Initial Object Segmentation for Video Object Plane Generation Using Cellular Neural Networks

MPEG 4 is a basic tool for interactivity and manipulation of video sequences. Video object segmentation is a key issue in defining the content of any video sequence, which is often divided into two steps: initial object segmentation and object tracking. In this paper, an initial object segmentation method for video object plane(VOP) generation using color information is proposed. Based on 3 by 3 linear templates, a cellular neural network (CNN) is used to implemented object segmentation. The Experimental results are presented to verify the efficiency and robustness of this approach.

AUTOMATIC SEGMENTATION OF VIDEO OBJECT PLANES IN MPEG-4 BASED ON SPATIO-TEMPORAL INFORMATION

Segmentation of semantic Video Object Planes (VOP's) from video sequence is a key to the standard MPEG-4 with content-based video coding. In this paper, the approach of automatic Segmentation of VOP's Based on Spatio-Temporal Information (SBSTI) is proposed.The proceeding results demonstrate the good performance of the algorithm.

基于平面匹配与目标检测的视觉SLAM算法

针对移动机器人同时定位与建图(SLAM)算法在动态复杂、低纹理场景中存在算法精度下降甚至无法正常工作等问题,提出一种基于快速运动目标检测与平面匹配的算法。将视觉特征提取与运动目标检测方法相结合,降低动态目标对定位的干扰;采用平面匹配技术,克服低纹理环境特征缺少问题;同时生成一个稠密的三维点云地图,用于机器人环境解析等应用。该算法在数据集KITTI和TUM上的绝对轨迹误差RMSE指数相对于ORB-SLAM2算法分别降低了66.67%、98.77%,算法运行速率为22.20 fps。结果表明该算法具有良好定位精度、运行效率和鲁棒性。

联合全息平面与物平面的全息图质量评价

数字全息图可为用户提供更详细的3D信息;但其编码失真及特殊的性质为其质量评价带来了挑战。提出了一种联合全息平面与物平面的全参考全息图质量评价方法。首先,在全息平面上利用信息保真度准则度量了压缩全息图的退化程度。其次,在物平面上对重建的多视口参考全息图和压缩全息图提取显著性加权的梯度相似度,再利用Grünwald-Letnikov分数阶导数度量全局特征变化;结合二者计算重建的多视口参考全息图和压缩全息图的相似度。最后,将全息平面的计算结果和物平面的相似度作为联合特征,利用随机森林对以上特征进行训练,建立质量评价模型。实验结果表明,所提出方法的PLCC约为0.9179,SROCC约为0.9075,优于相关代表性全息图质量评价方法,与人眼主观感受契合度更高。

一种高g值面内加速度传感器的设计与仿真

为了检测侵彻武器冲击硬目标产生的水平方向超高加速度,提出了一种单轴的面内高量程压阻式加速度传感器。该传感器的量程为150000 g_(n),由支撑梁、质量块和4个微梁构成。当给传感器施加轴向加速度时,支撑梁两侧的微梁分别被拉伸和压缩,通过惠斯通全桥实现压阻信号的检测。将加速度传感器的固有频率、最大等效应力以及几何结构参数作为多目标函数,用OSF采样和克里金代理模型对加速度传感器进行优化,得到高谐振频率、高灵敏度和低交叉灵敏度的敏感结构。有限元仿真和电学仿真结果表明,传感器一阶固有频率为0.84 MHz,y轴灵敏度为0.594μV/g_(n),非线性度为3.26%,x轴和z轴的交叉灵敏度均小于1%。

基于贴近摄影测量技术的高陡危岩体结构面调查方法

为解决传统危岩体结构面接触式调查手段风险高、效率低的问题,提出了一种基于无人机贴近摄影测量技术的结构面提取方法,并以某高位危岩体为例,开展了工程实例验证。首先利用多旋翼无人机对危岩体进行多角度贴近摄影,构建精细化的三维模型和三维点云;然后通过K近邻算法及PCA主成分分析完成优势结构面产状的半自动提取,最后结合三维模型中的岩体裂隙等特征,对危岩体稳定性进行快速评价。结果表明:该方法可获取符合工程精度要求的岩体点云数据,完成结构面产状的半自动提取,且倾向倾角的提取误差均在3°以内,能满足工程精度需求,为分析危岩体稳定性提供可靠的基础数据。

