块匹配算法

摘要： 为了准确评估膈肌收缩功能,提出一种融合块匹配法和插值法的膈肌运动位移和应变估计方法。首先利用基于归一化互相关的块匹配法结合膈肌生理约束特性估计出膈肌感兴趣区域的互相关函数,对膈肌运动的整数位移进行估计;然后利用9点抛物线插值算法对互相关函数进行插值处理,进一步计算膈肌感兴趣区域二维亚像素位移;接下来根据估计出的位移计算应变;最后利用反追踪的思想选取最佳窗口的大小,以降低位移追踪误差。按照上述方法,分别针对吸气相超声膈肌全序列图像以及含吸气开始和吸气结束的首尾两张膈肌图像进行追踪,观察不同大小感兴趣区域窗口设置对膈肌运动位移和应变估计的影响。实验结果表明块匹配算法的窗口大小选择中,5×10和10×15窗口存在匹配错误,15×20、20×25、25×30、30×35窗口追踪得到的水平位移和竖直位移均无显著差异,而固定窗口大小为25×30最佳;选择使用全序列图像和首尾两张图像对膈肌全局应变计算不存在显著差异。

摘要： 运动估计是视频图像压缩和视频图像修复等领域的基础问题,传统的块匹配法搜索质量较好,但搜索速度不够快.针对传统块匹配法搜索速度上的不足,提出一种快速的一维块匹配运动估计算法.首先对运动矢量正交分解,使用特殊权重系数矩阵对二维匹配块做降维处理,得到2组一维特征矩阵;然后选择一维三步搜索法作为搜索策略,最小绝对误差和准则作为匹配准则,使用2组一维特征矩阵搜索匹配运动矢量的2个分量;最后将分量组成完整的运动矢量.通过多组对比实验的结果表明,该算法在保证定量评价PSNR的前提下,显著提升运动估计的搜索速度,视频清晰度越高、匹配块像素尺寸越大,运动估计搜索速度提升越明显.

摘要： 斑块是胶片电影中最常见的损伤类型问题,传统的斑块修复算法修复质量较好,但修复速度不够快.针对传统斑块修复算法在修复速度上的不足,提出了 一种改进性的快速斑块修复算法.相比于传统修复算法的改进主要体现在运动估计模块和修复模块.运动估计模块使用权重系数矩阵对二维匹配块矩阵做降维处理,得到两组一维特征矩阵,使用一维特征矩阵代替二维匹配块搜索运动矢量最优值.修复模块使用单参考帧修复算法代替双参考帧修复算法.实验结果表明,快速斑块修复算法与传统修复算法相比,主观评价基本一致,修复速度优于传统修复算法.

摘要： Robust velocity and position estimation at high update rates is crucial for mobile robot navigation.We present an optical flow sensor based on a machine vision CMOS image sensor for indoor and outdoor applications with very high light sensitivity.Optical flow is estimated on an ARM Cortex M4 microcontroller in real-time at 250 Hz update rate. Angular rate compensation with a gyroscope and distance scaling using a ultrasonic sensor are performed onboard.%具有鲁棒性和高更新速率的速度和位置估计对可无人机的航行至关重要。本论文给出了一种具有高感光度的视觉传感器设计，使用ARM核M4单片机STM32以250Hz的实时更新速率来估计无人机的运动状态，使用板载惯性传感器进行角速率补偿，使用超声波传感器测量距离。在硬件设计基础上，提出了一种基于预测的图像块匹配算法，实现速度的精准测量。

摘要： 为了提高视频编码效率，提出一种基于多极小值粒子群的快速运动估计算法.该算法将运动矢量特性和多极小值粒子群算法的全局搜索特性结合，采用自适应运动强度、运动矢量预测以及提前终止迭代等方法，克服单峰误差曲面假设的限制.实验结果表明，对运动平缓和中等的视频序列，该算法的运算复杂度与DS相当.对于运动剧烈的视频序列，该算法的运算复杂度与TSS相当.在增加少量搜索点数的情况下，各类视频序列的搜索精度都接近FS.%A fast motion estimation algorithm based on multi-miminum particle swarm optimization was proposed to improve the video coding efficiency. By integrating the characteristic of motion vector with the global searching of MMPSO and using strategies like adaptive motion intensity,motion vector prediction and early termination criteria of iteration,the proposed algorithm overcomed the restriction of assumption about the unimodal error curved surface. The experimental results showed that the computational complexity of algorithm was similar to the DS for the video sequences with slow and middle motion. For the video sequences with violent motion,the computational complexity of algorithm was close to the TSS. In the case of increasing a few search points,the search accuracy was close to the FS for all kinds of video sequences.

