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融合帧内与帧间技术的数字视频篡改检测方法

计算机仿真 2023年第6期40卷 182-186页

作者：董春丽胡贤芬中国民用航空飞行学院四川广汉618307 西南科技大学理学院四川绵阳621010

随着技术的日益更新,视频很容易被篡改,为了对视频篡改进行准确的检测,提出融合帧内与帧间技术的数字视频篡改检测方法。首先,通过DCT求出视频图像中的每一帧能量谱,利用图像频域熵和低高频比所求出的可疑度对图像篡改帧进行描述。然后... 详细信息

随着技术的日益更新,视频很容易被篡改,为了对视频篡改进行准确的检测,提出融合帧内与帧间技术的数字视频篡改检测方法。首先,通过DCT求出视频图像中的每一帧能量谱,利用图像频域熵和低高频比所求出的可疑度对图像篡改帧进行描述。然后为了获得视频图像目标清晰的轮廓信息,对差分二值图分别进行数学形态学处理与或运算,求出图像可疑帧的运动前景,定位图像帧具体被篡改的位置。最后对于视频帧间篡改采用直方图相交法,通过横向/纵向对图像的截取获得像素线,计算出邻近像素带间的关联性,判断视频是否发生帧间篡改。实验结果表明,通过图像能量可疑度分布与图像连接处的像素带相关度,可以准确判断出图像被篡改的位置,充分验证所提方法的有效性。

关键词：频域熵可疑度数学形态学处理直方图相交法关联性

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一种被动声呐信号检测的低虚警率方法

声学学报 2013年第4期38卷 467-471页

作者：张晓勇罗来源西南电子电信技术研究所成都610041

针对被动声呐多目标信号检测中的噪声背景归一化问题,提出了一种基于数学形态学滤波的噪声背景归一化新方法。该方法利用数学形态学处理中的膨胀和腐蚀算子,以及基于多项式拟合的数据均值估计方法,构造出了一种能够较为准确的估计噪声... 详细信息

针对被动声呐多目标信号检测中的噪声背景归一化问题,提出了一种基于数学形态学滤波的噪声背景归一化新方法。该方法利用数学形态学处理中的膨胀和腐蚀算子,以及基于多项式拟合的数据均值估计方法,构造出了一种能够较为准确的估计噪声门限的方法,并以之进行噪声背景归一化,在较好保留信号信息的前提下较大程度的抑制了噪声,有效降低了多目标信号检测的虚警概率。通过计算机仿真对比了该算法与S3PM算法、OTA算法的性能,结果表明该噪声背景归一化算法能够在检测概率损失较小的情况下较大幅度地降低检测的虚警率。实际被动声呐数据处理的对比结果同样验证了该算法的有效性。

关键词：目标信号检测被动声呐虚警率数学形态学处理噪声背景估计方法形态学滤波多项式拟合

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基于图像处理的非织造布纤维取向分布测量

东华大学学报（自然科学版） 2009年第1期35卷 84-89页

作者：王丽陈霞陈廷东华大学纺织学院上海201620 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021

通过提取非织造布图像中纤维之间孔洞的边缘线取向来对纤维的取向分布进行测量.首先采集非织造布纤维网图像,采用中值滤波去除图像中的噪声.然后选用一定的阈值将灰度图像转化为二值图像,利用数学形态学处理填充纤维内部孔洞.经图像标... 详细信息

通过提取非织造布图像中纤维之间孔洞的边缘线取向来对纤维的取向分布进行测量.首先采集非织造布纤维网图像,采用中值滤波去除图像中的噪声.然后选用一定的阈值将灰度图像转化为二值图像,利用数学形态学处理填充纤维内部孔洞.经图像标识依次提取各个孔洞子图像.最后根据孔洞边缘线的取向计算纤维的取向角,经统计得到纤维的取向分布.

