动目标成像跟踪算法研究

从运动背景中检测与跟踪运动目标是计算机视觉研究领域的热点,困难之一是消除运动背景的影响.采用基于均匀稀疏采样仿射变换的参数模型块匹配算法将图像分成许多固定大小的像素块,通过将每一个像素块在下一帧的一定范围内搜索其最优匹配,由此产生的偏移矢量即为该像素块的运动矢量,对上一帧图像进行补偿与下一帧图像差分,用形态学运算图像处理,对图像目标进行识别跟踪.     

基于块匹配的迭代滤波在SAR舰船图像去噪中的应用

SAR以自身所具备的诸多优势,在舰船中得到越来越广泛的应用。在实际应用中发现,SAR的成像机制使图像中容易出现相干斑噪声,对舰船目标检测与识别造成影响。为最大限度地发挥出SAR图像的作用,需要采取合理可行的方法,对SAR图像进行去噪。块匹配算法在SAR图像去噪中的效果较为显著,而常规的块匹配存在虚假信号引入,未能达到平滑去噪的效果。为解决这一问题,可通过迭代滤波的方法,对块匹配算法进行优化。结果表明,经过迭代滤波优化后的块匹配算法,能够达到SAR图像的去噪要求。     

利用影像测量技术实现舱容积测量的研究

提出了基于立体视觉的影像测量方法通过研制不规则栅格LED发射系统,在物体表面形成激光投射特征,解决了船舱内缺乏纹理难以实现影像测量的难题。利用立体视觉匹配、多摄站数据间的自动拼接以及三维重建技术最终实现船舶舱室的容量计量。     

微观物体表面形貌分析及三维重构软件设计

本文针对磨粒铁谱分析设计了用于微观物体表面形貌分析及三维重构的软件系统。该软件提供了视频图像处理、图像分析以及微观物体表面三维重构三个功能模块,通过这三个模块可以完成显微镜下物体背景分离,表面形貌分析以及物体表面形貌的三维重构工作。经过实践证明,该软件可以有效地辅助分析显微镜下的微观物体表面形貌特征,准确地重构微观物体的表面三维形貌。     

动目标成像跟踪算法研究

从运动背景中检测与跟踪运动目标是计算机视觉研究领域的热点，困难之一是消除运动背景的影响。采用基于均匀稀疏采样仿射变换的参数模型块匹配算法将图像分成许多固定大小的像素块，通过将每一个像素块在下一帧的一定范围内搜索其最优匹配，由此产生的偏移矢量即为该像素块的运动矢量，对上一帧图像进行补偿与下一帧图像差分，用形态学运算图像处理，对图像目标进行识别跟踪。     

基于相关运动矢量外推的视频通信错误掩盖算法

针对视频通信中因数据传输错误引起的视频质量急剧下降的问题,提出一种基于相关运动矢量外推的错误掩盖算法。对于受损图像块,首先将前续图像块、前续相邻图像块映射到三维坐标系,并构造经过前续相邻图像块的一阶平面集,然后计算前续图像块与一阶平面集的距离,选取使得距离最短的一阶平面所代表的前续相邻图像块为相关最强前续相邻图像块,最后将相关最强前续相邻图像块外推到当前帧,通过外推图像块与受损图像块重叠区域加权估算受损运动矢量,并采用边界匹配算法对运动矢量进行优化,进而恢复受损图像块。仿真结果表明,对于不同视频序列,该算法同传统错误掩盖算法相比PSNR值提高了0.5～2.7dB,同时解码视频质量也获得了较好的主观视觉效果。     

水下爆炸作用下加筋圆柱壳结构协同优化设计

在系统级优化中,以协调优化目标值和独立优化目标值之间差异最小化为目标函数.采用由多岛遗传算法的构成的二级优化策略,对水下爆炸作用下加筋圆柱壳结构进行了静动态协同优化设计.分析表明优化后结构不仅具有更轻的质量而且使得结构的最大变形值更小,同时仍满足强度和刚度要求.     

