥感信息工程学院武汉珞喻路129号430079

在机器视觉和图像处理领域中,图像去噪是一个极其重要的问题,但在消除噪声的同时也丢失了图像中的纹理边缘信息。针对这一缺点,分析了图像去噪的难点,以UINTA(unsupervised,information-theoretic,adaptive filtering)方法为基础,对其... 详细信息

在机器视觉和图像处理领域中,图像去噪是一个极其重要的问题,但在消除噪声的同时也丢失了图像中的纹理边缘信息。针对这一缺点,分析了图像去噪的难点,以UINTA(unsupervised,information-theoretic,adaptive filtering)方法为基础,对其作了改进,以信号能量为准则,分别从时域和频域的角度提出了一种纹理特征检测算子,利用该算子对滤除的残余图像重新识别,提取出被误判的纹理细节信息,然后把它补偿到滤波后的图像中,获得最终的去噪图像。实验结果表明,该方法在保留图像纹理特征的同时,有效地去除了图像中的噪声信息,提高了图像的信噪比,降低了均方误差,显著改善了图像的视觉效果,具有很强的实用性。

关键词：图像恢复马尔科夫随机场纹理信噪比均方根误差

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自适应搜索的快速分块跟踪

光学精密工程 2011年第3期19卷 703-708页

作者：吴本涛吴敏渊曾霖武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

针对传统的分块跟踪算法计算量大,难以实时地对运动目标进行跟踪这一问题,提出了一种改进的分块跟踪算法。首先,为降低背景噪声对跟踪性能产生的不利影响,提出的算法对目标所在矩形窗口进行了更细致的划分;然后,根据目标运动信息确定搜... 详细信息

针对传统的分块跟踪算法计算量大,难以实时地对运动目标进行跟踪这一问题,提出了一种改进的分块跟踪算法。首先,为降低背景噪声对跟踪性能产生的不利影响,提出的算法对目标所在矩形窗口进行了更细致的划分;然后,根据目标运动信息确定搜索范围和搜索中心,采用分层次的自适应搜索算法,在每一层采用不同的搜索策略逐步逼近与目标模板最相似的位置,避免算法将时间过多地浪费在无效位置的运算上;最后,给出了改进算法在DSP上的实现和优化方法。实验结果显示,该改进算法能够在DM642上以30 frame/s的速度处理768 pixel×576 pixel的图像,与传统的分块跟踪算法相比,提高了跟踪精度,运算时间减小了约47.5%。该改进算法较好地解决了传统分块算法的缺陷,实现了在嵌入式系统上对运动目标的实时跟踪。

关键词：分块跟踪积分直方图算法优化自适应搜索

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遥感图像去云雾噪声的实现

光学精密工程 2010年第1期18卷 266-272页

作者：石文轩吴敏渊邓德祥武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

为了去除相机拍摄的遥感图像中的云雾,提出了一种新的非局域均值算法来处理遥感图像序列中的云雾噪声。首先,根据遥感图像在云雾阴影下的梯度值的性质,得出了在云雾阴影下图像灰度值偏低而梯度值却变化不大的结论,从而在权重值的计算中... 详细信息

为了去除相机拍摄的遥感图像中的云雾,提出了一种新的非局域均值算法来处理遥感图像序列中的云雾噪声。首先,根据遥感图像在云雾阴影下的梯度值的性质,得出了在云雾阴影下图像灰度值偏低而梯度值却变化不大的结论,从而在权重值的计算中耦合了梯度值信息。然后,利用序列图像的帧间冗余信息来计算新的权重值。最后,用新的权重值对图像进行恢复。用UltraCamD相机对在我国新疆地区和山西地区上空拍摄的两组遥感图像序列进行的实验表明:与传统的图像恢复算法相比,用提出的方法恢复图像可获得更好的图像质量;与原始图像相比,恢复后图像的峰值信噪比提高了9dB以上。实验结果表明,该算法可以在不知道云层运动方向和相机运动方向以及噪声模型的情况下有效地对薄云雾覆盖的遥感图像进行恢复。

关键词：非局域均值梯度特征图像序列图像去噪云雾

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基于HIS空间的彩色图象分割

小型微型计算机系统 2004年第3期25卷 471-474页

作者：黄飞吴敏渊曹开田武汉大学电子信息学院信号与信息处理实验室湖北武汉430079

提出了一种基于 HIS空间的彩色图象自动分割算法 .在这个算法中 ,彩色图象首先被转化到 HIS颜色空间 ,图像分解成彩色通道 (H和 S分量 )和亮度通道 (I分量 ) ,我们对彩色通道采用基于 J-图象的自动分割算法进行分割 ,对亮度通道采用水... 详细信息

提出了一种基于 HIS空间的彩色图象自动分割算法 .在这个算法中 ,彩色图象首先被转化到 HIS颜色空间 ,图像分解成彩色通道 (H和 S分量 )和亮度通道 (I分量 ) ,我们对彩色通道采用基于 J-图象的自动分割算法进行分割 ,对亮度通道采用水线阈值算法进行分割 ,然后将分割后的结果进行组合 ,得到最终分割结果 .试验表明 ,这种方法计算快速简单。

关键词：彩色图象处理图象分割 HIS空间 J-图象彩色通道亮度通道水线阈值算法

一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

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光电子．激光 2010年第12期21卷 1845-1848页

作者：吴本涛吴敏渊武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测... 详细信息

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。

关键词： H.264/AVC 帧内预测率失真优化(RDO) 模式判决

应用Mean Shift和分块的抗遮挡跟踪

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光学精密工程 2010年第6期18卷 1413-1419页