关键词：非织造布纤维取向分布图像处理数学形态学处理

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基于运动目标检测与跟踪视频测速算法的研究

基于运动目标检测与跟踪视频测速算法的研究

作者：王光玲太原理工大学

学位级别：硕士

交通在国民经济和社会发展中发挥着举足轻重的作用。智能交通系统中,交通检测的信息采集已经成为计算机视觉技术应用的一项重要课题,而运动车辆的检测、分割与跟踪则是其中最为基础的部分。本文针对以上几个方面的问题进行探索和研究,... 详细信息

交通在国民经济和社会发展中发挥着举足轻重的作用。智能交通系统中,交通检测的信息采集已经成为计算机视觉技术应用的一项重要课题,而运动车辆的检测、分割与跟踪则是其中最为基础的部分。本文针对以上几个方面的问题进行探索和研究,提出新的方法,并通过实验证明新方法的有效性,对后续车速检测提供基本保证。车速检测是交通管理系统中的一个重要组成部分。随着图像处理技术的发展,视频检测技术在车速检测中的应用越来越广泛,本文主要研究图像处理在视频车速检测中的应用。基于移动测速设备的测速模式,本文提出了一种视频序列图像的车辆测速实现方法,通过测定固定时间间隔的连续两帧图像中目标车辆的相对位移来进行车速的测定,以及通过车辆定位判别的思想提高了测速的精度。采用数学形态学结构元素进行运动目标检测,最小协方差矩阵进行跟踪,然后在求得车辆运动位移基础上得到车辆速度。实验结果表明,该方法能较为精确的测量出车辆的实际行驶速度,克服了传统测速方法的不足,在高速公路移动测速等场合具有较好的使用价值。在运动物体检测方面,本文在传统的背景相减法和帧间相减法的基础上,采用背景相减法和帧间相减法相结合的方法来检测运动物体,并通过这种方法得到差分图像。对检测得到的灰度差分图像进行分割、跟踪及测速时本文分为四个步骤: （1）利用多结构元素的形态学边缘检测算子对前面获得的灰度差分图像进行边缘检测;（2）对检测出来的灰度差分图像用原始OTSU法进行分割,将分割得到的二值图像与（1）得到的图像边缘相加,得到改进的二值图像;（3）应用数学形态学方法对改进的二值图像进行目标增强及滤波去噪处理,得到所需图像,进而对提取出的目标图像进行下一步的跟踪操作;（4）在跟踪识别的基础上对运动车辆进行检测,求出车辆的运动距离s ,再根据固定时间间隔（Δt）,求出车辆的速度v = sΔt。在对运动物体分割的基础上,依据分割出的运动目标的质心和跟踪窗口对场景中的车辆进行识别跟踪。跟踪的同时,通过运动估计来预测下一帧中运动物体可能出现的位置。本文采用基于卡尔曼（Kalman）滤波器的跟踪模型,在实验过程中采用较小的观测噪声协方差矩阵进行跟踪,从实验结果看出,该方法取得比较理想的跟踪效果,为后面准确测速提供较好的保证。实验结果证明本文研究算法的有效性和可行性,并有良好的应用前景。

关键词：智能交通系统运动车辆检测数学形态学处理运动目标跟踪视频测速

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医学CT图像的三维分割与可视化研究

医学CT图像的三维分割与可视化研究

作者：张海波山东师范大学

学位级别：硕士

医学影像领域的迅速发展给医学带来了新的革命,计算机断层成像(ComputedTomography, CT)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)、超声(Ultrasonography,US)及其它模式的医学影像已被广泛地应用于临床诊断和治疗。在计算机辅... 详细信息

医学影像领域的迅速发展给医学带来了新的革命,计算机断层成像(ComputedTomography, CT)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)、超声(Ultrasonography,US)及其它模式的医学影像已被广泛地应用于临床诊断和治疗。在计算机辅助下,从医学图像中分割出医生感兴趣区域(regions of interest, ROI),并结合可视化技术进行三维显示,使医生对人体病变部位的观察更直接、更清晰,有助于进一步提高疾病的确诊率和治愈率。图像分割是医学图像处理分析中的一个重要步骤。由于医学图像具有极其繁杂的多样性和复杂性,并且图像中还存在噪声的干扰,这使医学图像的准确分割往往具有较大的难度。目前,研究者们提出了许多分割方法,但在临床应用中,这些方法在准确度、执行速度、鲁棒性及自动化程度上还存在一定问题,因此,设计实用高效的自动分割方法一直是研究者们追求的目标。医学图像可视化是医学图像处理的重要研究内容,也是科学计算可视化中最成功的应用领域之一,已成为辅助疾病诊断和治疗的重要手段,并且已深入到医学的各个领域。目前已有很多可视化方法,如体绘制、面绘制、局部显示等等,如何充分利用这些可视化技术方便、快捷地显示图像中有价值信息已成为目前医学图像可视化领域的研究热点。本论文对医学CT 图像三维分割与可视化中的关键技术进行了一些有益的探讨,其贡献主要有以下几个方面: 1. 设计了一种医学CT 图像三维分割框架,提出了两种三维分割算法:单目标三维自适应迭代分割算法(SO3DAISA)和多目标三维分割算法(MO3DSA)。本文设计的医学CT 图像三维分割框架主要有三部分组成:图像预处理、三维分割和分割结果后处理。 (1) 在图像预处理部分,首先采用切片堆叠方式构建3D 图像,然后探讨了基于3D 图像的各向异性滤波方法,最后针对3D 图像中层间分辨率远低于层内分辨率的特点, 采用三线性插值算法对3D 图像进行切片内插,提高切片间分辨率。 (2) 在分割部分,针对医学CT 图像,提出了一种基于3D 区域生长的单目标三维自适应迭代分割算法(SO3DAISA),设计了一种综合全局特征和局部特征的生长准则, 以迭代方式获取了令人满意的分割结果;提出了一种过分割检测准则,有效地解决了3D 区域生长方法中的过分割问题。针对3D 图像中多目标分割问题,本文提出了一种多目标三维图像分割算法(MO3DSA),有效地解决了直方图呈单峰分布图像的分割问题。 (3) 由于人体组织结构的复杂性以及图像中噪声的干扰,采用基于区域生长方法进行分割时,分割结果中往往会存在“空洞”。为获取完整的目标边界,本文提出了基于数学形态学和基于行程的“空洞”填充方法,有效地填充了“空洞”。

