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MPEG-4自然视频编码工具和算法

计算机科学 2001年第1期28卷 1-7页

作者：王相海张福炎南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京大学计算机系南京210093

1 引言作为一个多媒体标准往往被期待着能对大量的应用提供很好的支持.MPEG-1[1]和MPEG-2[2]这两个视频压缩标准以其严谨的风格、完备的特性以及强大的功能,被广泛地应用于计算机多媒体数据压缩的编码和解码系统中,对计算机多媒体数据... 详细信息

1 引言作为一个多媒体标准往往被期待着能对大量的应用提供很好的支持.MPEG-1[1]和MPEG-2[2]这两个视频压缩标准以其严谨的风格、完备的特性以及强大的功能,被广泛地应用于计算机多媒体数据压缩的编码和解码系统中,对计算机多媒体数据编、解码技术的发展做出了巨大的贡献.然而,随着网络、有线和无线通信系统的迅猛发展,交互式计算机和交互电视技术的普遍应用,以及视频、音频数据综合服务等应用的发展趋势,对计算机多媒体数据压缩编、解码技术以及所遵循的标准提出了更高的要求.有许多要求是MPEG-1和MPEG-2标准难以支持的,这样MPEG-4便应运而生,它为多媒体数据编码提供了一个更为广阔的平台[3].

关键词： MPEG-4 自然视频编码工具算法图像编码

基于Cauchy分布的非下采样Shearlet HMT模型及其图像去噪应用

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计算机学报 2018年第11期41卷 2496-2508页

作者：王相海朱毅欢吕芳苏欣宋传鸣辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029 辽宁师范大学数学学院辽宁大连116029

Shearlet变换作为后小波时代的一个重要的多尺度几何分析工具具有良好的各向异性和方向捕捉性,同时它也可以对诸如图像等多维信号进行一种近最优的稀疏表示.非下采样Shearlet变换(NSST)在保持Shearlet变换特性的同时还具有平移不变特性... 详细信息

Shearlet变换作为后小波时代的一个重要的多尺度几何分析工具具有良好的各向异性和方向捕捉性,同时它也可以对诸如图像等多维信号进行一种近最优的稀疏表示.非下采样Shearlet变换(NSST)在保持Shearlet变换特性的同时还具有平移不变特性,这在具有丰富纹理和细节信息的图像处理中发挥着重要作用.该文首先对图像NSST方向子带内系数的概率密度分布进行分析,获得系数的稀疏统计特性和Cauchy分布拟合子带内系数的有效性;其次对NSST方向子带间系数的联合概率分布进行分析,获得方向子带系数间所具有的持续和传递特性,确定了一种NSST子带间树形架构的系数对应关系,进而提出一种NSST域隐马尔可夫模树模型(C-NSSTHMT),该模型通过Cauchy分布来拟合NSST系数,更好地揭示图像NSST变换后相同尺度子带内和不同尺度子带间系数的相关性.进一步提出一种基于所提出C-NSST-HMT模型的图像去噪算法,该算法对于含噪声方差为30和40的噪声图像,其去噪后的PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)较NSCT-HMT方法分别提高了1.995dB和1.193dB.特别对纹理和细节丰富的图像,该算法在去噪的同时,有效地保留了图像的几何信息.

关键词：非下采样Shearlet变换隐马尔可夫树模型 NSST-HMT Cauchy分布支持向量机图像去噪

Contourlet四叉树系数方向相关性的遥感图像融合算法

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计算机研究与发展 2013年第8期50卷 1778-1786页

作者：王相海魏婷婷周志光宋传鸣辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029 苏州大学江苏省计算机信息处理技术重点实验室江苏苏州215006 CAD&CG国家重点实验室(浙江大学) 杭州310027

近年来,遥感图像融合技术作为遥感图像处理的重要分支,在资源调查、环境监测和区域分析等领域受到广泛关注.遥感图像融合技术可以融合不同传感器获得的不同图像,获得一幅信息完整、表达准确的融合图像.Contourlet变换以其优越的非线性... 详细信息