基于计算机应用技术的舰船图像修复研究

常规方法匹配待修复样本块和填充样本块时,忽略了梯度项距离这一影响因素,造成修复图像与原始图像相似度较差。为此,提出基于计算机应用技术的舰船图像修复方法。采用计算机应用技术,可视化图像待修复区域轮廓,划分多个待修复样本块,通过优先权确定样本块修复顺序,计算待修复样本块、填充样本块之间的颜色项距离、边界项距离、梯度项距离,选取距离最小的填充样本块,填充至匹配到的待修复样本块,完成图像修复。抽取舰船图像,设置对比实验,结果表明,设计方法相比2种常规方法,提高了修复图像PSNR值和SSIM值,修复图像与原始图像的纹理相似度、结构相似度更高。     

利用OpenGL提高超声医学图像的体绘制算法效率

用传统的面绘制方法对超声医学图像进行三维重建显示难以得到较好的结果,本文采用了基于光线追踪的体绘制算法,并创新性的使用了OpenGL图形库的功能进行光强与阻光度的合成运算,大大降低了乘法运算的次数,提高了算法效率,通过对模拟物体和超声心脏图像的重建结果可以看出采用本方法显示的图像正确且具有较高质量.     

基于粒子群优化的飞行器地磁相关匹配新算法仿真

鉴于飞行器地磁相关匹配算法高精度、高可靠性和高实时性要求,本文将影响地磁相关匹配算法的相似性度量函数、地磁特征参量和搜索策略综合考虑.相似度度量函数采用归一化积相关函数、地磁特征参量选用归一化的地磁场总强度,将粒子群优化算法引入匹配区搜索.基于海洋实测地磁场数据进行了实验室仿真验证.实验结果表明,在匹配概率、匹配精度与...     

融合颜色显著性和似物性的显著物体检测

文中提出一种融合颜色显著性和似物性的对象级显著性检测方法.首先量化并计算像素点在RGB空间下的稀疏性以及在LAB空间中的对比度,得到像素级的显著性;其次对原图像进行超像素分割,以超像素内所有像素的显著性均值作为该超像素的显著值,通过能量函数平滑优化相邻的超像素,得到前景分割明显且变化较小的超像素级显著性;然后优化原似物性方法,通过中心环绕法则融合显著性值和似物性值,作为对象级显著性的贝叶斯先验概率,计算似物性窗口内显著物体与窗口像素的比值,得到似然概率;最后通过贝叶斯模型计算,得到显著物体后验概率,并以此作为似物性窗口的评分标准.在MSRA-1000和ECSSD数据集上先将颜色显著性方法与8种state-of-the-art显著性方法相比较,显著性检测效果较好,检测精度高于其他几种方法.将优化后的似物性与另外3种方法对比,优化结果能使检测窗口大量覆盖于显著图中目标物体上方.将文中显著物体检测方法与同样融合了似物性的显著物体检测方法进行比较,结果表明文中方法较其他方法能够更精确、更完整检测出显著物体.     

二维水翼的设计与优化

通过指定沿叶剖面的压力分布或速度分布来设计翼剖面是水翼设计优化的有效途径.在给定二维水翼表面压力分布的条件下,通过已知物体表面的扰动势分布,利用格林定理,建立求解物体表面法向速度的Dirichlet型边值方程.假定一个初始剖面,通过积分得到扰动势分布,利用面元法求解方程得到法向速度.物面边界条件用于剖面的形状修正,利用迭代计算方法可达到设计目标.通过调整压力分布,可对翼型进行优化.文中对对称翼及不对称翼进行设计,并优化设计了剖面A, B和C.     

一种新型图像匹配方法在视觉导引 AUV 对接中的应用

针对视觉导引AUV对接过程图像的变化特点,提出一种量子粒子群算法与灰度关联分析方法相结合的图像匹配算法。此算法结合量子粒子群并行搜索的快速性与灰色关联分析方法较强的鲁棒性,对旋转、平移、亮度变化等不敏感,符合视觉导引AUV对接过程中对图像匹配算法的要求。详细介绍了基于量子粒子群优化算法的图像匹配算法,算法以图像灰度直方图的灰色绝对关联度作为适应度函数。利用水池实验所得图像进行测试,实验结果显示,所提出的图像匹配算法准确、快速、鲁棒性强,能够很好地应用于视觉导引AUV对接。     

一种去噪声的轮廓提取算法

轮廓是物体的一个重要特征,轮廓提取的好坏对后续的目标定位、特征提取、识别和分类有着重要的影响.文中在现有方法的基础上,提出了一种新的轮廓提取方法.首先,在经典Otsu算法基础上,结合图像的熵给出了一种图像分割阈值选取方法;然后通过划分单元块,统计非零像素个数,去除噪声块,合并单元块,再次去除噪声块获得目标区域;最后采用4-邻域方法提取目标区域的轮廓.实验结果显示,改进的算法能够有效分割出目标,设计的目标轮廓提取方法能够有效去除噪声的影响,获得封闭的、单像素宽度的外轮廓线,为后续的图像处理和目标识别奠定了良好的基础.     

