一种特征库可更新的相关反馈图像检索方法

相关反馈方法是对基于内容图像检索系统的有效改进,它将人类视觉特性逐步引入检索过程,有效地减小了图像低层特征表示与图像语义理解之间的差异。但传统的相关反馈算法存在反馈次数多,且无法积累用户反馈信息等缺点。本文针对这些缺点,在相关反馈图像检索系统中引入了可更新特征库。即在原始特征索引库的基础之上引入了一个用户可修改的特征索引库,系统可以将用户多次反馈的信息逐步嵌入到这个特征索引库中。与此同时,我们提出了一种基于多分辨率分析的彩色图像纹理特征描述方法,并将其用于特征库的构建中。我们在一个含有10000幅图像的图像库上所做的测试结果表明:与Illinois大学的MARS系统相比[1],本系统可明显提高系统检索准确率和相关反馈的收敛速度。     

基于色彩矩的无监督多分辨率图像分割

无监督的图像分割被广泛的应用于各种不同的条件下，包括数字相机的图像增强，目标识别，基于内容的图像检索和三维图像分析。本文提出了一种新的多分辨图像分割方法，与其他基于颜色的全局优化分割方法比较，该方法基于人的视觉系统原理，能够将感兴趣的物体从背景中分割出来，同时图像分割是一个多分辨率的分割过程，首先算法在整幅图像中搜索代表物体的特征块，然后利用特征块的色彩矩特征对所有图像块进行聚类，最后对属于物体类的图像块进行高分辨率的分类，直到块中的每一个像素点被区分为背景或物体，实验结果表明，与传统方法相比，本文算法能够在较短的时间内，取得较好的分割效果。     

应用对象语义进行图像检索的新方法

为了降低图像高层语义与低层视觉特征之间的语义差异,本文以对象描述模型为基础,提出利用机器转换模型获取图像高层语义的方法。本方法首先利用图像分割技术对图像进行分割,然后利用机器学习的方法,得到训练样本集中高层语义与分割后低层视觉特征之间的先验概率关系;在查询的过程中,利用得到的先验概率模型计算与高层语义所对应的最大概率视觉低层特征,最后利用该低层特征进行检索,达到缩短高层语义与低层特征之间的语义差异的目的。在一个拥有5000幅图像的图像库上所做的测试结果表明了该方法的有效性和可行性,同时该方法也为解决图像高层语义与视觉低层特征之间语义的矛盾开扩了思路。     

钢轨扣件检测技术研究

轨道交通的飞速发展对轨道线路各组成部分的可靠性检测提出了更高要求,依靠人工手持设备检测存在某些弊端,因此迫切需要依靠计算机图像处理和深度学习等技术实现轨道线路的自动化检测。介绍一种基于图像处理的钢轨扣件状态分类方法,该方法通过对扣件图像的二值化处理,根据其水平方向和垂直方向上的投影特点对扣件部分进行分割,随后提取其局部二值模式(LBP)特征并用支持向量机(SVM)进行分类。同时,探讨一种基于深度学习的扣件图像分类识别方法,采用卷积神经网络VGG16架构,该方法中扣件区域的特征提取可由网络自动完成,不仅节省了时间,而且识别精度和适用性也得到明显提升。     

一种新的基于区域的图像相似性计算

为克服基于内容的图像检索(CBIR)技术中低层视觉特征无法准确地描述高层语义的问题,近年来提出的基于区域的图像检索(RBIR)技术是一种行之有效的方法。在基于区域的图像检索中,图像之间的相似性度量是影响检索结果的关键技术之一。本文提出一种新的基于区域的图像相似性的计算方法,该方法首先对图像进行区域分割,然后采用有别于传统距离度量的非线性高斯距离度量方法来计算区域对之间的相似性,实验表明该距离度量具有更好的度量性能。为了更好地接近于人对图像的理解,减小语义鸿沟,本文提出应用模糊集合理论表达区域对之间匹配的不确定性,在此基础上实现图像之间的相似性度量。最后在Corel自然图像库上对本文提出的算法进行了实验,分别与SIMPLIcity系统的IRM和UFM方法进行了比较,结果表明了本文算法的高效性。     

