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参花(上) 2015年第2期 2-2页

作者：王相海中国书画家协会中国作家美术家书法家协会书法家委员会北京人民画院东方神韵书画艺术研究院曲阜市东方神韵文化传播有限公司

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视频传输中的码率控制技术研究进展

中国图象图形学报 2008年第12期13卷 2251-2259页

作者：毕迎春王相海辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116029 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究,如基于H.261和H.263的视频会议,基于MPEG-1和MPEG-2的媒体存储,以及最新的基于MPEG-4视频对象编码。首先对... 详细信息

码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究,如基于H.261和H.263的视频会议,基于MPEG-1和MPEG-2的媒体存储,以及最新的基于MPEG-4视频对象编码。首先对码率控制问题进行了基本描述,然后介绍了标准中的经典码率控制技术,接着将目前的码率控制技术归纳为3类:基于DCT视频编码器的码率控制技术、基于小波视频编码器的码率控制技术和精细粒度可分级视频编码的码率分配算法,并对这三类码率控制方法的发展进行了概括性阐述与比较性研究,讨论了各种算法的基本思想及其优缺点,最后对视频传输中的码率控制技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：视频传输率失真码率控制缓冲器

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高光谱影像变化检测研究进展

光谱学与光谱分析 2023年第8期43卷 2354-2362页

作者：宋若曦冯一宁程伟王相海中国科学院空天信息创新研究院北京100101 辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116081 辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029

随着现代遥感技术的快速发展,遥感影像变换检测技术受到重视并被应用到地理国情检测、土地调查、生态系统监测、食品安全保障和军事侦察等领域。高光谱影像所具有的更精细的光谱分辨率以及多时相高光谱影像所提供的更加丰富和更为详细... 详细信息

随着现代遥感技术的快速发展,遥感影像变换检测技术受到重视并被应用到地理国情检测、土地调查、生态系统监测、食品安全保障和军事侦察等领域。高光谱影像所具有的更精细的光谱分辨率以及多时相高光谱影像所提供的更加丰富和更为详细的光谱变化信息为进一步精细判断地表的变化提供了可能。然而高光谱影像高复杂度的数据结构、高维度的数据特征、高冗余信息,以及不同时相光谱信息对环境的敏感性极大地增加了多时相高光谱变化检测的难度。文章以变化检测过程中所涉及的技术手段为主线,首先从六个方面对多时相高光谱影像变化检测的研究动态及现状进行分析,包括:(1)基于高光谱影像间广义相似度度量的传统高光谱影像变化检测方法,该类方法主要沿用了高光谱影像出现之前多光谱变化检测的技术路线;(2)基于降维的高光谱影像变化检测方法,该类方法主要为克服高光谱影像所具有的高维度、高冗余等特性给变化检测带来的不良影响而展开;(3)基于统计建模的高光谱影像变化检测方法,该类方法通过对高光谱影像的统计特性和多维度相关性进行挖掘和建模来确定各像元的变化属性;(4)基于分类方法的高光谱影像变化检测方法,该类方法将图像的分类策略引入到变化检测过程中为获得“from-to”类型的变化信息提供保障;(5)基于光谱解混的高光谱影像变化检测方法,该类方法主要面对高光谱影像低空间分辨率所带来的混合像元问题如何提取精细的变化信息而展开;(6)基于深度学习的高光谱影像变化检测方法,该类方法通过将深度学习技术应用于多时相高光谱变化检测中而产生的一类新兴而具有发展前景的变化检测技术。进一步,对目前多时相高光谱影像变化检测中面临的挑战性问题进行了提炼和分析展望。

关键词：遥感高光谱影像变化检测多时相光谱变化研究进展

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多波段遥感影像锐化方法研究进展

光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 2999-3008页

作者：陶兢喆宋德瑞宋传鸣王相海辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116081 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023

受成像机理的限制,目前的遥感硬件技术条件尚无法获取同时具备高空间、高光谱分辨率的多波段遥感影像。多波段遥感影像作为一种反映各个不同窄波段区间信息的三维影像集合,其包含二维空间信息和一维光谱信息,空间信息反映场景中的几何特... 详细信息

受成像机理的限制,目前的遥感硬件技术条件尚无法获取同时具备高空间、高光谱分辨率的多波段遥感影像。多波段遥感影像作为一种反映各个不同窄波段区间信息的三维影像集合,其包含二维空间信息和一维光谱信息,空间信息反映场景中的几何特性,而光谱信息则对应地物在不同波段的电磁波特性。为弥补多波段遥感影像空间信息采集的不足,利用辅助影像增强其空间分辨率,即多波段遥感影像的锐化受到重视。多波段遥感影像锐化不仅可提升影像的视觉效果,同时可为诸如地物分类、变化检测和参数反演等后继的定性、定量化遥感应用奠定基础,因而一直是遥感影像处理领域非常重要且持续活跃的研究方向。为此,对多波段遥感影像锐化方法的研究进展进行综述:一是对多波段遥感影像锐化的内涵进行了表述;二是以多光谱(MS)影像的全色锐化为视角、以算法实现的技术为脉络,分别从基于成分替代(CS)、基于多分辨率分析(MRA)、基于最优化模型(OM)和基于深度学习(DL)四个方面对多光谱遥感影像锐化方法的研究进展和存在的问题进行分析和讨论;三是结合高光谱(HS)影像所存在的不同于MS的自身特性,对HS影像的锐化特点进行了分析,并对不同于MS的一些特有HS锐化方法进行了讨论和归纳;最后对多波段遥感影像锐化方法未来的发展进行了展望,分别从目前CS和MRA方法更受到主流认可的原因,以及未来多波段遥感影像锐化领域将呈现出多种方法的相关融合两个方面进行了讨论。