摘要： 同图复制伪造是最为常见的图像造假类型之一.针对同图复制伪造检测过程中容易产生大量的误匹配点对这一问题,应用RANSAC算法消除原始匹配结果中的误匹配点对,并生成原始区域和复制伪造区域之间的仿射变换矩阵,进而确定原始窗口和复制伪造窗口.在窗口区域内重复块匹配和RANSAC算法,以求发现更多的正常匹配点对,提高复制伪造区域定位精度.实验表明,RANSAC算法可以有效用于常见的块匹配算法和特征点匹配算法,对缩放、旋转等不同类型的复制伪造都具有很好的效果,对不同图像特征具有很好的适应性.针对85幅不同复制伪造类型图像的总体识别率达到92.9％.

摘要： 块匹配运动估计是去除图像序列时间冗余的重要手段,在MPEG-4、H.264/AVC等视频编码标准中都得到了应用,但消耗了巨大的运算量.论文阐述了块匹配算法原理,归纳了当前运动估计中采用的各种手段,建议使用一种运动矢量加速度预测搜索起点的算法,利用相邻的若干参考帧中对应块的运动加速度来预测待编码块的起始运动矢量.仿真结果证明该方法效果明显,减少了搜索次数且准确度高.

摘要： 为了提高自适应十字搜索(adaptive rood pattern search,ARPS)算法中运动估计的速度和准确性,提出一种基于空间相关预测的快速块匹配运动估计算法.根据块匹配度量准则,将邻域块中与当前块相似度最高和次高的两个运动向量(motion vector,MV)的均值作为当前块的预测MV,改进了传统ARPS算法的固定单块预测模式,增强了起始搜索中心位置的预测,减小了由于运动变化而引起的预测误差.实验结果表明所提算法与ARPS和其他标准快速块匹配运动估计方法相比,有效地减少了计算复杂度,提高了配准精度.

摘要： 基于H.264/AVC标准的帧内预测算法是一种减小宏块间空间冗余的预测算法.针对进一步提高H.264/AVC帧内预测性能的问题,提出了一种基于块匹配算法的帧内预测算法,该算法将帧内预测中的DC模式与BM模式两种模式相结合,形成了一种新的预测模式,替代了原有的帧内预测中的模式2.并应用H.264标准的相关参考软件JM18.2对算法性能做了测试.测试结果表明,相较于标准的H.264/AVC算法,该算法可从总体上提高峰值信噪比0.1 dB～0.4 dB,有效地改善了编解码性能.

摘要： 着重讨论了基于光流场的旋转运动矢量的估计方法,它是一种非接触式的运动测量技术,对特殊的场合具有很重要的应用价值.研究中运用的是光流场特征法,即首先建立刚体运动方程,然后根据特征点对坐标,采用两步迭代交替法计算出运动方程参数,进而计算出测量对象的旋转矢量.为了提高运算的速度,对投影平面上的位移矢量测量采用了基于灰度编码的位平面的块匹配算法,该算法中以简单的逻辑异或运算来完成两帧中的特征块匹配搜索,以降低运算复杂度.最后通过一组实验验证了测量结果是比较准确的.%This paper discussed the calculation method of rotation based on optical flow. Which is a non-touch measuring technique,and has important value in some special occasions. It is to set up rigid motion equations by optical flow character,and then using two-step iterative method to estimate motion equation and calculate rotation speed for each coordinate axis. In order to improve the computing speed, the matching algorithm based on gray-coded bit plane block is a-dopted in the measurement for displacement vector on the projection plane. The calculation is less complex because two characteristics blocks searching is done with simple logical XOR. The experiment results show the calculation is accurate.