关键词：图像分割医学图像可视化图像平滑 3D 区域增长自适应迭代分割数学形态学处理虚拟切片 VTK 组件建模

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基于车牌底色识别的车牌定位方法

计算机工程与设计 2003年第5期24卷 81-84,87页

作者：郭大波陈礼民卢朝阳韩丽萍山西大学电子系山西太原030006 山西大学计算中心山西太原030006 西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071

提出了结合汽车车牌纹理特征分析和颜色特征分析实现车牌定位的方法。以往的车牌定位技术主要是利用了车牌的纹理特征和形状特征,该文提出的方法是先进行纹理分析和形状分析,再进行色彩分析,从而尽可能多地利用车牌模式识别空间中的各... 详细信息

提出了结合汽车车牌纹理特征分析和颜色特征分析实现车牌定位的方法。以往的车牌定位技术主要是利用了车牌的纹理特征和形状特征,该文提出的方法是先进行纹理分析和形状分析,再进行色彩分析,从而尽可能多地利用车牌模式识别空间中的各种条件。得到边缘清晰整齐的尽可能小的车牌区域。这种方法明显地克服了单用纹理和形状分析时难以解决的车牌区域变大的问题。

关键词：车牌底色识别车牌定位方法汽车车牌车流监控计算机彩色图像数学形态学处理

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注射器针头反装检测的研究

注射器针头反装检测的研究

作者：孙焕利南昌航空大学

学位级别：硕士

目前，在工业生产线上一直存在因检测精度不高而产生的产品质量问题，注射器生产也是如此。目前国内注射器生产厂家的产品在线检测尚处于人工目测的阶段，其产品质量检测的准确性和精确性难以得到保证。所以设计开发一种可用于注射器产... 详细信息

目前，在工业生产线上一直存在因检测精度不高而产生的产品质量问题，注射器生产也是如此。目前国内注射器生产厂家的产品在线检测尚处于人工目测的阶段，其产品质量检测的准确性和精确性难以得到保证。所以设计开发一种可用于注射器产品质量在线自动检测的方法具有广泛的应用价值。本文主要应用数字图像处理方法对注射器的针头进行检测。图像包含的信息量大，且能够更直观、更确切的表达目标的特征，因而数字图像处理技术具有很高的适用性。本文的主要内容包括以下几个方面：（1）图像的预处理。预处理是图像分析和理解之前所进行的操作，通过预处理可以使图像需要的特征得到增强，不需要的特征得到削弱，为下一步操作图像做准备。本文采用中值滤波、大津阈值分割、图像矫正的方法对图像进行预处理，中值滤波器产生的模数较少，更适合于消除图像的孤立噪声点，是经典的平滑噪声的方法，对注射器针头图像滤波以后，平滑掉了图像噪声，保留了图像细节，然后对图像进行大津阈值分割、图像矫正处理，修正后的图像细节比较明显，对比度增强。（2）图像数学形态学处理。数学形态学是分析几何形状和结构的数学方法，它建立在集合代数的基础上，是用集合论方法定量描述目标几何结构的学科。形态学研究几何结构的基本思路：通过建立一个结构元素（相当于模板）来探测图像，看是否可以将此结构元素填放在图像的内部，并验证这种填放的方法的有效性。本文对图像进行了二值膨胀、轮廓提取的处理，处理后的图像骨架比较连续，断点比较少。然后对图像进行小块分析，建立图像的坐标，确定包含针尖的感兴趣区域。（3）注射器针头反装检测。本文采用了模板匹配的方法进行注射器针头反装检测，以反装针头的平端图像为模板图像，在特定的区域内对待检测图像进行匹配运算，当针头出现反装时，显示“FAIL”对话框，作出警示;当针头没有出现反装时，显示“PASS”对话框。

