高动态环境下的傅里叶梅林变换视觉SLAM算法

针对视觉即时定位与地图构建(SLAM)中的静态假设限制其在动态现实环境中应用的问题,提出了一种在高动态环境下基于傅里叶梅林变换的视觉SLAM算法。首先,采用傅里叶梅林算法配准以补偿相机运动,应用帧间差分算法获取运动掩膜。同时利用短时密集连接网络进行语义分割确定潜在运动物体掩膜。结合运动掩膜与物体掩膜,获得最终的物体运动区域,剔除该区域的特征点。最后,依据稳定的静态特征点跟踪优化,提升位姿精度。实验结果表明,本算法的绝对轨迹误差与相对位姿误差相比于ORB-SLAM2减少了95%以上,相比于DS-SLAM减少了30%以上,验证其在复杂动态场景下具有良好的定位精度与鲁棒性,有效降低运动模糊与光照变化对运动检测的影响,同时,克服了传统动态SLAM难以检测非先验运动对象的弊端。

傅里叶-梅林变换(FMT)在畸变-不变图像识别中的应用

针对尺度缩放和角度旋转变化目标相关识别率低的问题，在联合相关识别中加入傅里叶-梅林变换方法。采用傅里叶-梅林变换（FMT）中的对数极坐标变换、梅林变换、傅里叶变换具有的旋转、尺度、平移（RST）不变性，可以提高JTC图像识别的性能，实现畸变-不变图像的识别。利用联合变换相关器对角度旋转0°～40°、尺度变化0～20%的目标进行计算机仿真实验。实验结果表明：在JTC中采用FMT可以实现畸变-不变图像的识别。

一种傅里叶——梅林变换空间图像快速配准算法

为了实现低信噪比条件下暗弱空间碎片的探测,提出了一种基于傅里叶—梅林变频(FMT)的图像快速配准算法。首先,通过计算2幅原配准空间图像间的相关系数T并与阈值βth进行比较,快速判断图像间的旋转系数;其次,为了在保持配准精度的前提下获得较好的实时性,提出在配准算法的不同阶段采用不同方法对空间图像进行插值。通过基于FPGA+DSP硬件平台的实验验证表明,该算法能够实现0.5个像素精度的配准,与传统的基于区域和基于结构特征的配准算法相比,本文提出的算法配准速度分别提高55.319%和50.878%.基本满足了空间图像配准对实时性和高准确度的要求。

基于随机分数梅林变换的非线性图像加密算法

为了消除线性加密系统的安全隐患,提出了一种基于随机分数梅林变换的非线性图像加密算法。结合对数—极坐标变换和随机分数傅里叶变换构造了随机分数梅林变换,随机化过程用到的实对称随机矩阵由线性同余函数生成。输入的实值图像经随机分数梅林变换非线性加密,得到便于存储和传输的实值密文。该算法增加了线性同余函数的3个参数作为密钥,与分数梅林变换相比,随机分数梅林变换的分数阶密钥的敏感性更强。数值模拟表明该算法有较强的抗攻击能力,密钥灵敏度高,具有良好的安全性。

傅里叶-梅林变换的图像复制篡改检测

篡改检测已经成为数字图像取证的重要方法。虽然大多数情况下数字图像篡改都难以感知,例如区域复制篡改,它将图像中的对象区域复制到不交叠的其它区域,但仍然会留下少许篡改痕迹。提出了一种新的针对图像区域复制篡改的检测模式。其中,利用傅里叶-梅林变换提取图像块的几何不变量特征,相似性匹配则采用余弦相关系数。通过MATLAB仿真实验,验证了该算法不但可以适应平移、旋转及缩放等几何变换,而且能够有效抵抗噪音污染、模糊滤波以及有损JPEG压缩等攻击。

基于梅林变换的宽带水声信号处理研究

根据宽带水声信号的特点,提出了一种基于梅林变换的宽带模糊函数求解方法,研究了基于快速梅林变换算法的宽带信号处理。理论分析和仿真结果表明,对于宽带水声回波信号,该算法具有计算效率高、宽带模糊函数聚集性好等特点,具有一定的应用价值。