摘要： 倍频技术的引进大大改善了液晶显示器件运动图像的质量。运动估计是产生补偿图像的前提和关键。本文从运动估计的基本原理出发，介绍了七种广泛应用的块匹配算法，并将它们在计算量和产生补偿图像的效果方面进行了全面的比较和分析。

摘要： 提出一种基于块匹配算法的电子稳像方法。在当前帧图像中确定呈均匀网格状分布的代表点,在下一帧图像中用块匹配算法寻找对应点,用中心数据保留法挑出好的对应点后可求出仿射变换模型参数,用均值滤波法处理得到补偿参数,再用双线性内插法重排图像像素,即可得到稳定的图像序列。创新点在于提出了与均匀网格状代表点相适应的中心数据保留法.实验表明,该算法有很好的稳像效果,而且具有很高的可靠性、稳定性和适用性。

摘要： ray-space表示是实现复杂场景的自由视点绘制与显示的一种有效方法.ray-space数据压缩是基于ray-space的自由视点视频(FTV)系统的一项关键技术.依据ray-space数据的纹理特性,提出一种基于模板自动选择的快速块匹配算法.实验结果显示,算法具有复杂度低、匹配速度快、精度高等特点,在率失真性能上优于现有的新三步法、梯度下降法、四步法等块匹配算法.

摘要： 为提高扩频信号捕获门限及伪码相位捕获准确度,在多通道并行捕获技术的基础上介绍了两种相关峰检测方法块匹配算法和单点多次平滑算法,并在以FPGA和DSP为核心的单板系统上实现.其中单点多次平滑算法已应用于工程实际中的软件数据处理算法,实践表明该方法有效的提高检测门限2dB.在FPGA数字电路设计实现中,提出了多个并行捕获通道共用一个载波NCO,伪码NCO及伪码产生器的方法,大大节省了硬件资源,在规模为1.6万门的FPGA芯片内共设计码并行快捕通道128个.

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程,块运动估计是目前使用最广泛的运动估计方法.本文设计了一种基于空间预测的块运动估计的快速算法,通过空间预测得到运动向量的初始估计.若当前块和相邻块的运动相关,则用相邻块的运动向量预测估计当前块的运动向量,再以该预测值为中心,比较小菱形上的搜索点;否则,用CDS算法从搜索窗口的原点开始搜索运动向量.实验结果表明,本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度,其性能优于现有的SEA、N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法。

摘要： 本发明公开了一种双目立体匹配算法的匹配代价计算方法和一种基于可变权重MST的非局部立体匹配算法，所述匹配代价计算方法包括：S1)色彩空间归一化步骤：按照下述方法对原图像进行RGB色彩空间归一化处理获得归一化色彩空间，归一化色彩空间的像素点的R、G、B色彩值分量r、g、b满足：S2）匹配代价计算步骤：利用归一化色彩空间对图像的匹配代价进行评价。相对于现有技术，本发明的方法具有更强的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种基于块结构自适应压缩采样匹配追踪算法的大规模MIMO系统信道估计方法，在单个小区基站处通过NT根天线发送导频信息，在NR个单天线用户端接收，包括以下步骤：S1、计算在每一个用户接收端收到的导频信息测量向量y，并根据大规模MIMO系统信道的稀疏一致性，对导频信息传输过程建立压缩感知数学模型，并构建感知矩阵Φ；S2、通过块结构变换得到块结构感知矩阵Ψ，并通过重构算法重构块稀疏信号g；S3、使用块结构自适应压缩采样匹配追踪算法重构稀疏信号h。本发明利用大规模MIMO系统信道的时域稀疏一致性，使用块结构自适应压缩采样匹配追踪算法重构信道冲激响应，且能在未知稀疏度时进行估计并能减少导频的使用。

摘要： 本发明涉及一种用于HEVC屏幕内容图像的三维块匹配滤波算法，提出一种改进的BM3D算法来减弱HEVC屏幕内容重构图像中的量化噪声和畸变。提出的算法包括两部分：基于块分类的方法和基于块分割的方法。