近年来,遥感图像融合技术作为遥感图像处理的重要分支,在资源调查、环境监测和区域分析等领域受到广泛关注.遥感图像融合技术可以融合不同传感器获得的不同图像,获得一幅信息完整、表达准确的融合图像.Contourlet变换以其优越的非线性逼近特性和良好的多分辨率、各向异性、冗余性等特点成为处理二维及多维信号奇异性的有利工具,并广泛应用到图像融合领域.结合Contourlet变换的特征,深入分析了Contourlet系数的关联特征,提出了一种基于Contourlet四叉树系数方向相关性的遥感图像融合方法.首先对不同传感器所采集的遥感图像进行Contourlet变换,获得不同尺度下的系数分布;然后根据各尺度之间的系数满足四叉树结构关系、树中各结点的方向相关性表现出一致的特征,提出了一种新的系数相关性融合规则,能够自适应地计算融合加权系数,进而获取融合系数;最后对融合系数进行Contourlet逆变换,得到遥感融合图像.相比于传统遥感图像融合方法,新算法获得的图像信息量更加丰富,纹理更加清晰,具有较强的实用性.

关键词：遥感图像融合 Contourlet变换方向相关性四叉树

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矢量C-V模型的高光谱遥感影像分割

遥感学报 2015年第3期19卷 443-450页

作者：王相海周夏方玲玲辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029 辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁重点实验室辽宁大连116029

高光谱遥感影像除了包含普通2维影像所具有的空间信息还包含了1维光谱信息,传统的针对2维影像的分割方法不能很好地应用于高光谱遥感影像。为此,本文提出一种能够同时处理多波段影像的高光谱遥感影像矢量C-V模型分割方法。首先选出高光... 详细信息

高光谱遥感影像除了包含普通2维影像所具有的空间信息还包含了1维光谱信息,传统的针对2维影像的分割方法不能很好地应用于高光谱遥感影像。为此,本文提出一种能够同时处理多波段影像的高光谱遥感影像矢量C-V模型分割方法。首先选出高光谱遥感影像中目标与背景对比度较大的波段,并通过计算波段相关系数,去除其中的冗余信息形成新的波段组合,进而根据所确定的波段组合构建高光谱遥感影像矢量矩阵;在此基础上,构造基于该矢量矩阵的矢量C-V分割模型。模型中通过引入基于梯度的边缘引导函数,在保留传统C-V模型基于区域信息进行影像分割的基础上,利用影像的边缘细节信息,增强了模型在异质区域和复杂背景情况下对目标边缘的捕捉能力,提高了对高光谱遥感影像的分割精度和速度。最后利用HYPERION数据进行仿真实验,并将实验结果和传统C-V模型和相关方法进行了对比,结果表明,本文方法能够在短时间内有效地分割高光谱遥感影像,与传统方法相比,具有分割精度更高运算速度更快的特点。

关键词：高光谱遥感影像分割矢量C-V模型边缘引导函数

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一种基于内容的图像空间可分级编码方案

小型微型计算机系统 2003年第10期24卷 1841-1844页

作者：王相海张跃平辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连铁道学院电气信息分院辽宁大连116028

图像可分级编码和基于内容的编码机制作为新一代图像编码的两个重要目标 ,越来越受到人们的重视 .本文以小波作为工具提出一种基于内容的图像空间可分级编码方案 ,该方案首先对图像的 ROI(Regions of Interest)进行了一种基于 ROI“包... 详细信息

图像可分级编码和基于内容的编码机制作为新一代图像编码的两个重要目标 ,越来越受到人们的重视 .本文以小波作为工具提出一种基于内容的图像空间可分级编码方案 ,该方案首先对图像的 ROI(Regions of Interest)进行了一种基于 ROI“包围盒”和 ROI边界对称延拓的小波分解 ,然后对各子带进行阶梯形量化 ,并按子带的重要性顺序对各子带的系数进行重排 ,最后对重排系数进行熵编码 ,从而形成适应于 ROI空间可分级解码需求的码流 .