基于随机分数梅林变换的光学图像加密

为了实现光学图像的非线性加密,设计了一种基于随机分数梅林变换的光学图像加密方法,构造了相应的光学加密装置。该装置采用混沌映射生成一对共轭随机相位掩模放置于分数傅里叶变换光学装置的两端,对分数傅里叶变换的核函数进行随机化处理,得到随机分数傅里叶变换。随机分数梅林变换由对数-极坐标变换和随机分数傅里叶变换组成,光学图像经随机分数梅林变换得到复值密文,从而完成图像的像素值和像素点位置的双重加密。对应所有密钥计算了输入图像和解密图像的均方误差,混沌映射的初值增大10-16时,解密图像的均方误差放大200倍以上,其作为密钥扩大了加密算法的密钥空间;随机分数梅林变换的分数阶次作为密钥也具有很高的敏感度。数值分析验证了该光学加密系统的可行性和有效性,噪声叠加和抗裁剪性能分析表明该算法具有良好的鲁棒性。

基于傅立叶–梅林变换的零水印算法

为了提高抗几何攻击性能,同时保证不可见性,提出了一种结合傅立叶-梅林变换和零水印概念的图像水印算法。该算法通过对图像进行傅立叶-梅林变换找到几何不变域,在此域中提取图像特征构并加入水印密钥构成零水印。由待检测图像以相同的方法得到伪水印,通过比较零水印和伪水印的相关性判定图像版权。该算法在判定图像版权是不需要原始图像,仅需零水印。实验结果表明,该算法有较强的抗几何攻击性能,对压缩、加噪等常见的图像处理攻击同样具有良好的鲁棒性。

采用梅林变换的帕累托分布参数估计方法

传统的海杂波帕累托分布模型参数估计方法存在估计范围受限,计算复杂,受脉冲积累个数限制等问题.针对上述问题,提出一种新的形状参数估计方法.首先对海杂波帕累托分布模型的概率密度函数进行梅林变换;然后分别计算了不同脉冲积累个数时帕累托分布的第二类特征函数,详细推导了帕累托分布的前两阶对数累积量;最后通过蒙特卡罗仿真实验将所提方法与现有方法的性能进行了对比.结果表明,所提出的方法与最大似然估计法相比具有更为简洁的解析表达式,与传统矩估计法相比,可以估计所有定义域内的形状参数,且不受脉冲积累个数限制.大量仿真实验证明,所提方法可将传统方法的相对偏差降低至少90%.

基于模糊-粗糙集和傅里叶-梅林变换的HRRP识别

提出一种基于模糊-粗糙集理论和傅里叶-梅林变换的高分辨雷达距离像识别方法。模糊-粗糙集理论将模糊集概念引入到粗糙集理论中,克服了传统粗糙集理论不能直接处理连续值特征的缺陷;傅里叶-梅林变换具有时移与尺度伸缩不变性,能够克服距离单元的平移、伸缩给识别带来的困难。实验表明,该方法具有强大的特征压缩能力,所设计识别系统具有良好的识别率。

基于粗糙集和傅里叶-梅林变换的HRRP识别

一种有效的高分辨雷达距离像识别方法需要有效处理距离像表现出的不精确性和不确定性,这种不精确性和不确定性可用粗糙集理论描述。文中提出一种基于粗糙集理论和傅里叶-梅林变换的高分辨雷达距离像识别新方法。粗糙集理论能够挖掘目标类别相关信息,同时最大限度去除冗余信息;傅里叶-梅林变换具有时移与尺度伸缩不变性,能够克服距离单元的平移、伸缩给识别带来的困难。实验表明,该方法具有强大的特征压缩能力,所设计识别系统具有良好的识别率。

基于傅里叶梅林变换的SURF算法

针对加速鲁棒性特征算法,在没有后续去误匹配等处理的情况下,对存在较大旋转角度的两幅待匹配图像,匹配精度较低的问题,提出了一种基于傅里叶梅林变换的SURF算法。该算法通过对待匹配图像和参考图像实施傅里叶变换和梅林变换,利用能量谱求出两幅图像发生的旋转角度,并利用SURF算法找出图像间发生的平移和尺度变化,实现了图像间的匹配。实验结果表明,该算法可有效地实现图像间存在较大旋转角度时的几何匹配,且相比已有的SIFT和SURF算法,具有更好的匹配效果。

基于小波傅里叶梅林变换的数字水印算法

提出一种基于小波傅里叶梅林变换的数字图像水印算法。该算法首先对宿主图像进行小波多分辨率分解,对低频逼近运用傅里叶梅林变换(Fourier-Mellin)并嵌入水印,同时在图像的中频带应用阈值法重复嵌入水印。实验表明:该算法对常规的一些攻击方法和几何攻击具有较好的鲁棒性,并且对jpeg2000静态图像压缩也具有较好的鲁棒性。

基于MATLAB的傅里叶梅林变换算法图像拼接的实现

快速傅立叶变换(FFT)改进了离散傅立叶变换(DFT)的计算过程,被广泛应用于数字图像的实时处理中.在相位相关技术的基础上,提出了一种新的图像配准算法,即在需要配准的两幅图像中心选取相同区域大小,进行傅里叶梅林变换,变换后是一个二维脉冲信号,由此而得到图像配准参数.实验结果表明了该算法的有效性和可靠性.

