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提升小波变换在NAS-RIF盲复原算法中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第12期24卷 1614-1620页

作者：黄德天吴志勇中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电测控部长春130033 中国科学院研究生院北京100049

针对采用非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法对低信噪比图像进行复原时将导致算法性能恶化的问题,提出一种与提升小波变换相结合的NAS-RIF盲复原算法.首先对退化图像进行整数提升小波分解,得到不同频带子图像的信息;然后对各个频带... 详细信息

针对采用非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法对低信噪比图像进行复原时将导致算法性能恶化的问题,提出一种与提升小波变换相结合的NAS-RIF盲复原算法.首先对退化图像进行整数提升小波分解,得到不同频带子图像的信息;然后对各个频带子图像分别采用基于空间自适应和正则化方法的NAS-RIF算法进行复原,针对不同频带子图像的频率和方向特性,通过自适应地选取对应的正则化算子、正则化参数和空域加权因子,达到对低频子图像去模糊、对高频子图像抑制噪声,并保持边缘细节的目的;最后通过整数提升小波逆变换得到复原后的图像.在不同的信噪比条件下对2种模糊图像进行仿真实验,采用文中算法得到的信噪比增益分别为5.849 1dB和9.713 6dB.实验结果表明,文中算法不仅取得了更优的图像复原效果,而且具有较快的收敛速度.

关键词：图像盲复原非负支撑域受限递归逆滤波算法提升小波变换空间自适应正则化方法 N步重置共轭梯度法

正则化技术和低秩矩阵在稀疏表示超分辨率算法中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第5期30卷 868-877页

作者：黄德天黄炜钦云海姣郑力新华侨大学工学院泉州362021 华侨大学工业智能化技术与系统福建省高校工程研究中心泉州362021 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站长春130117

为了有效地利用图像的特征作为指导重建的先验知识,解决常规超分辨率算法对边缘与结构等细节恢复不足的问题,提出一种改进的超分辨率算法.对待重建图像进行低秩分解,得到不同特征的低秩子图像和稀疏子图像;对于低秩子图像,提出采用基于... 详细信息

为了有效地利用图像的特征作为指导重建的先验知识,解决常规超分辨率算法对边缘与结构等细节恢复不足的问题,提出一种改进的超分辨率算法.对待重建图像进行低秩分解,得到不同特征的低秩子图像和稀疏子图像;对于低秩子图像,提出采用基于正则化技术的稀疏表示超分辨率算法进行重建,先通过在低秩子图像中寻找相似图像块构造非局部相似正则化项,得到图像的非局部冗余,以保持边缘信息;再通过局部线性嵌入方法构造流形学习正则化项,获得图像的结构先验知识,以增强结构信息.对于稀疏子图像则不参与稀疏表示超分辨率重建,而是采用双三次插值法进行重建.实验结果表明,与其他算法相比,无论在主观视觉效果上,还是在峰值信噪比和结构相似性指标上,文中算法都有显著的提高.

关键词：超分辨率稀疏表示非局部相似性局部线性嵌入低秩矩阵

结合自然图像统计和空域变换的无参图像质量评价

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计算机辅助设计与图形学学报 2015年第2期27卷 249-255页

作者：刘雪超吴志勇黄德天云海姣西安建筑科技大学电工教研室西安710054 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电测控部长春130033 华侨大学物联网系泉州362021 中国科学院大学北京100049

为解决数字图像处理中的质量评价问题,从自然图像统计和空域变换角度出发,提出一种无参质量评价方法.首先采用空域变换并结合梯度关系获得图像的统计特性分布;然后采用非对称广义高斯分布进行模拟,在充分考虑非对称因素的情况下求得特... 详细信息

为解决数字图像处理中的质量评价问题,从自然图像统计和空域变换角度出发,提出一种无参质量评价方法.首先采用空域变换并结合梯度关系获得图像的统计特性分布;然后采用非对称广义高斯分布进行模拟,在充分考虑非对称因素的情况下求得特征参数,以反映分布特征;最后利用失真图像与原始图像统计分布的差异,将特征参数与参考标准直接进行K-L距计算获得评价值.实验结果证明,文中方法无需参考图像,适用于任意失真类型图像的质量评价,与同类方法相比,评价结果与主观DMOS值更具一致性;同时,该方法计算复杂度较低,对Live库中图像运算耗时少于130 ms,具有广泛的实际应用价值.

