多层次十字菱形快速整像素搜索算法

为提高运动估计速度,提出一种面向H.264的多层次十字菱形快速整像素搜索算法。利用绝对误差和值的空间相关性,自适应地设置阈值,运用运动矢量场的时空相关性预测初始搜索点。根据当前最小代价值和阈值的关系,进行提前终止判断和自适应搜索模板选择,同时精确定位多层次十字模板。实验结果表明,该算法在保持搜索精度的同时降低了运动估计时间。

古建筑彩绘梁整像素位移自适应搜索解算方法

通过在构件表面喷涂均匀散斑并拍摄变形前后的图片,采用数字图像相关法(DIC)可实现构件位移的非接触式测量.针对古建筑木梁彩绘图案灰度不均,导致传统DIC在整像素位移解算时识别效果差、计算效率低的难题,提出修正的自适应十字模式搜索法(IARPS)进行整像素位移解算.首先,预估第一个搜索点的搜索半径,在该半径内进行穷举搜索;然后引入自适应十字模式算法,通过小菱形搜索实现整像素位移的解算.采用散斑图模拟位移及装饰有彩绘图案的木梁压弯实验,将IARPS与DIC中常用粗-细搜索算法进行对比,结果表明,IARPS方法能有效克服粗-细搜索算法局部计算不精确的缺陷,且IARPS的计算效率可提高71.6%,为将DIC应用于古建筑彩绘梁的非接触式位移测量提供了一种新的解算方法.

一种适用于H.264的整像素运动估计算法

该文针对H.264视频编码标准中的多种块模式帧间预测,提出了一种新的整像素运动估计算法.本算法具有易于软硬件实现的特点,且在保持了编码器原有的率失真特性的同时,可显著提高编码器编码速度,在一般PC机环境下,QCIF图像编码速度约为20～50f/s.

一种新的预测性整像素搜索算法

运动估计是视频编码的重要组成部分,占整个编码器计算量的70%以上。通过分析实验结果,以及对一些经典模式的研究,提出了一种预测式整像素搜索算法。该算法结合了四边形和六边形搜索的优点。实验表明,该文算法以极小的搜索代价得到了与全搜索算法相当的效果,在搜索速度和搜索时间方面比经典算法有了很大提高。

整像素搜索算法在光学测量中的应用

针对数字散斑相关方法计算复杂度高、速度慢的缺点,提出了一种改进的基于归一化互相关方法的整像素搜索算法。该方法先采用局部匹配模板进行粗匹配,再利用全模板对候选匹配点进行精匹配,并通过直方图统计的方法统计粗匹配相关系数的分布,自适应选取下次匹配的阈值,利用本次匹配过程的位移分量自适应地调整下次匹配的搜索区域大小和位置。实验结果表明,进行多点匹配时,该算法相对于NCC和NCC-BF算法有明显的优势,且随着模板增大优势呈现增加的趋势。在31×31的模板下匹配速度约是NCC算法的15倍,是NCC-BF算法的11倍;在61×61的模板下匹配速度约是NCC算法的16倍,是NCC-BF算法的12倍。

结合两步估算和运动补偿的子像素运动估计

针对图像超分辨中的运动估计问题,提出了一种两步估计方法,用于估计低分辨图像帧间的子像素相对运动。第一步,采用相关法或匹配法计算两幅低分辨率图像间的整像素相对位移,对其中的一幅按估计的参数进行运动补偿,第二步,对补偿后的两幅图像使用梯度法计算小数像素相对位移。通过两步计算,得到了比较精确的帧间相对运动参数。该方法不需要对低分辨率图像进行插值,以获得图像的高分辨近似,运算速度也较快。

H.264编码器中亚像素运动估计的硬件实现

本文在块匹配算法的基础上,提出了一种1/4像素精度的亚像素运动估计的硬件实现方法,在整像素运动估计的基础上实现了半像素和1/4像素最佳匹配点搜索,在空间上具有更高的并行度,硬件实现简洁有效。

改进型椭圆拟合的特征点质心分步提取法

为改善远距离视觉姿态测量系统中测量距离不同造成的质心提取误差,研究了一种基于改进型椭圆拟合的质心分步提取法。首先,对预处理后的图像采用加权灰度质心法快速获取特征点整像素,实现质心粗定位;然后,针对存在重合交叉的边缘,通过8向链码筛选获取光滑连续单像素边缘,对边缘信息归一化后进行椭圆拟合,运用3σ准则剔除拟合粗差点后,输出椭圆中心坐标;最后,通过反归一化获得质心亚像素坐标,实现质心精确定位。仿真结果表明:该方法能有效抑制图像噪声,质心提取精度优于0.05 pixel;将其应用于姿态测量系统中,测量距离为3~15 m时,以精密转台为角度基准,该方法相较于传统椭圆拟合法,最高可提升47%的测角精度。