关键词：小波空间可分级编码 ROI 对称延拓

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约束三角剖分研究

计算机科学 2008年第8期35卷 6-9页

作者：陈羽王相海辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116029

约束三角剖分在有限元分析和信息可视化等工程领域具有重要的应用背景,同时是计算几何和计算机辅助几何设计的一个热点问题。本文首先对约束三角剖分进行了分类,然后对其发展及典型算法进行了分析和讨论,最后对约束三角剖分所存在的问... 详细信息

约束三角剖分在有限元分析和信息可视化等工程领域具有重要的应用背景,同时是计算几何和计算机辅助几何设计的一个热点问题。本文首先对约束三角剖分进行了分类,然后对其发展及典型算法进行了分析和讨论,最后对约束三角剖分所存在的问题和进一步发展进行了分析。

关键词：三角形约束三角剖分特性线 Delaunay 三角剖分

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三维小波八叉体分裂视频编码算法

模式识别与人工智能 2015年第8期28卷 702-709页

作者：王相海付明哲宋传鸣辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116029 湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭411105

尽管基于3D小波变换的视频编码越来越受到关注,但其编码效率有待进一步提高.文中在对视频3D小波变换的统计特性及时间高频帧零树编码的无效性进行分析和讨论的基础上,提出一种时间高频帧的"零体块"模型和基于八叉体分裂的3D小波视频编... 详细信息

尽管基于3D小波变换的视频编码越来越受到关注,但其编码效率有待进一步提高.文中在对视频3D小波变换的统计特性及时间高频帧零树编码的无效性进行分析和讨论的基础上,提出一种时间高频帧的"零体块"模型和基于八叉体分裂的3D小波视频编码算法.该算法分别处理经过3D小波变换的时间低频子带和高频子带,分别对采用多级数集合分裂编码的"零树"结构和基于八叉体分裂的"零体块"结构进行编码.由于文中算法以"零体块"结构组织待编码系数,减少用于编码"孤独零"的同步信息.同时在编码过程中,只有当某个系数为重要系数时才对其编码,避免对不重要系数的反复扫描.实验表明,对于多种类型的标准测试视频序列,文中算法具有较高的重构质量.

关键词：视频编码三维小波变换时间高频帧零体块八叉体分裂

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模拟绘画的三维几何纹理生成研究

计算机学报 2002年第9期25卷 982-986页

作者：王相海庞云阶辽宁师范大学计算机与信息技术学院吉林大学计算机科学与技术学院长春130023

该文提出一种模拟绘画的三维几何纹理生成方法 .该方法的主要思想如下 :(1)对物体表面进行近似等距离分点 ;(2 )假设在各分点处放置一个个小球 ,利用这些小球来获得物体表面的总体明暗信息 ;(3)建立各分点处画元的绘制模式 ;(4)在绘制阶... 详细信息

该文提出一种模拟绘画的三维几何纹理生成方法 .该方法的主要思想如下 :(1)对物体表面进行近似等距离分点 ;(2 )假设在各分点处放置一个个小球 ,利用这些小球来获得物体表面的总体明暗信息 ;(3)建立各分点处画元的绘制模式 ;(4)在绘制阶段 ,利用所获得的光照信息和画元的绘制模式在各分点处绘制画元 ,以获得符合物体表面总体明暗调子的几何纹理 ;(5 )在上述工作的基础上 ,通过对画元实施一系列操作来获得更为复杂的几何纹理 .与传统方法相比 ,该文所给出的几何纹理生成技术具有对信息处理的同一性、可对画面信息进行离散处理、所生成的纹理更具立体感和速度快等特性 .实验结果验证了方法的有效性 .

关键词：模拟绘画三维几何纹理生成画元计算机图形学真实感图像生成

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图像编码方向自适应提升小波变换

模式识别与人工智能 2015年第7期28卷 577-585页

作者：王相海夏春宇宋传鸣辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116081 湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭411105

提出一种基于分块的图像编码方向自适应提升小波变换(DA-LWT),在每级变换中采用固定的方向块大小,仅保留一、二级变换所产生的方向信息,更高级别的方向由其前两级预测获得,从而减少边信息的开销.根据图像块的最小预测残差能量自适应选... 详细信息

提出一种基于分块的图像编码方向自适应提升小波变换(DA-LWT),在每级变换中采用固定的方向块大小,仅保留一、二级变换所产生的方向信息,更高级别的方向由其前两级预测获得,从而减少边信息的开销.根据图像块的最小预测残差能量自适应选择滤波器的滤波方向,有效消除图像相邻像素间的冗余,降低高频系数能量.采用基于分数像素插值方案,提高方向分辨率.实验表明,DA-LWT的变换系数具有更好的"零树"特性,可取得比传统提升小波变换更好的编码效率和视觉效果.

关键词：方向自适应滤波提升小波变换图像编码方向预测