基于双向Log-Polar变换的高阶网目标识别方法

具有大小、位移、旋转不变性（TRSI）的目标识别是一个三阶问题,如果采用三阶神经网可以使问题得以解决,但最大难点就是互连权矩阵的组合爆炸问题,在本文中,我们将视觉生物物理学的研究成果应用到高阶神经网的研究中,首次提出双向Log-Polar变换与高阶网（HONN）结合的方法,有效地解决了权系数的组合爆炸问题,进一步提高了识别率。取得了突破性进展。使得将高阶网用于自动目标识别成为可能。

基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法

为了提高变换域零水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,提出了一种基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法。对于旋转造成的几何攻击,可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质;对于循环平移后的图像,在水印检测时可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于加噪、滤波、JPEG压缩、剪切攻击也有很好的鲁棒性。

基于相位信息的旋转、缩放、位移不变的图像水印技术(英文)

数字水印技术将在电力系统中得到广泛应用。这些应用包括数字信号版权保护、内容认定、质量估计、数据库索引和检索等。该文介绍一种基本上不受旋转、缩放、位移影响的新的数字图像水印技术。笔者首先对原始图像进行傅立叶变换,然后再将水印埋嵌在该傅氏变换的幅度频谱的对数极坐标域。图像在空域中的旋转对应于该对数极坐标域中沿着角坐标的位移;图像在空域中的缩放对应于该对数极坐标域中沿着对数半径坐标的位移;而图像在空域中的水平位移对该对数极坐标域没有影响。为了计算和校正旋转和缩放在该对数极坐标域中造成的水印位置平移,笔者提出一种新的滤波方法。该滤波方法需要使用原始图像对数极坐标域中的一小方块信息来计算水印位置的平移。该水印技术能以最小的代价避免穷举搜索,以节省计算时间和减少误检率。实验数据证明该技术非常实用。

基于对数极坐标映射的图像拼接方法

图像拼接在基于图像的绘制、视频检索以及景物匹配等领域有着广泛的应用,为了获取大画面宽视场的场景表示,针对存在旋转及缩放变化的图像,提出了一种基于对数极坐标映射的图像拼接方法,该方法先将图像从笛卡儿坐标空间转换到对数极坐标空间,使得笛卡儿坐标空间中图像的旋转和缩放转换为对数极坐标空间中图像的二维平移,这样可直接利用相位相关法来估算出图像间的旋转角度和缩放因子,然后以此作为初值,再采用非线性最小化优化算法进一步求精图像间的运动参数来实现图像的配准,最后通过图像融合来实现图像的拼接。实验结果表明,该方法是有效的。

非矩形探测器阵列在相向运动中的成像优势分析

针对一种非矩形Retina-like探测器进行建模与仿真,研究其相向运动过程的模型.在不同场景及不同模糊度条件下对Retina-like探测器及矩形探测器的图像进行质量评价,不同的评价参数均表明Retina-like探测器在相向运动过程中的成像质量优于矩形探测器,具有抗辐射状模糊的效果,在相向运动过程中有明显的优势,为探索高速相向运动成像过程中的非矩形探测器面阵设计提供帮助.

仿人眼视网膜成像技术研究进展(特约)

人眼视网膜因具有变分辨成像及冗余数据压缩的优势为成像方法与应用开辟了新途径。基于人眼视网膜成像机理,有效解决了大视场、高分辨、实时性难以兼顾的问题。随着半导体制造工艺与计算机处理能力的迅猛发展,仿人眼视网膜成像系统已广泛应用于视觉导航、识别与跟踪、生物医疗等领域,目前,正朝着小型化、高效化、智能化方向发展。对比分析了仿人眼视网膜成像实现方法的优缺点,以现有实例化应用分析了仿人眼视网膜成像技术的发展现状并提出挑战与机遇,为进一步研究仿人眼视网膜成像提供参考与借鉴。

图像目标质心快速搜索算法

提出一种利用x轴、y轴对称平方距离模板并行搜索跟踪二值图像目标质心的新算法,并针对该方法提出了快速实现法。在导弹跟踪目标过程中,当目标发生平移、旋转、缩放时,利用目标的差分内积性质,可快速计算出目标质心位置。仿真结果表明,新算法相比改进前的算法,质心误差始终控制在1.0个像素内,搜索速度有很大提高,而新算法的快速实现更是极大的提高了质心跟踪速度。

