Tensor based non-photo realistic rendering for Korean architectural images

Existing pen and ink sketch technologies can be applied to general images, but they could not produce optimal output for images of traditional architecture, because most images consist of exquisite straight lined patterns in traditional architecture, such as root tiles and window bars. The lines of roofs and eaves need to be described delicately to express pen and ink sketch most effectively. Therefore, by proposing a method to create white noise for light and shade of input images, to extract input vector directions from the white noise, and to determine the direction and length of stroke, a new expression technique is proposed for pen and ink sketch that could best reflect the characteristics of traditional architecture.

融合rPPG和人脸三维法向量的非接触情绪感知技术

近年来,基于深度学习的情绪识别技术取得了显著进展。然而,现有方法主要集中在面部图像或视频上,忽略了其他模态信息,导致鲁棒性和稳定性不足。为了解决这一问题,提出了一种融合多模态信息的面部表情识别方法。首先将输入的人脸视频进行远程光电容积脉搏波(Remote Photo plethysmography,rPPG)信号和人脸三维法向量的提取,其次将这两种模态的信息输入其相应的情绪特征提取子网络,提取出对应的情绪特征向量。然后,将这两种模态提取出的情绪特征向量进行融合,生成一个丰富的特征向量,最后将其输入分类器进行情绪分类任务。通过这种多模态信息融合的方式,提高了面部表情识别的准确性和稳定性。对所提方法在不同数据集上进行了验证,实验结果表明,该方法在多样化面部表情识别中的表现优于当前先进的情感识别方法,具有更高的鲁棒性和稳定性。

基于U形Transformer深度网络的PRNU噪声提取算法

光响应非均匀性(Photo-Response Non-Uniformity,PRNU)噪声由于其唯一性和稳定性可作为相机的指纹并可用于数字图像的源相机识别。为了提高源相机识别的精度和效率,提出一种基于U形Transformer深度网络(Uformer)的PRNU噪声提取算法。该网络使用了一种基于局部增强窗口(LeWin)的Transformer块,能够在较低计算复杂度下有效提取局部上下文信息。其次,该网络使用了一种多尺度空间偏差形式的多尺度恢复调制器,能够自适应调整Uformer解码器的多层特征,进而更好地提取图像中潜在的PRNU相机指纹。在Dresden数据集上的实验结果表明,所提出的算法在128×128像素,256×256像素和512×512像素的AUC值分别为0.8368,0.9250和0.9720,Kappa值分别为0.9005,0.7447和0.4737,均优于现有方法。

基于DCT和维纳滤波的图像PRNU匿名算法

随着智能手机和社交媒体的普及,图像隐私引起的公共安全问题受到了广泛关注。犯罪分子可利用图像信息来侵犯他人隐私,从而进行恶意跟踪和诈骗勒索等活动。针对该问题,本研究从抑制图像源相机识别能力的角度提出了一种新的光响应非均匀性(photo response non uniformity,PRNU)匿名算法,以降低图像被恶意使用的风险。算法首先对图像进行分块,并将离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)和维纳滤波相结合,对图像高频分量进行滤波处理。通过实验发现,迭代维纳滤波可以显著提高匿名算法的效率。将算法在MICHE-I数据集和UBIPR虹膜数据集中进行测试,结果表明,算法能够保证图像质量不受显著影响,并且视觉质量因子平均提高3 dB,有效地抑制了图像溯源能力,保留图像生物特征,并达到了较好的匿名效果,保证了大众隐私安全。

基于多尺度邻域收缩和结构滤波的加权PRNU模型

光响应非均匀性(Photo-Response Non-Uniformity,PRNU)是一种反映成像传感器缺陷的固有特征,可有效识别拍摄该数字视频的相机来源。针对网络压缩视频识别效果不佳的问题,提出一种基于Stein’s无偏风险估计的多尺度邻域值收缩滤波和自适应边缘结构保持的平滑滤波算法,并构建一个加权PRNU提取模型。该模型首先对跳过环路滤波的视频帧进行基于双树复小波的多尺度变换,使用基于Stein’s无偏风险估计的多尺度邻域值收缩滤波算法估计所有高频子带,得到噪声残差后,利用自适应边缘结构保持平滑滤波对复杂的噪声残差进行平滑处理,采用基于量化参数加权的最大似然估计方法聚合噪声残差得到PRNU的乘性因子,最后经过预处理得到PRNU。在Vision数据集上的实验结果显示,所提出的模型在视频时长为15 s时,移动和旋转参考指纹下的AUC值分别为0.9551和0.9549,Kappa系数分别为0.8403,0.8889和0.9132,均优于现有算法。