关键词：多波段遥感影像锐化多光谱高光谱分辨率

高阶次 Caputo型分数阶微分算子及其图像增强应用

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计算机研究与发展 2023年第2期60卷 448-464页

作者：王相海张文雅邢俊宇吕芳穆振华辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 辽宁师范大学数学学院辽宁大连116029

近年来基于分数阶微积分的信号和图像处理受到广泛关注.目前常见的应用于图像处理的分数阶微分算子包括G-L(Grünwald-Letnikov)型、R-L(Riemann-Liouville)型和Caputo型3种.G-L和R-L算子尽管能对图像有着一定的增强效果,但其对图像对... 详细信息

近年来基于分数阶微积分的信号和图像处理受到广泛关注.目前常见的应用于图像处理的分数阶微分算子包括G-L(Grünwald-Letnikov)型、R-L(Riemann-Liouville)型和Caputo型3种.G-L和R-L算子尽管能对图像有着一定的增强效果,但其对图像对比度、清晰度的提升有限;而Caputo型微分掩模算子目前多限于(0,1)阶的低阶算子,其高阶次算子的研究和应用相对较少.对高阶次Caputo型分数阶微分算子及其图像增强应用进行研究,首先针对(1,2)阶、(2,3)阶次Caputo型分数阶微分构建一种基于向前差分的微分掩模算子,并对其误差进行了论证;其次进一步给出了更高阶次Caputo型分数阶微分算子的矩阵化表现形式;最后在此基础上将所提出的高阶次Caputo型分数阶微分掩模算子应用于图像增强.实验结果表明所提出的高阶次Caputo型分数阶微分算子取得了很好的图像增强效果,对提升图像的对比度、清晰度和平均梯度具有较为明显的优势.

关键词：分数阶微分 Caputo型分数阶微分算子前向差分图像增强掩模

非抽取小波边缘学习深度残差网络的单幅图像超分辨率重建

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电子学报 2022年第7期50卷 1753-1765页

作者：王相海赵晓阳王鑫莹赵克云宋传鸣辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 辽宁师范大学计算机科学与信息技术学院辽宁大连116081

图像超分辨率重建作为一个典型的非适定问题一直受到重视,尽管近年来出现了许多行之有效的卷积神经网络超分辨率重建模型,但如何全面挖掘图像先验信息,用以提高重建图像的细节清晰度仍有待深入研究.本文提出一种基于非抽取Wavelet变换... 详细信息

图像超分辨率重建作为一个典型的非适定问题一直受到重视,尽管近年来出现了许多行之有效的卷积神经网络超分辨率重建模型,但如何全面挖掘图像先验信息,用以提高重建图像的细节清晰度仍有待深入研究.本文提出一种基于非抽取Wavelet变换的边缘学习深度残差网络单幅图像超分辨重建模型NDW-EDRN(Non-Decimated Wavelet Edge learning using Deep Residual Networks),在图像经非抽取Wavelet变换后获得多冗余信息、平滑及梯度值较小的低频区域和边缘及梯度值较大的高频区域的基础上,将整体网络框架设计为采用不同结构的CNN(Convolutional Neural Networks)模型来对低频子带与高频子带分别进行学习的策略:对低频子带采用稠密跳跃连接的方式整体性学习低频子带间的映射关系;对高频子带采用一种新型的U-net模型,将图像退化过程中所丢失的边缘作为网络的期望输出,通过基于块的跳跃连接来使网络更精细地学习缺失性边缘,从而更加充分、有效地获取图像在退化过程中所丢失的边缘细节信息.大量实验结果表明,该网络模型能够有效提高重建图像的质量,特别在恢复低分辨率图像的边缘信息方面具有一定的优势,在一定程度上弥补了传统CNN网络模型捕捉图像细节信息的不足.