基于心血管核磁共振图像的房室平面位移检测与重建

传统检测房室平面位移的方法因测量信息不完整及房室平面特征点跟踪不准等缺点,造成房室平面位移(Atrioventricular Plane Displacement,AVPD)曲线失真。利用图像处理技术结合心血管核磁共振图像(Cardiovascular Magnetic Resonance,CMR)可以更准确地检测室平面位移。首先,采用具有通道和空间可靠性的判别相关滤波器(Discriminative Correlation Filter with Channel and Spatial Reliability,CSR-DCF)增强对房室平面特征点的跟踪能力。其次,基于心脏核磁共振图像的空间信息构建三维的房室平面多面体,从整体上评估房室平面位移。最后,通过主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)重建房室平面的位移曲线。实验表明,本文方法重建后的房室平面位移保留了原始数据信息的96%以上并且房室平面位移曲线更加平滑的同时符合生理特性。

纹影系统中物平面的选择与刀口的设置

纹影方法是重要的流场可视化手段,实验前需要对纹影系统进行细致调节,物平面的选择与刀口的设置是影响纹影图像信息的关键环节。以穿过火焰的光线偏折特性和成像记录为例,分析并比较了不同物平面下所获图像特征,说明了在撤掉刀口的情况下消除图像的阴影效果是确定纹影物平面的有效方法。基于纹影法的工作原理和刀口进给量与纹影图像的对应关系,分别讨论了刀口方向选择、焦点位置确定和刀口切入量设置。为合理使用纹影系统进行流场可视化测量提供借鉴和参考。

多匹配基元集成的多视影像密集匹配方法

针对多视影像密集匹配中的遮挡问题,提出一种像方特征点和物方平面元集成的多视影像密集匹配方法。该方法利用规则格网划分的空间平面作为基础,对两种不同形式的匹配基元进行集成。首先通过多视影像上特征点投影范围和平面元位置相互制约,实现特征点和平面元的同时匹配,为后续匹配提供初始可靠的DSM。然后在此基础上,结合铅垂线轨迹法和基于高度的遮挡检测方法对平面上规则分布的平面元进行匹配,加密初始匹配结果。最后通过对某地区4张UCX数字航空影像的匹配试验,验证本文方法的有效性。

基于子带/小波分解的视频编码可分级性研究

视频编码的可分级性是MPEG 4标准视频部分所要求的重要功能之一 .本文提出了一种基于子带 /小波分解的可分级性结构 ,以支持视频编码的空域分层、时域分层以及混合分层 ,并通过实验验证了它的有效性 .

运动目标的自动分割与跟踪

该文提出了一种对视频序列中的运动目标进行自动分割的算法。该算法分析图像在L U V空间中的局部变化,同时使用运动信息来把目标从背景中分离出来。首先根据图像的局部变化,使用基于图论的方法把图像分割成不同的区域。然后,通过度量合成的全局运动与估计的局部运动之间的偏差来检测出运动的区域,运动的区域通过基于区域的仿射运动模型来跟踪到下一帧。为了提高提取的目标的时空连续性,使用Hausdorff跟踪器对目标的二值模型进行跟踪。对一些典型的MPEG-4测试序列所进行的评估显示了该算法的优良性能。

二维合作目标的单相机空间位姿测量方法

针对空间交会对接的近距离位姿测量要求,提出了一种基于单目视觉的二维合作目标位姿解算算法。为方便空中移动平台的调整以满足特定的位姿关系,引入了一种新的姿态角定义方法,此方法定义的三个姿态角可以作为平台姿态调整的反馈量且不受旋转顺序的限制。平面模型相对于相机坐标系的三个姿态角和位置向量可通过平面单应矩阵直接导出。在测量实验中,算法基于DSP平台实现,合作目标由4个共面LED光源构成,测量值基准由高精度倾角传感器和全站仪获得。对空间位置变化范围为2m×2m,姿态角变化范围为-30°~30°的目标平面进行测量,结果表明,本算法可实现0.88%的相对位置定位误差和最大为0.996°的姿态角测量误差,且单帧算法的解算速度仅为0.25ms。