摘要： 本发明涉及一种基于块匹配的鲁棒性极强的目标跟踪算法，该算法在追踪目标物体的同时还可以提供目标物体各个部分的详细运动信息。该算法将由摄像头获取的视频图像以及目标物体的模板图像分割为像素块。然后计算输入图像以及特定物体的模版图像的各个像素块之间的颜色差异值并建立一个效益矩阵。然后该算法建立对全局颜色差异值和形状结构差异值同时最优化的目的函数。最后用遗传算法计算能得到最优解的匹配结果，从而得到目标物体的各个部分在视频图像中的位置。由于在最优化时加入了形状结构差异约束，使该算法与传统算法相比具有更强的鲁棒性。此外由该算法得到的各个部分的详细运动信息对进一步的运动分析非常有效。

摘要： 本发明公开了一种双目立体匹配算法的匹配代价计算方法和一种基于可变权重MST的非局部立体匹配算法，所述匹配代价计算方法包括：S1)色彩空间归一化步骤：按照下述方法对原图像进行RGB色彩空间归一化处理获得归一化色彩空间，归一化色彩空间的像素点的R、G、B色彩值分量r、g、b满足：S2）匹配代价计算步骤：利用归一化色彩空间对图像的匹配代价进行评价。相对于现有技术，本发明的方法具有更强的鲁棒性。

摘要： 一种通信系统使用前缀树在通信信道上发送输入位块，该前缀树将输出符号的组成的二元分布映射到具有可变长度的前缀。前缀树的每片叶子的路径由前缀限定，该前缀由长度等于叶子的深度的二进制值的唯一序列形成。每片叶子与一个组成相关联，该组成至少具有数量与二的输入位块的后缀的长度次幂相等的唯一排列。该系统选择由输入位块中的前缀在前缀树中标识的组成，根据输入位块中的后缀对选定组成进行排列，并且通过通信信道发送经排列的组成。

摘要： 本发明公开了一种基于增强块匹配精度的加权核范数最小化算法，包括：

摘要： 基于NSCT和块匹配滤波的光子计数图像去噪算法，属于图像去噪技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤1：选取不同的层数和方向数，对光子计数源图像进行非下采样Contourlet变换，获得高低频系数子带。步骤2：通过单尺度Retinex增强算法处理分解后的的低频系数。步骤3：根据图像块的相似度用改进的块匹配滤波算法，选择高频系数中线特征保持最好的高频系数子带并用其处理。步骤4：根据层间关系改进自适应阈值，基于硬、软阈值函数提出一种新符号函数，并对其余的高频子带系数进行处理。步骤5：用NSCT逆变换重构得到光子计数去噪图像。

摘要： 本发明涉及一种多图像运动估计的扩展块匹配及运动矢量估计算法，设置分割中的图像区域数量p，在当前图像帧X中定义具有M×M像素的分析图像块，并且将下一图像帧Y中的搜索区域定义为以每个分析图像块的中心对应的位置为中心的L×L块；确定p个运动矢量以使成本函数最小化。本发明通过将各种快速搜索技术引入到扩展块匹配算法中来减少计算时间，构建更大的运动分析系统，该系统可以检测哪些局部运动配置发生在给定的分析图像块，并且可以将局部运动矢量估计组合成场景运动的全面解释，应用于各种运动图像处理的实际问题。避免陷入局部最小点，达到快速搜索最优的运动矢量，有效减少运动矢量的搜索次数，降低运动估计运算复杂度的目的。

摘要： 本发明涉及一种多图像运动估计的扩展块匹配及运动矢量估计算法，设置分割中的图像区域数量p，在当前图像帧X中定义具有M×M像素的分析图像块，并且将下一图像帧Y中的搜索区域定义为以每个分析图像块的中心对应的位置为中心的L×L块；确定p个运动矢量以使成本函数最小化。本发明通过将各种快速搜索技术引入到扩展块匹配算法中来减少计算时间，构建更大的运动分析系统，该系统可以检测哪些局部运动配置发生在给定的分析图像块，并且可以将局部运动矢量估计组合成场景运动的全面解释，应用于各种运动图像处理的实际问题。避免陷入局部最小点，达到快速搜索最优的运动矢量，有效减少运动矢量的搜索次数，降低运动估计运算复杂度的目的。