关键词：卷积神经网络残差学习非抽取小波变换图像超分辨率重建纹理边缘信息

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小波域视频运动估计研究进展

计算机学报 2005年第10期28卷 1716-1727页

作者：宋传鸣王相海辽宁师范大学计算机与信息技术学院北京大学信息科学中心视觉与听觉信息处理国家重点实验室北京100871

小波域运动估计技术作为基于小波的视频编码器中最关键的技术之一,成为近年来研究的热点.文章首先对比论述了空间域运动估计技术的不足和小波域运动估计技术的优势,然后以小波域运动估计技术的发展为主线,将目前的研究方法归纳为三类:... 详细信息

小波域运动估计技术作为基于小波的视频编码器中最关键的技术之一,成为近年来研究的热点.文章首先对比论述了空间域运动估计技术的不足和小波域运动估计技术的优势,然后以小波域运动估计技术的发展为主线,将目前的研究方法归纳为三类:对子带直接运动估计技术、子带间接运动估计技术和克服平移可变性的运动估计技术,并对三类运动估计方法的发展进行了概括性阐述和比较性研究,对三类方法中各种算法的适用范围、优势和所存在的问题进行了深入的讨论,在此基础上对小波域运动估计技术的未来发展趋势进行了展望.

关键词：运动估计小波域视频编码子带

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一类三次隐式代数曲面参数化研究

计算机研究与发展 2003年第6期40卷 820-824页

作者：王相海辽宁师范大学计算机与信息技术学院

在CAGD中隐式曲面和参数曲面作为曲面的两种表示形式各有其内在的优点 ,多年来如何有效地实现二者的相互转换一直是CAGD的一个热点问题对一类GC1拼接两个二次曲面的三次混合代数曲面进行了研究 ,提出一种基于同轴平面束与代数曲面相... 详细信息

在CAGD中隐式曲面和参数曲面作为曲面的两种表示形式各有其内在的优点 ,多年来如何有效地实现二者的相互转换一直是CAGD的一个热点问题对一类GC1拼接两个二次曲面的三次混合代数曲面进行了研究 ,提出一种基于同轴平面束与代数曲面相交的几何化参数化方法与传统参数化方法相比 ,该方法结构直观且具有可使三次代数曲面位于 [0 ,1]× [0 ,1]参数区间内 ,以及曲面的边界位于等参数线上等特点 ,利用这种参数曲面可以方便地实现机器作图和各种操作

关键词：三次隐式代数曲面参数化二次曲线平面束

图像多尺度几何分析域隐马尔可夫树模型研究进展

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电子学报 2022年第1期50卷 238-249页

作者：王相海宋若曦曲思洁穆振华宋传鸣辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 辽宁师范大学计算机科学与信息技术学院辽宁大连116081 辽宁师范大学数学学院辽宁大连116029

多尺度几何分析(Multiscale Geometric Analysis,MGA)为图像的高维奇异特性提供了一种更优、更稀疏的表示方法,从而为更好地捕捉图像中的多方向边缘和纹理特性提供了有效的支撑.图像MGA域隐马尔可夫树模型(Hidden Markov Tree,HMT)成功... 详细信息

多尺度几何分析(Multiscale Geometric Analysis,MGA)为图像的高维奇异特性提供了一种更优、更稀疏的表示方法,从而为更好地捕捉图像中的多方向边缘和纹理特性提供了有效的支撑.图像MGA域隐马尔可夫树模型(Hidden Markov Tree,HMT)成功地对图像多尺度变换系数的统计特性及系数间的相关性进行刻画,为进一步挖掘图像更深层次特性提供了重要途径,在很大程度上提升了MGA在图像处理领域的有效性.本文对图像MGA域HMT模型的研究进展进行综述.先对传统MGA域HMT模型的发展进行分析和讨论,对其构建的一般过程进行了形式化描述;在此基础上,归纳了传统MGA域HMT模型存在的一些关键问题,并以此为导向对MGA变换域HMT模型的研究进展进行了分析和讨论;最后对MGA域HMT模型未来的发展情况进行了展望.

关键词：多尺度几何分析隐马尔可夫模型图像统计建模概率图模型研究进展

基于Contourlet的中低码率图像质量可分级编码算法

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计算机研究与发展 2008年第6期45卷 1020-1028页

作者：肖羽王相海辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116029 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

首先对图像Contourlet变换各子带系数的分布情况进行了统计分析,进而给出了一种基于Contourlet变换的空间方向树结构,并统计验证了该空间方向树的"零树"特性.同时针对图像Contourlet变换各子带"重要系数"的分布情况提出了一种基于图像Co... 详细信息

首先对图像Contourlet变换各子带系数的分布情况进行了统计分析,进而给出了一种基于Contourlet变换的空间方向树结构,并统计验证了该空间方向树的"零树"特性.同时针对图像Contourlet变换各子带"重要系数"的分布情况提出了一种基于图像Contourlet方向子带的多尺度量化方案.该方案对图像的边缘方向信息和纹理信息具有很好的捕捉能力.在此基础上提出了一种基于Contourlet变换的嵌入式图像质量可分级编码算法.该算法除了具有一般基于小波变换的零树编码方法的特性外,还具有方向性和各向异性的特点,其解码图像在中低码率下无论是PSNR还是纹理和边缘区域的视觉效果均优于SPIHT算法.实验结果验证了所提出算法的有效性.

关键词： Contourlet变换方向树结构多尺度量化质量可分级图像编码 SPIHT