基于代价策略的H.264/AVC半脆弱水印算法

In order to solve some existing problems on detecting malicious tampering by video watermarking based on H.264/AVC video compression standard,a semi-fragile video watermarking algorithm for H.264/AVC based on cost strategy was proposed.To further improve the robustness of the feature codes in semi-fragile video watermarking algorithm,a new generation algorithm for feature codes by eliminating the correlation of them was proposed.In order to meet the requirement that the semi-fragile watermarks should be uniformly embedded into the video frames to locate the tampered region accurately,a minimal cost function was introduced to select a DCT coefficient in the 4 × 4 block residual to embed watermark which had minimal impact on the video quality and bit rates.Experimental results show that the proposed algorithm can significantly reduce impact on video quality and bit rate because of embedding the watermarking by adopting the minimum cost function and it is sensitive to malicious manipulations.The retrieved feature code and watermarking can detect and locate malicious manipulations.     

基于人类视觉的快速自动调焦法

为了提高自动调焦算法的性能,对调焦评价函数和调焦搜索算法进行了研究。在分析人类视觉系统(HVS)特性研究成果的基础上,提出了一种基于HVS加权的小波调焦评价函数。根据视觉多通道特性和视觉敏感度带通特性,对不同方向、不同空间频带的小波高频系数分别赋予不同的权值。为了克服爬山法搜索速度慢的缺点,提出了一种基于SOM神经网络的搜索算法,采用训练完成的SOM神经网络预测镜头的最佳聚焦位置。实验结果表明,提出的小波调焦评价函数得到了比传统小波调焦评价函数更优的调焦特性曲线;采用本文的搜索算法平均仅需要采集处理7.3幅图像就能找到最佳聚焦位置,与基于全搜索的爬山法相比,节省了大量的搜索时间。说明提出的调焦方法不但可以得到符合人眼视觉的调焦效果,还可以实现快速自动调焦。     

Application of regularization technique in image super-resolution algorithm via sparse representation

To make use of the prior knowledge of the image more effectively and restore more details of the edges and structures, a novel sparse coding objective function is proposed by applying the principle of the non-local similarity and manifold learning on the basis of super-resolution algorithm via sparse representation. Firstly, the non-local similarity regularization term is constructed by using the similar image patches to preserve the edge information. Then, the manifold learning regularization term is constructed by utilizing the locally linear embedding approach to enhance the structural information. The experimental results validate that the proposed algorithm has a significant improvement compared with several super-resolution algorithms in terms of the subjective visual effect and objective evaluation indices.     

红外图像增强技术在TMS320DM642上的应用

针对红外图像普遍存在目标与背景对比度差、边缘模糊、信噪比低和灰度层次差等缺陷,提出了一种改进的直方图均衡红外图像增强算法。首先通过自适应地选择合适的灰度阈值,在图像直方图中将像素所占比例小于阈值的冗余灰度级完全压缩,并对大于阈值的有效灰度级进行基于一种非常合理的对数函数的拉伸变换;然后对拉伸后的灰度级进行常规的直方图均衡处理;最后在整个灰度范围内对经过均衡处理的图像灰度级进行等间距排列。为了满足算法的实时性,设计了一种以TMS320DM642高性能DSP芯片为核心处理器的红外图像增强系统平台。实验结果表明,采用该算法增强后的图像质量明显优于采用直方图均衡算法增强后的图像质量,图像的目标与背景的对比度和图像的清晰度都得到了提高,边缘细节也得到了保留;同时,采用该算法处理一帧320×256×8bits的红外图像仅仅用时16．73ms,完全满足实时图像处理的要求。     

结合自适应窗口的二维直方图图像增强

针对成像过程中因各种因素导致图像细节和纹理表现不明显的问题,结合Turgay Celik 的二维直方图理论,提出了具有自适应动态窗口的二维直方图图像增强方法。该方法在考虑图像纹理和细节信息的基础上,分析了二维直方图与图像纹理信息的关系特性和固定窗口的弊端,采用基于平均梯度法建立以与区域特性相适应的窗口为单位的二维直方图,将其累积分布与理想分布进行比较优化,实现增强。通过大量实验对比表明,该方法克服固定窗口造成的适应性差、易出现过增强和局部被弱化等问题,其处理后的图像细节丰富,纹理突出,具有更好的视觉效果和工程应用价值。     

数字微镜器件动态红外场景投影技术

动态红外场景投影(DIRSP)技术是考察和评估红外成像测量跟踪系统性能指标的主要方法。本文回顾了国内外DIRSP技术的发展现状及应用,概述了几种主要的DIRSP技术及其特点。在详细介绍数字微镜器件(DMD)的工作原理及机械结构的基础上,总结了灰度等级控制的方法及其特点。通过对3种数字光处理(DLP)显示系统投影原理的对比,指出了各自的特点和应用场合。重点分析了基于DMD的DIRSP系统—微镜阵列投影系统(MAPS)的工作原理、系统结构、性能指标及技术优势,并讨论了将DMD应用于DIRSP所采用的6大关键技术。最后,结合DIRSP技术的应用背景和国内外研究现状,对下一步的研究工作做了展望。     

一种适用于任意目标的离焦深度快速自动聚焦技术

针对聚焦深度(DFF)法对焦速度慢的缺点,提出了 一种适用于任意目标的离焦深度(DFD)快速自动聚焦 算法。在仅改变成像系统镜头位置的条件下,应用光学成像系统离焦模型,推导了以模糊差 异为参量的离 焦深度的计算公式。采用S变换得到两幅不同离焦程度图像的模糊差异,并利用推导得到的 公式计算出目 标物体的深度信息,从而调节镜头位置完成自动聚焦。实验结果表明,本文算法适用于任意 目标物体,仅需 要两幅不同程度的离焦图像,能够以较高精度估计出目标物体的深度信息,从而实现快速自动聚 焦。     

DSP图像处理的程序优化

非线性滤波是一种有效的噪声抑制技术,已得到了广泛的应用。本文针对中值滤波算法排序量多、速度慢的缺点,采用基于TMS320C6000系列DSP的C程序优化方法对中值滤波代码进行优化。与优化前的代码相比,优化后的代码的运行时间减短,代码的执行性能提高,可以满足实时图像处理的要求。     

结合视觉感知的调焦窗口构建

为使靶场光测设备在进行基于图像的自动调焦过程中建立适当的调焦窗口以降低计算量并克服背景干扰,提出了结合视觉感知机制的调焦窗口构建方法。对图像进行金字塔分层获得多层子图;采用Gabor滤波器和基于高斯差分(DoG)的模型模拟人类大脑视皮层细胞功能,对子图层进行信息提取和特征融合,获得基于视觉感知的特征图;对该特征图进行阈值去噪,以减少干扰,并以边界扩展法建立适合于后续处理的矩形调焦窗口。实验结果证明,对于各种调焦状态下的图像,尤其是深度离焦状态,都能快速、准确地针对目标构建适当的调焦窗口,处理720pixel×576pixel的目标图像耗时小于130ms。该方法能够满足靶场的实际要求,为整个调焦过程实时建立稳定、准确的调焦窗口,具有广泛的工程应用价值。