光照变化下的非接触式血氧饱和度检测方法研究

目的:基于成像式光电容积描记(imaging photo plethysmography,IPPG)技术,提出一种在不同光照条件下依然拥有较高准确率的非接触式血氧饱和度检测方法。方法:首先,通过摄像头采集人脸感兴趣区域的图像;其次,使用自适应伽马校正和欧拉视频放大算法对图像进行预处理;再次,将视频信号转化为数字信号,提取IPPG信号,并使用经验小波变换进行滤波去噪;最后,利用二次函数拟合得到血氧饱和度公式,从而计算出血氧饱和度。结果:相较于其他文献算法,该方法具有更强的抗光照变化干扰能力,在不同光照条件下的平均误差均不超过1.5%,最大误差在2%左右,且与指夹式血氧仪的检测结果具有较好的一致性。结论:该方法在不同光照条件下测量血氧饱和度均具有较高的准确率,能够达到实际测量的要求。

从思想-世界到照片-虚构--弗朗索瓦·拉吕埃尔摄影理论研究

在用大量的论著完成了自己“非-哲学”体系的建构后,法国哲学家弗朗索瓦·拉吕埃尔将其对哲学的批判延伸至摄影理论领域,并试图通过“非-摄影”理论撤销哲学思想对摄影的主导权。为此,拉吕埃尔不仅质疑了大多数摄影理论所依赖的世界的概念,而且还诉诸所谓的“内在的摄影实践”以消除哲学对摄影产生的消极影响。此外,为了增强“非-摄影”理论的严格性,拉吕埃尔沿用了其在《同一性理论》中创造的“广义的分形理论”模型。即便如此,“非-摄影”理论仍然存在着许多难以解决的问题,这些问题甚至并非非-摄影理论所独有。在对自己早期的思维模式深入反思后,拉吕埃尔用“广义的量子理论”取代了“广义的分形理论”。前者对“悖论逻辑”的容许,为拉吕埃尔的理论实践开辟出了广阔的“虚构空间”。“照片-虚构”便是其利用“广义的量子力学”模型对早期“非-摄影”修正与扩展的实验性成果。由是观之,拉吕埃尔的摄影理论不仅开辟了一条新的用于思考摄影的方法路径,而且也为深入理解拉吕埃尔哲学思想提供了一个绝佳的索引。

光学多普勒无创血流测量技术的发展与现状

基于光学多普勒效应的无创血流测量技术具有实时性、无需介质、非侵入式等性质,在临床医疗等领域存在着极大价值与应用前景。目前光学无创血流测量技术主要有激光多普勒血流测量技术、光学相干层析多普勒成像技术和光声多普勒血流测量技术。对这3种技术进行了原理分析,简述了其研究现状,并对这些新型技术的未来和发展进行了展望。

一种改进的铅笔画的生成方法

给出了一种改进的根据真实2D图像自动生成相应的非真实感铅笔画的方法。首先将彩色图像进行霓虹处理,再进行反相计算和灰度化,就可以产生铅笔画中的轮廓效果。其次,为了更好地产生铅笔画的光照效果及其局部走势纹理,采用线积分卷积(LIC)的方法来生成类似的效果,并且用适当的图像分割方法来获取进行LIC处理的有意义的区域。实验结果表明,本文的方法与以往的方法相比,能生成具有不同风格的效果,并且生成的速度更快。

用USM锐化生成铅笔画的新方法

给出了一种根据真实2D图像自动生成相应的非真实感铅笔画的新方法。首先将彩色图像进行Unsharp Mask(USM)锐化处理,再进行色彩缩放运算,得到具有一定半径的图像的边缘细节。然后,为了更好地产生铅笔画的光线效果及其局部走势纹理,采用线积分卷积(LIC)的方法生成类似的效果,并且用适当的图像分割方法来获取有意义的区域进行LIC处理。最后,把前面得到的边缘细节和LIC处理的结果分为两层进行叠底和透明处理就能得到较好的铅笔画效果。试验结果表明:使用本文方法可以产生更接近于手绘铅笔画的效果,并且生成的速度更快。

基于纹理映射的中国水墨画“干笔飞白”效果的仿真生成

针对中国水墨画“干笔飞白”效果的独特纹理和复杂形状,提出了曲底边四边形的概念和两种笔道表示法:“中心线关键点”表示法、“轮廓线关键点”表示法,并重点研究了从矩形到曲底边四边形的区域映射算法.首先将笔道分割为多个曲底边四边形,应用映射算法和拼合技术,把画家的经典“飞白”笔触绘制为笔道内部纹理.新的笔道表示法和笔道分割机制,使得算法复杂度小、性能高.仿真结果表明,绘制效果既保留了原笔触的纹理特性,又准确贴合了笔道轮廓,整体效果逼真生动.