关键词：图像质量评价自然图像统计非对称广义高斯分布

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采用稀疏表示和小波变换的超分辨率重建算法

华侨大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 250-259页

作者：张健黄德天林炎明华侨大学工学院福建泉州362021

为了提高超分辨率重建图像的质量,提出一种基于稀疏表示和小波变换的超分辨率重建算法.首先,将小波变换的多尺度性、多方向性与稀疏表示的灵活性相结合,构建一种双稀疏编码(DSC)模型,提高稀疏系数的精度.然后,在双稀疏编码模型中引入局... 详细信息

为了提高超分辨率重建图像的质量,提出一种基于稀疏表示和小波变换的超分辨率重建算法.首先,将小波变换的多尺度性、多方向性与稀疏表示的灵活性相结合,构建一种双稀疏编码(DSC)模型,提高稀疏系数的精度.然后,在双稀疏编码模型中引入局部线性嵌入正则化项(LLER),以更好地保留图像的结构;在重建过程中,对输入的低分辨率图像进行小波分解,得到3幅不同方向的高频子图,并采用提出的模型对其进行重建.最后,利用逆小波得到最终的高分辨率图像.实验结果表明:与多种主流的超分辨率算法相比,文中算法无论在主观视觉效果还是在峰值信噪比和结构相似度两个客观评价指标上,都取得了更好的效果.

关键词：图像处理超分辨率稀疏表示局部线性嵌入小波变换

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结合自适应窗口的二维直方图图像增强

红外与激光工程 2014年第6期43卷 2027-2034页

作者：刘雪超吴志勇王弟男杨华黄德天中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 华侨大学工学院福建泉州362000

针对成像过程中因各种因素导致图像细节和纹理表现不明显的问题,结合Turgay Celik的二维直方图理论,提出了具有自适应动态窗口的二维直方图图像增强方法。该方法在考虑图像纹理和细节信息的基础上,分析了二维直方图与图像纹理信息的关... 详细信息

针对成像过程中因各种因素导致图像细节和纹理表现不明显的问题,结合Turgay Celik的二维直方图理论,提出了具有自适应动态窗口的二维直方图图像增强方法。该方法在考虑图像纹理和细节信息的基础上,分析了二维直方图与图像纹理信息的关系特性和固定窗口的弊端,采用基于平均梯度法建立以与区域特性相适应的窗口为单位的二维直方图,将其累积分布与理想分布进行比较优化,实现增强。通过大量实验对比表明,该方法克服固定窗口造成的适应性差、易出现过增强和局部被弱化等问题,其处理后的图像细节丰富,纹理突出,具有更好的视觉效果和工程应用价值。

关键词：图像增强二维直方图平均梯度自适应窗口

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改进的自适应核相关滤波目标跟踪

华侨大学学报（自然科学版） 2017年第5期38卷 693-698页

作者：黄德天顾培婷柳培忠黄炜钦华侨大学工学院福建泉州362021 华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 厦门大学信息与通信工程博士后流动站福建厦门361005

利用核相关滤波器跟踪框架,提出一种改进的自适应颜色属性的目标跟踪方法.首先,构建循环样本矩阵,引进颜色属性作为特征描述目标;然后,采用流行学习局部线性嵌入(LLE)算法自适应地对特征向量进行降维,得到低维特征空间;最后,根据正则化... 详细信息

利用核相关滤波器跟踪框架,提出一种改进的自适应颜色属性的目标跟踪方法.首先,构建循环样本矩阵,引进颜色属性作为特征描述目标;然后,采用流行学习局部线性嵌入(LLE)算法自适应地对特征向量进行降维,得到低维特征空间;最后,根据正则化最小二乘分类器获得目标位置.实验结果表明:文中算法的平均中心位置误差减少了21.29px;在阈值为20px时,平均距离精度提高了27.9%,平均跟踪速度为38帧·s^(-1);与传统核相关滤波(KCF)算法相比,文中算法具有良好的光照不敏感性及更高的跟踪精度和鲁棒性.