基于对数极坐标映射的非均匀透镜阵列设计

提出了一种基于非均匀透镜阵列的对数极坐标传感器,通过建立数学模型,证明其具有非均匀采样与对数极坐标映射特性.通过仿真实验以及实例设计验证了模型的有效性,同时分析了非均匀透镜阵列的关键参量(盲孔半径r0,增长系数q,填充因子ηf)对系统性能的影响,结果表明:1)盲孔半径r0在每环透镜数量N相同的情况下,随着环数M的增加而减小;在M相同的情况下,随着N的增加而增大;2)填充因子ηf随N的增加而增加,当N≥40,ηf趋于极限值π/4,选取N=40,得到较为合理的环间增长系数q=1.106.所获得的实验结果为实现对数极坐标映射的非均匀透镜阵列设计奠定了理论基础,有利于实现一种新型对数极坐标图像传感器.

基于对数极坐标映射的目标跟踪方法

在自动目标跟踪过程中，由于跟踪平台的抖动，较小的跟踪窗口往往不能满足系统稳定跟踪 的要求.本文利用对数极坐标映射，提出了一个目标质心快速搜索方法，从而跟踪运动的目 标.模拟实验表明：当选择较大的跟踪窗口时，仍具有较快的跟踪速度，从而使系统稳定跟 踪的能力得到提高.

基于层次化及最小二乘的精确图像配准（英文）

针对传统对数极坐标傅立叶变换(log-polar mapping based Fourier transform,LPMFT)在大尺度、大旋转及大平移变换情况下不能精确估计图像对之间的变换参数,提出基于层次化及最小二乘的图像配准方法(multi-resolution analysis and least square optimization,MALSO):首先,使用小波变换将图像分解为多分层结构,并将每层的低频部分作为待匹配图像;其次,在每层中,引入窗口函数及自适应滤波函数以减少谱泄漏,混叠及插值误差的影响;最后,构建一个代价函数,并通过最小二乘法求解最优参数.实验表明,该方法既满足大尺度,大旋转及大平移参数准确估计要求,又比LPMFT对遮挡更具鲁棒性,有一定的理论及应用价值.

基于对数极坐标映射的目标搜索方法

文中提出了一种基于对数极坐标映射的目标搜索方法，均匀取样的传感器所获得的像包含有许多相对特定目标搜索而言冗余的信息，对这些信息的处理往往要消耗许多时间。对数极坐标映射可以近似模拟人眼视网膜到条状表皮的映射，利用映射的比例和旋转不变性，可以对大视场目标进行搜索识别。对数极坐标映射将对空间均匀取样得到的图像变换成非均匀取样的图像，减少冗余像素，压缩搜索空间，从而降低运算量。

图像数字水印技术中滤波器的设计和应用

为了更好地进行图像数字水印的识别,基于对数极坐标仿射(LPM),设计和应用了5种滤波器,即经典匹配滤波器、振幅滤波器、相位滤波器、双态相位滤波器和改进的滤波器。为比较各种滤波器对数字水印的识别能力,将这些滤波器对嵌入图像中的数字水印进行了两种情况的检测实验。实验结果表明,当含数字水印的图像没有几何失真,即没有旋转、缩小和放大、平移等变化时,改进的滤波器、相位滤波器和双态相位滤波器均能对图像中的数字水印进行识别,改进的滤波器在图像数字水印检测中的识别能力要强于相位滤波器和双态相位滤波器;当含数字水印的图像发生微小几何变化,即旋转10°和尺寸缩小为原图像的0 9时,则传统的4种滤波器都不能对图像中的数字水印进行识别,但改进的滤波器仍具有对图像中数字水印进行识别的能力。

旋转、缩放、位移不变的小波域图像水印算法

介绍了一种基本上不受旋转、缩放、位移影响的小波域图像水印算法。该算法根据人类视觉系统的特性,将水印自适应地嵌入图像小波域的低频子带。为计算和校正旋转及缩放造成水印位置的移动,采用一种新的滤波方法。该滤波方法需要使用原始图像对数极坐标域中的一小方块信息来计算水印位置的平移。实验结果表明,该水印对旋转、缩放、平移和常规的图像处理具有较强的鲁棒性。

人眼启发的图像非均匀映射变换模型构造算法(英文)