一种有效的基于区域的铅笔画方法

提出了一种新的基于线性卷积积分(Line Integral Convolution)自动铅笔画生成方法。提出的方法改进了已有的铅笔画生成方法,首先利用基于图的图像分割方法实现快速有效的区域分割,其次提出一种新的基于区域的白噪声和纹理方向生成方法。实验表明提出的方法更接近于真实的铅笔画效果。

应用运动模糊方法仿真铅笔画纹理

通过分析真实铅笔纹理的特点,提出了一种基于运动滤波器的仿真铅笔纹理的新方法。首先对用户输入的图像进行边缘检测,提取轮廓信息,然后对传统白噪声生成法进行改进,将参考图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间,通过亮度值控制噪声点的产生几率,最后应用运动模糊方法代替传统的线积分卷积(LIC)方法模拟铅笔纹理,得到具有素描风格的结果图像。实验结果表明,该方法生成效果接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用。

铅笔画的自适应LIC绘制方法

提出一种非真实感铅笔画的绘制方法,通过对图像的亮度分量计算切矢量场,获得图像的结构矢量场。根据矢量场和图像分割后的局部特征产生可变的积分步数和纹理走势。利用线积分卷积方法,自适应地处理图像。将绘制结果和通过霓虹处理得到的轮廓效果相结合。实验结果表明,该方法能够根据图像的细节丰富情况模拟铅笔画的艺术风格,并且生成速度较快。

CCD成像型亮度计测量方法研究

利用CCD成像的特点,通过分析CCD成像过程中亮度与数字图像灰度之间的关系,提出了CCD成像型亮度计的设计方法。使用积分球作为标准亮度光源,对CCD拍摄得到的数字图像中像素灰度值与实际亮度之间的关系进行标定,得到图像像素灰度与测量点亮度之间的对应关系,保证亮度测量的准确性。通过对不同曝光时间下亮度分布的测量,拓展CCD成像型亮度计的测量范围。同时为了保证不同曝光时间下亮度的测量精度,将不同曝光时间下的图像灰度结果与积分球产生的标准亮度进行对比,实现成像型亮度计的非线性校正。利用光度特征匹配方法,保证光度计的相对光谱灵敏度与标准光度观察者的光谱光效率接近,减小测量误差。根据CCD成像型亮度计的标定和测量原理,使用Visual C++编制相应的软件,并进行了标定和测量试验来验证CCD成像型亮度计的测量方法,取得了较好的效果。

图像平场校正方法的扩展应用研究

对于图像阵列探测器而言,由于各像元响应的不一致使得所获图像中各像元灰度存在差异(响应的非均性现象),而图像的平场校正可以非常有效地消除图像中各像元响应的不一致性.如果将图像背景或光路中影响成像的一些因素在一定程度上看作是图像探测器的响应,认为它是响应非均匀的组成部分,根据平场校正的原理对其进行处理,则可以获得较好的效果.

光纤耦合CCD相机的平场校正方法研究

对于光纤锥耦合的CCD相机中存在的响应非均性问题进行了阐述 ,针对这种类型的系统的平场校正方法进行了仔细的研究 ,分析了CCD相机输出信号的构成情况 ,并利用这些方法对实际存在较严重的非均匀问题的图像进行处理 ,获得了很好的结果 。

Photo-Fenton技术处理难降解有机废水的研究进展

Photo-Fenton氧化法是将紫外或可见光引入到Fenton体系中形成的一种高级氧化技术.介绍了Photo-Fen-ton技术处理难降解有机废水的作用机理,探讨了不同外界影响因素对处理效果的影响,阐述了该技术在水处理中研究和应用的最新进展,并提出了Photo-Fenton试剂的发展方向和前景.

两种高速CMOS图像传感器的应用与测试

采用MI-MV13和LUPA-1300-2两种不同厂家型号的高速CMOS图像传感器,设计了分辨率为1 280×1 024的300～500 frame/s高速数字工业相机,并在实验室条件下对设计相机进行了关键性能指标对比测试,得到了光谱响应及量子效率、增益、动态范围、暗电流、读出噪声、光电响应非均匀性等测试结果。测试分析显示,LUPA-1300-2的峰值量子效率为50%,比MI-MV13的峰值量子效率高12%,与厂家的参考指标基本一致。测试结果证明:该测试方法正确,对两种高速CMOS图像传感器的关键性能指标的测试客观可信,所设计的高速CMOS摄像机的性能基本满足高帧频摄像的要求。

TDICCD光子响应非均匀性噪音分析与测量(英文)

探测器光子响应非均匀性噪音会降低低照度情况下遥感成像系统的成像质量.针对这一现象,本文首先结合探测器的物理性质,对各种噪音源进行了研究;建立了TDI CCD不同级数下的光子响应非均匀性噪音模型,随着曝光量的增加,光子响应非均匀性噪音也线性增加.其次根据曝光级数越多TDI CCD对非均匀性噪音的平滑效应越明显这一现象,提出一种光子响应非均匀性系数与曝光级数之间的关系式,并给出了利用TDI CCD输出图像提取光子响应非均匀性噪音的方法.最后建立了试验系统,通过试验对测试获得的光子响应非均匀性噪音与理论分析计算得出的结果进行了分析.