基于运动跟踪匹配技术的视频对象提取

本文提出一种自动分割ＶＯＰ的技术。其方法是：先对初始帧使用形态运动滤波技术提取出初始运动对象的二值轮廓模型，并在后继帧中使用豪斯道夫对象跟踪器跟踪运动对象模型：而为了适应对象的形状变化，本文使用活动轮廓模型（ｓｎａｋｅ）技术对运动对象进行拟合匹配：最后根据一系列精确的二值轮廓引导提取运动对象序列。实验结果表明，我们的算法可有效地提取视频对象和视频对象平面。

MPEG-4视频压缩编码算法研究

基于MPEG-4协议框架,对MPEG-4视频压缩编码算法进行了研究,尤其是I-VOP、P-VOP、B-VOP编码算法,并提出了一种基于MPEG-4协议框架的较为简单的实现方法,并进行了实验验证。实验结果表明MPEG-4较MPEG-2具有压缩比高、同压缩比下图像质量更高等优点,更加适用于信号的低码率网络传输。

基于浮点编码遗传算法的钢闸门主梁优化设计

针对目前钢闸门结构优化设计中存在的问题,建立了钢闸门主梁多目标优化的数学模型。提出了将浮点编码遗传算法与最小偏差法相结合,并将其应用到平面钢闸门主梁的多目标优化设计中。以主梁的重量、主梁抗弯截面模量与截面积的比值为目标函数进行了优化设计。优化结果表明,此方法能够克服传统优化算法极易陷入局部最优的缺点,而且收敛速度快,计算精度高。

道路平面线形设计对象模型

以计算几何、微分几何、数据结构理论为基础，运用面向对象技术思想，探寻了道路平面线形设计的特点，分析了现有国内道路软件平面设计对象模型的局限性，提出了道路线形平面设计对象模型.本模型首先建立道路中心线设计对象模型，然后以此为依托，利用平面法向曲线原理，运用层次分析法，建立了中央分隔带模型、边线模型、机非分隔带模型、交通岛模型、雨水口模型等.本模型的建模思想不仅适合于道路平面设计，今后还可应用于道路纵断面设计、横断面设计、管线综合等.

基于对象的视频图象分割技术

随着“流媒体”技术应用的发展和 MPEG- 4基于内容的功能的提出 ,视频图象处理领域中 ,基于对象的分割技术已成为该领域的研究热点 .如今视频分割研究已由基于镜头的分割发展到了通过提取视频对象面 ,来分割出视频对象的阶段 ,但目前基于对象的分割研究仍处于起步阶段 ,技术还很不成熟 .为了推动该技术进一步发展 ,在深入分析分割问题本质的基础上 ,首先提出从分割所利用的信息角度出发来进行分割的技术 ;然后针对分割技术的发展趋势 ,深入介绍了该研究领域国内外的最新研究算法 ,并分析了各方法技术的贡献和不足 ;

结合时空信息的视频对象平面自动提取算法

提出一种视频对象平面自动提取算法,首先以时域帧间运动信息为依据,利用高斯检验方法得到初始的二值运动模板,并建立双尺度邻域的MRF模型进一步检验,以获取平滑、完整的运动模板;然后提出了结合非线性变换的改进分水岭算法对运动区域进行帧内空域分割;最后对时域和空域分割结果进行比重运算,提取最终运动对象·实验结果说明了该算法的有效性·

基于小波分解的视频分级编码方法

提出了一种基于小波分解的视频分级编码方法 ,该方法主要是对视频对象实施小波分解 ,将其低频子带与高频子带分别作为基本层与增强层进行编码 ,以实现视频对象的空域分级、时域分级与混合分级。同时 ,根据小波图像的方向性特点 ,采用了视觉模式图像编码 (VPIC)方法 。

工艺设计中面向对象的事例表示和事例检索模型

重点介绍了零件的表示、索引和相似检索方法。建立了基于事例推理的 CAPP系统的面向对象零件事例表示和检索模型 ,该模型适用于各类零件 ,可以对具有复杂层次结构的事例进行表示并计算相似度。可以在具有不同属性的不同事例之间进行相似性计算 ,解决了异构事例的相似性比较的问题。采用 Visual Basic和 SQL Server实现该模型的原型系统 HOPE- CAPP。