基于傅里叶-梅林变换的图像匹配方法研究

图像匹配是计算机视觉中的重要应用之一,相位相关算法是其中的一种常用方法。但是该算法只能准确匹配存在平移的情况,对带有旋转和缩放的情况无法正确匹配。针对这一问题,本文提出了基于傅里叶-梅林变换的匹配方法,利用图像傅里叶变换幅度谱中的包含的信息,计算出旋转角度和缩放系数,根据结果变换模板图像,进一步计算出平移量。本文设计了模拟和实际实验对算法进行验证。结果显示本文算法不仅在模拟条件下具有较好的匹配效果,在实际情况下也能准确匹配。

帐篷映射耦合孔径梅林变换的光学图像加密

为解决当前光学图像加密方法容易遭受各类攻击等安全问题,设计了基于帐篷映射和孔径分数梅林变换的光学图像加密算法。首先,对明文图像作对数极坐标变换,将变换结果图像分解成多个环域子图像;然后利用不同阶数的孔径分数梅林变换分别对子图像进行处理,得到对应的复值图像;为了增强密钥的随机性,借助帐篷映射产生一个辅助相位,并将其融入到加密过程的相位密钥中,并使用重复迭代加密的方法,对幅度和相位信息进行编码。最后,利用帐篷映射生成一个随机矩阵,对迭代加密后的幅度信息进行异或操作,完成最终的加密处理。实验测试结果表明:与当前的光学图像加密方法相比,上述算法具备更好的鲁棒性和稳定性,能够有效地抵抗各类非法攻击。

一种基于梅林变换的耿贝尔分布参数估计方法

耿贝尔分布是一种在水文及其他行业中较为常用的频率分布线型。对于耿贝尔分布参数的估计,首先介绍了传统的矩法、极大似然法和线性矩法,进而提出了一种基于梅林变换的积分变换矩法。该方法是由一阶一般矩和一阶对数矩方程组成,并分为连序样本和不连序样本两种状况。以昆明市滇池流域两个水文站年最大日降水量系列为例进行了计算,并与矩法、极大似然法和线性矩法的估算精度进行对比。结果表明,积分变换矩法的估算精度与其他方法大致相当,证明了该方法的可行性和有效性。

基于四元数傅里叶梅林变换的RST不变彩色图像水印算法

提出一种基于四元数傅里叶梅林变换(QFMT)的RST(旋转、缩放和平移)不变彩色图像水印算法,利用图像的不变质心生成具有平移稳定性的圆形特征区域,对这个圆形区域进行QFMT。利用QFMT幅度谱具有旋转和缩放不变性,在QFMT幅度谱中嵌入水印信息。该算法不仅可以抗RST攻击,大大提升水印的鲁棒性,而且可以把水印嵌入所带来的误差扩散到载体图像的各个颜色分量之中,扩大水印嵌入的容量。实验结果表明,该方法具有较好的抗压缩性,对RST等攻击有良好的鲁棒性。

基于四元数傅里叶梅林变换的旋转不变彩色纹理分类

提出一种基于四元数傅里叶梅林变换(Quaternion Fourier-Mellin Transform,QFMT)的旋转不变彩色纹理分类方法。该方法首先对彩色图像各分量图像进行对数极坐标变换,然后将经过变换后的3幅分量图像表示成四元数,并对其进行四元数傅里叶变换(Quaternion Fourier Transform,QFT),最后对幅度谱分别统计其环形特征量和楔形特征量作为纹理分类的特征向量,利用最近邻分类器进行分类。实验结果表明,本文提出的方法分类准确率更高,且具有良好的旋转不变纹理分析性能。

水文频率分析中参数估计最大熵法的梅林变换推导

针对水文频率分析中最大熵法估计概率分布参数求解问题,探讨了用最大信息熵原理推导概率分布参数估计最大熵法的数学特性,分析了该方法与梅林变换之间的关系。从梅林变换出发,对各种水文频率分布参数估计的最大熵法进行了推导,说明了推导的具体步骤。用梅林变换推导最大熵法的过程更为简单、易懂。