复杂光照条件下舰船遥感图像特征匹配模型构建

传统的特征匹配模型存在实际匹配时误匹配消除数量过小,导致特征点正确匹配数量过少的问题,针对这一不足,构建一种复杂光照条件下舰船遥感图像特征模型。首先提取复杂光照条件下遥感图像的稳定特征点,排序稳定的匹配特征点,设置一个匹配窗函数为整个匹配区域提供匹配兴趣值,消除误匹配,完成特征模型的构建。构建仿真实验环境,测定在50个投票值数量下,传统匹配模型与构建的匹配模型的正确匹配特征点数量,结果表明:文中构建的匹配模型得到的正确匹配数量为48,正确匹配数量更多。     

基于VR技术的舰船航行环境快速重构研究

由于点云数据匹配数量不足,导致重构的三维图像与实际图像之间存在较大位置误差。针对上述问题,进行基于VR技术的舰船航行环境快速重构研究。研究以VR技术为依托,利用VR技术中的核心计算机完成4个步骤。首先对前端VR成像设备采集到的二维点云图像进行预处理,包括点云去噪和精简;然后进行摄像机标定,确定摄像机数学模型,从而得出三维空间中物体的几何信息;再以得到的几何信息为基础,进行点云特征点检测与点云匹配;最后利用VR技术中的VTK软件实现自动重构。结果表明,与2种传统重构方法相比,本方法应用后,点云匹配数量更多,重构的三维图像与实际图像之间的位置误差更小,证明了本方法的重构性能。     

船体结构静动态协同优化设计(英文)

论文集成静态、模态和动力响应分析,建立了船体结构静、动态协同优化模型.在系统级优化模型中,以单学科最优解和多学科最优解之间的差异最小化为目标.该目标函数不仅消除了多个目标之间的量纲和数量级差异的影响,而且扩展了协同优化算法的应用范围,由原来的单目标优化扩展到了多目标优化.并与子系统级优化模型构成二级协同优化算法架构.采用多岛遗传算法进行优化求解.对集装箱船艉主甲板进行了静、动态优化设计,分析表明本文所采用的优化算法能应用于工程实际.     

一种基于分块区域的图像检索方法

目前大多数基于内容的图像检索CBIR（Content Based Image Retrieval)技术都依赖于图像的全局特征(例如颜色、纹理等),这样图像的空间布局特征被忽略了.本文提出了一种基于分块区域的图像检索方法.首先用k-means聚类算法对图像进行区域分块,然后提取各分块区域的视觉特征,再对查询图像和目标图像中各区域的视觉特征进行多对多的匹配,根据最小加权平均准则得到区域之间单个特征的特征距离,归一化后求和得到查询图像和目标图像的相似度.在1000幅通用图像库上的实验表明,该方法可以产生比较满意的结果.     

海上视频监控系统组合相似度图像智能识别方法

在海上防御中,准确识别目标物体具有重要的现实意义。为此,针对2种传统图像目标识别方法存在的精度问题,研究一种海上视频监控系统组合相似度图像智能识别方法。该方法主要分为3步骤,首先对海上监控系统采集到的图像进行预处理,包括图像灰度化、图像平滑去噪、图像增强、图像分割等,然后利用HOG特征提取算法对处理好的图像进行特征提取,最后通过距离公式计算目标特征与数据库中相似性评价标准之间的相似度,完成相似度匹配,实现目标识别。结果表明:与基于K-means聚类、CNN模型等2种传统图像目标识别方法相比,利用本方法编程的软件程序进行25000个海上目标识别,识别准确性分别提高8.1%和7%,提高了海上防御的安全性。     

遗传算法和活动轮廓波模型的船舶图像分割研究

针对传统的边缘检测法、聚类分割法存在分割边界不完整而导致分割结果不理想问题,提出遗传算法和活动轮廓波模型的船舶图像分割研究。构建能量函数,引导轮廓线朝着目标边缘方向移动。结合遗传算法中交叉和变异操作,优化活动轮廓波模型参数,避免出现水平集正则项不能及时更新问题。在新的轮廓波模型中增加水平集正则项,构建水平集函数演化方程,获取窄带内像素数据对应的水平集函数,分割边缘。对数据结构初始化处理,标记像素链表,设计船舶图像详细分割流程。由实验结果可知,该方法分割图像特征匹配最高精准度为0.98,分割后的图像与原始图像清晰度一致,且细节保留完整。