关键词：图像预处理数学形态学处理模板匹配检测

基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法研究

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基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法研究

作者：熊倩武汉理工大学

学位级别：硕士

目标检测与跟踪作为一个新兴的研究领域，在人类社会步入21世纪以来，在科学与工程中的研究价值越来越重要，在我们的生产生活中的应用前景也越来越广泛。其实际应用场景主要包括有：智能化视频监控、智能人机交互、医疗诊断、虚拟现实... 详细信息

目标检测与跟踪作为一个新兴的研究领域，在人类社会步入21世纪以来，在科学与工程中的研究价值越来越重要，在我们的生产生活中的应用前景也越来越广泛。其实际应用场景主要包括有：智能化视频监控、智能人机交互、医疗诊断、虚拟现实以及军事等领域。本论文主要研究内容包括如何使用个人计算机的硬件平台和相关算法，实现从视频图像序列中获得所需的运动物体的相关数据，来有效实现对运动目标的检测和跟踪。本论文主要以视频中的运动目标为对象研究了目标检测与跟踪算法，主要工作如下： (1)本文以VS2010为软件平台，通过调用OpenCV库里的函数进行算法设计。首先，正确配置OpenCV平台，并对OpenCV的函数库进行了介绍，最终完成了实验环境的构建工作。 (2)针对高斯噪声和椒盐噪声，对图像进行预处理，介绍了去除噪声的几种滤波方法，深入分析了均值滤波算法及中值滤波算法;结合了图像腐蚀技术和图像膨胀技术研究了图像修复技术。 (3)在简单静态背景下，对帧差法、背景差法、光流法三种运动目标检测算法进行了详细的分析和探讨。考虑每种算法的优点和不足，结合了背景差分算法与帧间差分算法各自的优点，运用了基于混合高斯模型的检测方法。通过实验可以得出结论:该算法实现了自适应获取背景图像，并且使背景图像排除了运动目标干扰，成功检测出了运动目标，取得了良好的检测效果。 (4)深入研究了CamShift算法及Kalman滤波算法，针对CamShift算法具有的局限性，结合了CamShift算法及Kalman滤波算法，实现了运动目标的跟踪，实验证明，该方法有效地改善了追踪效果，提高了正确率。 (5)在运动目标检测与跟踪实验中，经过运行和验证得出了以下结论：对于序列图像中的每帧的平均执行时间，当时间为30ms时，准确、实时、高效要求能够得到满足。

关键词：背景提取目标检测目标跟踪数学形态学处理 CamShift算法

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含蜡原油蜡晶形态和结构的定量表征

石油大学学报（自然科学版） 2002年第5期26卷 100-103页

作者：双凯梁华庆张劲军石油大学机电学院北京102249 石油大学石油天然气工程学院北京102249

为了建立含蜡原油流变性的机理模型 ,必须对蜡晶形态和结构的特征进行量化描述。首先 ,采用分块二维熵图像阈值法进行蜡晶图像的自动阈值分割 ;然后 ,采用统计学方法分别对蜡晶的粒度、形状和连续相原油的形态进行特征提取。考虑到蜡晶... 详细信息

为了建立含蜡原油流变性的机理模型 ,必须对蜡晶形态和结构的特征进行量化描述。首先 ,采用分块二维熵图像阈值法进行蜡晶图像的自动阈值分割 ;然后 ,采用统计学方法分别对蜡晶的粒度、形状和连续相原油的形态进行特征提取。考虑到蜡晶形状分析中的离散误差 ,提出采用改进的离散圆度算法进行蜡晶形状统计 ,采用计算蜡晶生长区域的数学形态学方法对连续相原油区域进行统计描述 ,从而实现了对蜡晶形态和结构的定量描述。

关键词：形态结构定量表征石蜡基原油蜡晶数字图像分析特征提取数学形态学处理