关键词：目标跟踪核相关滤波器颜色属性局部线性嵌入

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抗遮挡的相关滤波目标跟踪算法

华侨大学学报（自然科学版） 2018年第4期39卷 611-617页

作者：顾培婷黄德天黄炜钦柳培忠华侨大学工学院福建泉州362021 泉州师范学院数学与计算机科学学院福建泉州362000 华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 厦门大学信息与通信工程博士后流动站福建厦门361005

针对传统的核相关滤波目标跟踪算法遮挡判断失败的问题,提出一种抗遮挡的核相关滤波目标跟踪算法.首先,在核相关滤波器框架上根据最小二乘分类器获得目标位置.然后,引入一个多尺度滤波器,并通过计算滤波器的响应最大值进行尺度预测.最后... 详细信息

针对传统的核相关滤波目标跟踪算法遮挡判断失败的问题,提出一种抗遮挡的核相关滤波目标跟踪算法.首先,在核相关滤波器框架上根据最小二乘分类器获得目标位置.然后,引入一个多尺度滤波器,并通过计算滤波器的响应最大值进行尺度预测.最后,在目标模型更新方面,根据目标位置置信图峰值尖锐度的差异性,正确更新模型.实验结果表明:文中算法的平均位置误差为6.18px,在阈值为20px时,平均距离精度为97.68%,平均帧率为30.8帧·s^(-1);其能在复杂背景下有效地解决目标尺度变化、完全遮挡等问题,具有更高的鲁棒性和精确性.

关键词：目标跟踪核相关滤波器多尺度滤波器目标模型更新

基于ADASYN与AdaBoostSVM相结合的不平衡分类算法

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北京工业大学学报 2017年第3期43卷 368-375页

作者：柳培忠洪铭黄德天骆炎民王守觉华侨大学工学院福建泉州362000 中国科学院半导体研究所江苏苏州215123

对于平衡数据集支持向量机(support vector machine,SVM)通常具有很好的分类性能和泛化能力,然而对于不平衡数据集,SVM只能得到次优结果,针对该问题提出了一种基于SVM的AS-Ada Boost SVM分类算法.首先,通过使用ADASYN采样,提高少类样本... 详细信息

对于平衡数据集支持向量机(support vector machine,SVM)通常具有很好的分类性能和泛化能力,然而对于不平衡数据集,SVM只能得到次优结果,针对该问题提出了一种基于SVM的AS-Ada Boost SVM分类算法.首先,通过使用ADASYN采样,提高少类样本在边界区域的密度;然后,使用基于径向基核支持向量机(radial basis function kernel mapping support vector machine,RBFSVM)模型弱分类器的Ada Boost SVM算法训练得到决策分类器.通过将该算法在各种不平衡数据集上的测试结果与单纯运用ADASYN技术、Ada Boost SVM、SMOTEBoost等其他分类器进行比较,验证了该算法的有效性和鲁棒性.

关键词：机器学习不平衡数据数据分类 ADASYN AdaBoostSVM

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非局部相似和双边滤波的图像超分重建

华侨大学学报（自然科学版） 2018年第6期39卷 926-931页

作者：黄炜钦黄德天顾培婷柳培忠骆炎民华侨大学工学院福建泉州362021 华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

为了提高重建图像的分辨率,提出一种改进的稀疏表示超分重建算法.在稀疏编码阶段,引入非局部相似正则化以改进稀疏编码目标函数,并通过非局部相似正则化获得图像非局部冗余,以保持图像边缘信息.为了进一步恢复图像的边缘细节信息,提出... 详细信息

为了提高重建图像的分辨率,提出一种改进的稀疏表示超分重建算法.在稀疏编码阶段,引入非局部相似正则化以改进稀疏编码目标函数,并通过非局部相似正则化获得图像非局部冗余,以保持图像边缘信息.为了进一步恢复图像的边缘细节信息,提出一种基于改进双边滤波的全局误差补偿模型,以实现重建图像的误差补偿.实验结果表明:与Bicubic,L1SR,SISR,ANR,NE+LS,NE+NNLS,NE+LLE和A+(16atoms)等算法相比,无论在主观视觉效果,还是在峰值信噪比和结构相似性指标上,所提算法都有显著的提高.

关键词：图像处理超分辨率稀疏表示非局部相似性双边滤波