作者：颜佳吴敏渊陈淑珍张青林武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

针对传统Mean Shift跟踪算法在目标发生遮挡时容易跟偏甚至跟丢的缺陷,提出了一种新的抗遮挡跟踪算法。首先,对跟踪窗口内的目标进行分块;然后,对外围子块分别实施Mean Shift跟踪算法并检测遮挡的发生,当遮挡发生后即对所有子块实施Mean... 详细信息

针对传统Mean Shift跟踪算法在目标发生遮挡时容易跟偏甚至跟丢的缺陷,提出了一种新的抗遮挡跟踪算法。首先,对跟踪窗口内的目标进行分块;然后,对外围子块分别实施Mean Shift跟踪算法并检测遮挡的发生,当遮挡发生后即对所有子块实施Mean Shift跟踪算法;最后,引入一种子块置信度机制并仅用置信度最高的子块来确定目标的最终位置,从而在目标发生遮挡时能有效剔除被遮挡子块对目标定位的影响。对不同的视频序列测试的结果显示,本算法能对发生遮挡的目标进行准确跟踪。当遮挡目标尺寸为70pixel×100pixel时,平均处理时间为38.6ms/frame。结果表明,改进算法能够满足目标跟踪系统稳定性和实时性的要求。

关键词： Mean Shift 目标跟踪分块抗遮挡

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跟踪窗口自适应的Mean Shift跟踪

光学精密工程 2009年第10期17卷 2606-2611页

作者：颜佳吴敏渊陈淑珍张青林武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

传统的Mean Shift跟踪算法在目标发生形变时会因跟踪窗不能动态改变尺寸而导致目标跟偏甚至跟丢,因此本文提出了一种新的跟踪窗口大小和方向自适应的改进算法。首先,采用跟踪窗口内协方差矩阵主分量分析法来计算跟踪目标的方向和尺寸大... 详细信息

传统的Mean Shift跟踪算法在目标发生形变时会因跟踪窗不能动态改变尺寸而导致目标跟偏甚至跟丢,因此本文提出了一种新的跟踪窗口大小和方向自适应的改进算法。首先,采用跟踪窗口内协方差矩阵主分量分析法来计算跟踪目标的方向和尺寸大小;然后,联合相似性度量和卡尔曼滤波器来更新跟踪窗口的大小和方向倾角,使之适应目标的变化。实验显示,本算法可对不断旋转和缩放的运动目标进行准确实时跟踪,当目标尺寸在35 pixel×17 pixel到176 pixel×80 pixel之间变化时,平均处理时间为17.45 ms/frame,表明改进的算法能够满足非刚体目标跟踪系统的要求。

关键词： MeanShift 目标跟踪主分量分析形变目标卡尔曼滤波器

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12位图像数据的压扩变换显示

光学精密工程 2011年第6期19卷 1421-1429页

作者：范赐恩吴敏渊张立国邓德祥曹庆源武汉大学电子信息学院湖北武汉430079 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

利用数字通信的压扩变换原理,提出了12位图像数据到8位数据的16折线等比分区映射方法,来实现在8位显示器上显示12位图像数据的信息。推导出图像信号的线性量化和非线性量化信噪比公式,对3种不同量化方法的信噪比进行了比较。结果显示,... 详细信息

利用数字通信的压扩变换原理,提出了12位图像数据到8位数据的16折线等比分区映射方法,来实现在8位显示器上显示12位图像数据的信息。推导出图像信号的线性量化和非线性量化信噪比公式,对3种不同量化方法的信噪比进行了比较。结果显示,在小于35dB处,8位非线性量化信噪比和12位线性量化信噪比一致;而大于35dB时,量化信噪比平缓稳定上升。实验表明该方法能有效改善图像的弱信号,在8位显示器上清晰地观察到低亮度图像细节。虽然对图像的高亮度部分进行了压缩,但对图像细节和信噪比影响不大。该方法不仅适用于灰度图像,而且适用于彩色图像,实验效果与理论预期完全一致。

关键词：图像显示色阶映射非线性量化压扩变换

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高速多通道遥感相机快视系统的实现

光学精密工程 2013年第1期21卷 158-166页

作者：夏巧桥汪鼎文张立国吴敏渊陈曦武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 武汉大学微电子与信息技术研究院湖北武汉430072 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对目前遥感相机输出通道多、数据率高和像素灰阶高等特点,提出并构建了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行处理技术的快视系统。该系统主要由存储单元、预处理单元以及高清显示单元等核心部件组成。存储单元采用FP-GA直接控制大容量SATA... 详细信息

针对目前遥感相机输出通道多、数据率高和像素灰阶高等特点,提出并构建了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行处理技术的快视系统。该系统主要由存储单元、预处理单元以及高清显示单元等核心部件组成。存储单元采用FP-GA直接控制大容量SATA磁盘阵列实现高速海量存储;预处理单元实时对高速海量图像数据进行缩放、平移和数据融合等操作,克服传统快视系统无法高速处理海量图像数据的技术瓶颈;高清显示单元驱动3台12位显示器进行高灰阶、大幅面无缝拼接显示,弥补以往对高灰阶遥感图像只能截断显示的缺陷。实验结果表明:该系统存储容量达96TB,可对总速率高达19.7Gb/s的12通道12位量化遥感图像数据进行实时记录与无失真显示。系统工作稳定可靠,易于扩展,已成功运用于遥感相机的研制测试中,大大提高了遥感相机的研制效率。

关键词：快视系统多通道遥感相机现场可编程门阵列磁盘阵列