Обработка изображений: Восстановление изображений, выявление признаков, распознавание образов. Рубрика в журнале - Компьютерная оптика
Статья научная
Встраивание дубликатов является одним из самых очевидных способов намеренного искажения цифровых изображений с целью сокрытия содержащейся в последних информации. Процесс встраивания заключается в копировании фрагмента изображения из одной области в другую область того же изображения. При этом копируемый фрагмент может быть подвержен различным преобразованиям: контрастированию, добавлению шума, масштабированию, повороту, а также различным их комбинациям. Существующие подходы к поиску искажённых областей основаны на вычислении векторов признаков в процессе разбиения изображения на пересекающиеся блоки и использовании этих векторов для поиска близких в евклидовом пространстве областей. В данной работе мы предлагаем использовать бинарные градиентные контура, которые являются устойчивыми к локальному контрастированию, аддитивному шуму и компрессии. В работе также представлены аргументация выбора этого способа для поиска искажённых дубликатов, а также результаты экспериментальных исследований различных вариантов реализации локальных бинарных шаблонов.
Бесплатно
Алгоритм определения расположения и размеров объектов на основе анализа изображений объектов
Статья научная
В работе приводится алгоритм определения расстояния до объекта на основе анализа изображений, полученных при помощи оптических систем. С этой целью рассматриваются изменения значений чёрно-белой цветовой палитры по вертикальным и горизонтальным составляющим, приводится алгоритм сегментации этих кривых и определения коэффициентов размытостей границ объектов изображения. Предлагаемый алгоритм рассматривается на примере одно- и двухлинзовых оптических систем. Рассматривается также возможность определения размеров и смещения объектов относительно оптической оси системы по результатам анализа изображений объектов.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена решению задачи построения прогноза времени прибытия общественных транспортных средств на остановки общественного транспорта. Предложен оригинальный алгоритм прогнозирования, основанный на модели адаптивной композиции элементарных алгоритмов прогнозирования, каждый из которых характеризуется малым числом настраиваемых параметров. Адаптивность подразумевает зависимость параметров конструируемой композиции от ряда управляющих параметров модели, к которым относятся следующие актуальные (определённые на текущий момент) факторы: погодные условия, плотность транспортного потока, динамика движения, горизонт прогноза и др. Адаптивность достигается введением иерархического разбиения области значений управляющих параметров, применяемого в дереве регрессии. Проведено исследование предложенного алгоритма на данных движения городского пассажирского транспорта в г. Самаре, показавшее преимущество предлагаемого решения по сравнению с существующими.
Бесплатно
Алгоритм поблочного встраивания стойких ЦВЗ в крупноформатные изображения
Статья научная
В статье предложен новый алгоритм встраивания цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в цифровые изображения, обеспечивающий устойчивость ЦВЗ к широкому набору преобразований изображения-контейнера и обладающий рядом преимуществ по сравнению с существующими алгоритмами встраивания стойких ЦВЗ.
Бесплатно
Алгоритм поэтапного уточнения проективного преобразования для совмещения изображений
Статья научная
Приведён алгоритм поэтапного построения проективного преобразования по наборам пар ключевых точек, содержащих произвольное число таких точек (более 4 пар точек). В процессе вычисления матрицы гомографии производится обнаружение и отбраковка неудачных пар точек. Приведены экспериментальные результаты совмещения изображений с помощью проективных преобразований как для однородных, так и для разнородных изображений. Предложены методы оценки качества совмещения изображений, обеспечивающие получение локальных и интегральных оценок качества совмещения.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается алгоритм стеганографического скрытия информации, основанный на внесении относительно низкочастотных малозаметных деформирующих искажений во фрагменты полноцветных изображений-контейнеров и использовании свойства корреляции цветовых каналов изображений для последующего извлечения скрытых данных. Приводятся результаты применения алгоритма в части оценки искажающих изменений контейнера и достоверности восстановления скрытых данных.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложен новый алгоритм генерации последовательностей-меток, используемых при встраивании стойких цифровых водяных знаков (ЦВЗ), показано соответствие разработанного алгоритма основным требованиям к последовательностям данного типа, в том числе требованиям вычислительной сложности и устойчивости к коллизиям. Также в ходе вычислительного эксперимента установлено, что разработанный алгоритм генерации последовательностей-меток позволяет достигать значительно большей, чем у существующих алгоритмов, устойчивости к атаке методом прямого перебора.