人眼的视觉信息采集是非均匀的。这种特征和注意力机制确保了人类视觉系统在信息处理方面的优先性。首先介绍了对数极坐标映射,然后基于人类视觉系统的构造,提出了非均匀映射模型的构造规则。基于此规则,以线性模型为例进行了应用性研究。扩展了非均匀映射模型的范围,促进了空间变分辨率视觉理论的进一步发展。

具有敏感区域的华南虎图像配准研究

对数极坐标映射是一种具有刚体不变性的模板匹配算法,以它获得的刚体变换矩阵为初值经LMA(Levenberg Marquardt algorithm)迭代可以实现图像的高精度配准,但对于场景发生剧烈变化的图像对,上述方法无法获得正确的配准参数。为此,提出了一种具有敏感区域的图像配准算法,在LMA迭代中仅考虑落在人工选取的敏感区域中的像素点,通过对陕西林业厅公布的华南虎照片进行的图像配准实验表明了该算法的有效性。

采用循环相位相关的LPT景像匹配算法

景像匹配辅助惯性组合导航系统中的景像匹配算法必须同时具有克服旋转和小尺度变换的能力。通过分析发现,对数极坐标变换(LPT)能将它们分别转换为子变换图之间的循环、线性平移关系。鉴于经典的相位相关法检测的是图像间的线性平移,提出了一种改进相位相关法来检测循环平移,最终利用LPT变换和新相关法实现了景像匹配算法。仿真分析表明,当存在任意的旋转、小范围的尺度变化和噪声畸变时,本文算法匹配精度达到93%以上,时间在1.3s以内,基本满足了景像匹配辅助导航系统对图像匹配算法准确性和实时性的要求。

一个具有2D不变性的目标搜索方法

提出了一个具有 2D不变性的目标搜索方法。通过采用对数极坐标映射 ,可将空间均匀取样得到的图像变换成非均匀取样的图像 ,从而减小冗余像素 ,压缩了搜索空间。在已知目标模板的情况下 ,利用目标的几何信息和对数极坐标映射 ,即可搜索和识别产生比例、旋转和平移变化的目标。

图像数字水印中的模板匹配检测方法

基于对数极坐标映射(LPM),设计了图像数字水印技术中的模板匹配检测方法。该模板匹配检测方法的特点是:在图像数字水印的嵌入过程中,从对数极坐标域中切取一块模板匹配信息;计算该模板匹配信息与加入水印后的图像在LPM域中的相位谱的相关系数来进行水印的检测工作。这种方法不使用原始图像的全部信息,减少了相关性检验的计算时间,提高了工作效率。实验结果表明该方法对图像中数字水印具有较强的检测能力。

数字图像水印技术中滤波新方法

针对数字图像发生了旋转和其它变化时,一些滤波方法不能对图像中的数字水印进行识别的问题,基于对数极坐标映射(LPM),提出了一种数字图像水印滤波的新方法。为检测新设计的滤波方法的实用价值,进行了不同滤波器的数字图像水印识别能力的比较。结果表明:当含数字水印的图像发生小旋转和缩小变化,即:旋转10度和缩小为原图像的0.9倍时,纯相位滤波器(POF)不能对图像中的数字水印进行识别,但新设计的滤波器能对图像中数字水印具有较好的识别能力;当含数字水印的图像旋转45度、缩小为原图像的0.7倍以及旋转和缩小同时发生时,新设计的滤波器对图像变化后的数字水印仍有较好的识别能力。结果证明:这种新的滤波方法对数字图像水印的识别具有实用价值。

图像数字水印技术中滤波器的研究

针对数字水印嵌入图像的对数极坐标仿射(LPM)的傅里叶幅度谱的情况,本文设计出四种滤波器,即:经典匹配滤波器、振幅滤波器、相位滤波器和双态相位滤波器;为了比较各种滤波器的识别能力,我们应用这四种滤波器对嵌入图像中的数字水印进行检测。实验结果表明:当含数字水印的图像没有几何失真时,相位滤波器和双态相位滤波器能对图像中的数字水印进行识别,它们的识别能力优胜于经典滤波器和振幅滤波器;当含数字水印的图像发生一些变化,即:旋转10度和缩小为0.9时,则四种滤波器却不能很好地对图像中的数字水印进行识别。