基于头部图像特征的人流计数方法

为提高视频人流智能计数的实时性和准确性,提出一种基于头部图像特征的人流计数方法。根据混合高斯算法检测前景,提取感兴趣的人流区域和相应的边缘;利用基于边缘分类和梯度信息的RHT圆变换识别头部区域,并选取头部面积与头发颜色作为筛选模型参量对头部进行筛选;利用基于Kalman的滤波预测完成跟踪和计数,并将跟踪目标参数反馈给筛选模型,实现更新。实验结果表明,该方法能够有效消除类圆的非头部干扰,提高计数的速度和准确率。     

城市轨道交通安检中基于X射线图像的危险品识别技术研究

阐述了基于传统机器学习和深度学习的危险品对X射线图像安检识别技术原理、方法及适用场景,分析了不同识别技术的优缺点。基于深度学习的危险品识别技术能自动学习物品分类特征,具有良好的鲁棒性和运算效率。其中基于回归思想的目标检测框架的识别速度快,适用于实时系统。利用实际典型场景进行训练并测试,测试结果表明,基于YOLO模型建立的危险物识别技术在识别精度和速度上均能满足相关要求,可对行李包裹内枪支刀具、烟花爆竹等危险品进行智能化识别并报警,能切实提升城市轨道交通安检效能,提高安全风险预警能力。     

基于面部不变特征的铁路实名制检票人脸身份认证算法

为了实现铁路实名制检票时旅客的人脸图像与其身份证上人脸图像的自动比对,提出1种基于面部不变特征的人脸身份认证算法。以人的面部不变特征为前提,采用改进的尺度不变特征变换算法,提取现场采集的旅客的人脸图像及其身份证上的人脸图像的关键点,将靠近关键点的区域划分为部分重叠的子区域,然后以图像的词包模型差为基元构建人脸差特征空间,对训练图像的类别信息进行建模;对支持向量机(SVM)分类器训练分类的过程进行优化,训练优化的SVM分类器;最后,使用人脸差特征空间和训练好的SVM分类器进行加权投票,确认身份证上的人脸图像与现场采集的人脸图像是否为同一个人,实现旅客身份的认证。实验结果表明,在图像采集的尺度、角度和光照等不可控的情况下,该算法能够达到较高的认证速度和准确率。     

基于卷积神经网络的隧道掌子面图像质量评价方法研究

鉴于隧道掌子面图像的多样性和复杂性,提出一种基于深度卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的图像质量评价方法,以筛选出满足工程需求的掌子面图像。基于多条隧道创建掌子面图像数据集,采用Keras深度学习框架,应用多种主流的CNN进行对比试验,并结合传统的图像评价指标,分别从清晰度、分类和相似度3个方面对掌子面图像质量进行评价。其中基于DenseNet169的多分类模型可达到88.7%的准确率。研究结果表明:跟传统的图像处理技术相比,深度学习方法在隧道掌子面图像识别上具有精度高、效率高的显著优势。该方法可为实现隧道掌子面的自动素描提供技术支持,具有良好的工程应用前景。     

基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

关于动车组故障轨边图像检测系统的设计

说明了图像检测技术在动车组故障检测上应用的必要性,在介绍目前成熟的客车故障轨边图像检测系统原理的基础上,结合动车组图像检测范围和动车组物理构造,对动车组图像检测内容进行分析。在详细描述了系统采用的关键技术后,给出了动车组故障轨边图像检测设备的设计方案,并对西安动车所系统的应用情况和故障进行了简单的展示,最后提出了未来动车组故障图像检测技术发展的前景。     