Бесплатно
Алгоритмы автоматической кластеризации изображений микрочастиц
Статья научная
Обсуждается проблема классификации изображения микрочастиц в применении к анализу препаратов крови. Предлагается набор инвариантных к геометрическим искажениям признаков изображения частиц, эффективных для построения алгоритмов классификации. Решается задача построения самоорганизующихся алгоритмов кластеризации. Приводятся экспериментальные результаты кластеризации тестовых и натурных изображений лейкоцитов крови.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся описание методики обработки голографических интерферограмм, полученных методом усреднения во времени, для вычисления поля векторов вибросмещения (амплитуд колебаний) точек объекта. Описаны алгоритмы выделения центров полос, скелетизации, интерполяции, геометрической привязки к координатам, связанным с исследуемым объектом. Описаны системы обработки голографических интерферограмм на базе ЭВМ СМ-1420 в операционной системе ОС РВ и персональных ЭВМ типа IBM PC, оснащенных специализированным устройством ввода-вывода изображений.
Бесплатно
Алгоритмы выделения и совмещения устойчивых отражателей на спутниковых снимках
Статья научная
Для решения задачи выделения малых (со скоростями до единиц сантиметров в год и менее) движений земной поверхности с помощью методов SAR-интерферометрии необходимо выделить некоторое множество участков земной поверхности, которые остаются когерентными на радиолокационных снимках в течение длительного времени. Такие участки и соответствующие им точки на снимках называются устойчивыми отражателями. В данной работе рассмотрены два метода выделения устойчивых отражателей. Рассматриваемые методы сравниваются по количеству выделяемых точек и по их средней временной когерентности. Рассматриваемые алгоритмы проиллюстрированы на примере обработки набора из 35 радиолокационных снимков.
Бесплатно
Алгоритмы двумерного анализа главных компонент для задач распознавания изображений лиц
Статья научная
Представлены алгоритмы двумерного анализа главных компонент (Two-dimensional Principal Component Analysis - 2D PCA), ориентированные на обработку цифровых изображений больших размеров в условиях малой выборки. Алгоритмы основаны на прямом вычислении двух матриц ковариации по всем исходным изображениям без их преобразования в векторы. Результат анализа - нахождение главных компонент для строк и столбцов исходных изображений и построение соответствующих им матриц двумерной проекции. Обсуждаются два способа выполнения 2D PCA, соответствующие параллельной и каскадной формам его реализации. Оценены характеристики представленных алгоритмов.
Бесплатно
Алгоритмы декомпозиции сигнала на основе неразделимых вейвлет-преобразований Хаара
Статья научная
В работе рассматриваются два алгоритма декомпозиции сигнала построенные на основе обобщенных неразделимых вейвлет-преобразований Хаара. Особенностью таких вейвлет преобразований является то, что они строятся на фундаментальных областях канонических систем счислений в мнимых квадратичных полях.
Бесплатно
Алгоритмы обучения нейронных сетей распознаванию изображений по равномерному критерию
Статья научная
Исследуется возможность повышения эффективности обучения нейронной сети, распознающей изображения цифр. Настройка сети производится так, чтобы распознавались все обучающие примеры. Используется равномерный критерий качества обучения. Рассмотренные алгоритмы позволяют не только ускорить процесс обучения, но также снизить количество корректировок параметров нейронной сети. Последнее свойство важно при распараллеливании процесса обучения на кластерных вычислительных системах.