改进人工蜂群算法在数字图像相关中的应用

针对人工蜂群算法存在的收敛速度较慢,易陷入局部最优解的问题,提出一种改进的人工蜂群优化算法,并应用于数字图像相关的整像素位移搜索中。该算法借助相关度值的变化来动态调整跟随蜂的搜索步长,平衡其全局和局部的搜索能力;侦察蜂利用遗传算法的交叉运算产生新解,改善全局搜索能力。实验结果表明,改进的算法能有效地提高收敛速度,改善整像素位移搜索的性能。

基于联合估计的Wyner-Ziv系统边信息重建

在不显著增加解码复杂度的前提下,为提高Wyner-Ziv视频编码系统的边信息(SI)重建质量,提出一种基于SI信度的整像素/半像素联合估计算法。该算法引入一个SI质量判定因子判断边信息的重建质量,根据SI置信度是否超过设定的判别阈值进行整像素和半像素边信息重建方法的自适应切换。实验结果表明,在保持甚至超过传统亚像素边信息重建算法性能的基础上,该算法明显降低了系统解码复杂度。

基于起点预测的十字-六边形-菱形运动估计算法

为了解决运动估计算法精度不高和运算量大的问题,有必要寻找一种有效的运动估计算法。本文在讨论块运动类型的判定和起始搜索点预测的基础上,分析了针对整像素的六边形-菱形(HDSP)的搜索过程和针对半像素的十字形(CSP)的搜索条件,从而提出了基于起点预测的十字-六边形-菱形的运动估计算法(IPP-CHDS)。文中详细研究了该算法的搜索过程和流程,并利用三个序列进行测试,测试结果表明,IPP-CHDS算法的搜索精度与FS算法接近,但它的运算量却大大的减少。

基于改进人工鱼群算法的DIC形变分析

针对目前在数字图像相关(digital image correlation,DIC)整像素位移测量领域中,多种算法存在容易陷入局部最优,导致部分点存在测量误差的问题,该文选择基于群体智能优化的人工鱼群算法,利用该算法本身具有的全局搜索能力,能够快速跳出局部最优的特点来改善这个问题,同时该算法还具有简单、快速、并行性等优点。为进一步提高该算法的准确率和效率,采用混沌均匀初始化和自适应视野步长的方法对原有算法进行改进。最后通过实验得出,改进人工鱼群算法可以成功应用于整像素位移搜索中,并且与常用的粒子群算法相比准确率明显提高,且位移越大,这种优势越明显。所以改进人工鱼群算法可以作为一种新的算法测量材料在变形后的整像素位移。

数字散斑相关方法的原理及土木工程应用简介

数字散斑相关方法(DSCM)是一种全场、无接触、高自动化和高精度的光学变形测量方法,与其它变形测量技术相比数字散斑相关方法有其独到的优越性能。经各研究学者不断的研究改进,数字散斑相关方法的理论逐渐完善,作为一种固体材料表面变形测量方法,在固体力学的实验中广泛应用,同时在土木工程变形测量中得到较快的发展。本文对该方法的基本原理、模型及决定测量精度的因素进行了简单介绍,同时对其在土木工程中的应用进行了概述。

一种H.264编码芯片帧间预测的硬件设计

文章提出了一种H.264视频编码芯片帧间预测的硬件实现方案,重点对整像素预测(IME)模块的架构进行了设计,并对其主要相关的帧间数据调度模块(Inter_config)和预测选择模块(PS)进行了分析。

用于数字图像相关位移测量的一种改进爬山算法

数字图像相关(DIC)方法因其光路简单、适应性好在位移和应变测量中得到广泛应用,在大位移测量中提高DIC匹配速度尤为重要。提出一种改进的爬山算法,修正了传统爬山法易陷入局部极值的缺点,提高了搜索速度,使其适用于大位移测量。用模拟散斑图对改进算法进行实验测试和对比分析,结果表明:这种方法的总体搜索速度与精度优于传统爬山法,当步长改变系数选择恰当时,该算法能以较快的搜索速度得到正确结果。

一种基于H.264/AVC的快速运动估计算法

针对H.264/AVC视频编码标准中的多种块模式运动估计特点,提出了一种新的运动估计算法.该算法包括整像素和亚像素搜索的非对称混合菱形网格搜索法(UDiamondGS,unsymmetrical diamond grading integer pixel search)和分层的矢量偏移算法(HVBFDS,hierarchical vector biased fractional pixel search),通过同Joint Video Team(JVT)提供的JM85进行验证和比较表明,该算法在保持编码器原有的失真度特性的同时,可显著提高编码器编码速度16～20倍.

一种运动估计快速算法的研究与实现

为了减少H.264在运动估计运算时的运算量,文中提出了一种新算法:设立阈值根据块类型进行不同匹配模板的整像素搜索,然后根据整像素运动方向判断的半像素搜索算法,有效地降低了编码器运算复杂度,明显地提高了编码速度,改善了运动图像编码的实时性。