定位像素篡改的安全脆弱水印算法

脆弱水印用于鉴定数字媒体的真实性和完整性,篡改检测性能和安全性是脆弱水印算法的两个重要指标。本文提出一种基于密钥生成和嵌入像素水印信息的安全脆弱水印算法,在不增加水印嵌入容量的前提下,采用邻域像素比较的篡改检测方法有效提高算法的篡改检测性能。本文首先利用混沌迭代生成水印信息,然后将生成的水印信息置乱加密后嵌入在原始图像的最低位。认证时,通过比较像素邻域中不一致像素数目与设定阈值的关系判定像素的有效性,并推导给出阈值的动态选取方法和篡改比例与虚、漏警概率关系。理论分析和实验结果表明该算法不仅能抵抗拼贴攻击(Collage Attack),而且提高精确定位水印算法的篡改检测性能。     

铁路路况识别系统的设计和开发

为了实现对多种复杂铁路路况的识别,需要采集路况图像并加以处理,以得到识别所需的图像特征,最后通过模式识别辨别路况.由摄像机、采集卡、计算机及相关软件建立一套路况图像采集与识别系统.探讨数字图像的采集、图像处理中同态滤波、对比度增强、优化二值化算法、膨胀操作、粒子滤波等处理方法以及模式识别方法在铁路路况识别系统中的应用.经过现场验证,所设计系统识别准确率达94.4%,识别效果理想,可以满足路况采集及识别的需要,是一种可以运用在铁路机车智能减振系统中的新方法.     

一种基于高斯函数的直方图规定化算法

提出一种基于高斯函数的直方图规定化算法，本算法首先根据原图像的信息求出灰度平均值和灰度平均对比度，并利用这两个参数估计输出图像的灰度平均值和灰度平均对比度，然后利用输出图像的灰度平均值和灰度平均对比度构成高斯函数来规定输出图像的直方图，从而控制输出图像的灰度平均值和灰度平均对比度。此算法处理效果明显优于直方图均衡化算法，而且计算量小、处理速度快、不需要人工干预，可用于计算资源有限、实时性要求较高的场合。而且通过改变单一参量就可以控制输出图像的对比度，在工程应用中为用户提供了调控与选择手段。     

数字图像信息隐藏技术的研究与实现

研究了数字图像信息隐藏技术,以BMP数字图像为载体,提出把密码信息文件的比特位先与载体图像的最低4位进行比较,结果的成功与否直接影响到信息隐藏的效果。结果表明:载体图像隐藏秘密信息后图像质量的变化非常小,而且秘密信息能从载体图像中完全恢复。     

一种智轨列车的全景环视图像生成方法

针对新型交通系统多编组智轨列车(Autonomous rail rapid transit,ART)由于车体过长而存在的安全隐患,基于8个单目相机传感器和2个铰接角度传感器,提出改进的图像配准方法以生成单车厢环视图像。结合图像映射原理与几何对齐技术融合铰接传感器角度数据实现整车全景环视图像的生成。研究结果表明:在单车厢环视图像生成过程中,改进的基于固定棋盘格内角点的图像配准方法配准精度与效率更高,且实际操作更简单;在多车厢环视图像生成过程中,本文所提出的方法被证明了在不同的铰接角时都能够有效且清晰地生成整车的全景环视图像,这对可视化大型多编组车辆视野盲区以及主动为驾驶员提供行车环境信息从而保证车辆安全驾驶具有重要意义。     

铁路行包装运方案编制方法的研究

根据铁路行包办理站行李车日装车计划编制流程,结合中国铁路行包运输实际情况,以车次准装区段限制、行包办理站办理限制、行包作业接续时间标准等为约束条件,给出基于行包发站和到站坐标位置网格图的行包运输径路快速算法,按照先行包直达、后1次中转和2次中转的行包装运方案编制思想,给出了多层据篮式分缀筛选的铁路行包办理站装运方案编制方法.运用结果验证了方法的有效性和实用性,能够提高铁路行包运输组织的水平和运输管理质量,并且实现了铁路行包运输装运方案和日装车计划的计算机编制.     

JPEG图像中量化表对图像质量影响的分析

基于JPEG图像压缩算法原理及标准,介绍量化表在JPEG图像压缩中的作用,设计从JPEG图像中提取量化表的软件,通过实验对所提取的量化表与图像质量两者之间的关系进行重点分析.实验结果表明,量化表是影响图像质量的重要因素.