Бесплатно
Алгоритмы оценки движения в задачах сжатия видеоинформации на низких битовых скоростях
Статья научная
В работе представлено описание ряда известных алгоритмов оценки движения, используемых в задачах сжатия видеоинформации. Особое внимание уделяется алгоритмам оценки движения, которые оптимизируют битовые затраты на векторы движения и разностные блоки. Предложен модифицированный алгоритм иерархической оценки движения. Приведены результаты практического сравнения, показывающие эффективность алгоритма.
Бесплатно
Алгоритмы поиска изображений в базах видеоданных
Статья научная
В статье рассмотрены существующие на сегодняшний день методы поиска изображений в базах видеоданных. Алгоритмы поиска изображений предлагается построить с позиции теории активного восприятия, разработанной на кафедре "Вычислительные системы и тех-нологии" НГТУ им Р.Е. Алексеева. Достоинство данного подхода заключается в низкой вычислительной сложности, а значит, в высоком быстродействии. Каждое изображение в разработанной системе поиска представляется в виде 15-мерного вектора. Разработаны алгоритмы поиска не только исходных изображений, но также зашумлённых, отредактированных, испорченных, изображений с любым углом поворота от исходного, разработан поиск похожих изображений, который по достоверности и производительности может конкурировать с существующими методами поиска изображений в сети Интернет.
Бесплатно
Алгоритмы проверки соответствия космических снимков условиям съёмки
Статья научная
Настоящая работа посвящена решению задачи проверки данных дистанционного зондирования Земли, включающих цифровые оптические изображения и метаданные с параметрами съёмки, на их непротиворечивость. Решение задачи основано на анализе значений специальных числовых характеристик изображения, напрямую зависящих от параметров съёмки: положения Солнца, положения космического аппарата и ориентации устройства регистрации. В работе представлены две полностью автоматические вычислительные процедуры (алгоритмы) проведения такого анализа и принятия решения о взаимном соответствии или несоответствии данных.
Бесплатно
Алгоритмы формирования признакового пространства по критерию сопряженности векторов измерений
Статья
Бесплатно
Анализ методов построения эффективных линейных локальных признаков цифровых сигналов и изображений
Статья научная
В работе представлен анализ различных методов построения эффективных линейных локальных признаков цифровых сигналов и изображений, проводимый с целью выбора наилучшего метода. Под линейным локальным признаком (ЛЛП) цифрового сигнала понимается пара, состоящая из конечной импульсной характеристики (КИХ) и алгоритма, предназначенного для вычисления линейной свёртки сигнала с КИХ. Эффективные ЛЛП обнаруживают оптимальное поведение: алгоритм имеет минимальную вычислительную сложность в некотором классе, а КИХ ЛЛП наилучшим образом согласована с критерием качества прикладной задачи. Для конкретной прикладной задачи методы построения эффективного ЛЛП определяются формулировкой задачи построения ЛЛП и алгоритмом нахождения её решения. В работе рассматриваются две формулировки задачи построения эффективных ЛЛП: частная и расширенная частная. Алгоритмы точного решения частной задачи и приближённого решения расширенной частной задачи были предложены в предыдущих работах авторов. Анализ методов построения ЛЛП выполняется по нескольким критериям, характеризующим их свойства.
Бесплатно
Анализ методов снижения размерности в задаче представления коллекций цифровых изображений
Статья научная
В работе рассматривается ряд методов снижения размерности пространства признаков применительно к задаче представления коллекций цифровых изображений на плоскости в соответствии с визуальными характеристиками изображений. Рассматриваемые методы сравниваются друг с другом как с точки зрения ошибки Сэммона (отображения из многомерного пространства в двумерное), так и с точки зрения времени, затрачиваемого на формирование отображения. В работе приводится обзор методов, используемых при построении систем представления коллекций цифровых изображений. Приводятся результаты экспериментальных исследований методов на базе данных цветных цифровых изображений широкого класса. Даются рекомендации по использованию методов.
Бесплатно
