一种改进的菱形搜索算法

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一种改进的快速搜索算法

本文提出了基于预测的自适应六边形搜索法，该算法主要包含了以下几项核心技术：预判别零运
在搜索最佳匹配点时，择小的搜索模板可能选会陷入局部最优，择大的搜索模板可能增加计算选量。ＤＳ算法采用了两种搜索模板：大钻石搜索模板（ＤＰ和小钻石搜索模板（ＤＰ，图ｌＬＳ）ＳＳ）如所示。图ｌａ所示为大钻石搜索模板，该模板包括围绕中心点
１对已有搜索算法的分析
常用的快速搜索算法有：二维对数搜索算法（Ｄ）ＴＬ、共扼方向搜索算法（Ｓ、三步搜索算法Ｃ）
ＳＳＤＰ来实现最佳匹配块的准确定位，搜索不至于使
有较大的起伏，而提高运动估计精度。从ＤＳ搜索法缺乏自适应性，不管运动量是大是小均采用ＬＳＤＰ模板进行粗定位，这样，于小运动矢对量来说，势必会有很多冗余的搜索。因此有必要对ＤＳ搜索法进行改进。
摘
要：出了一种基于预测的自适应六边形搜索方法，此进行相关实验。该实验结果表明：算法有效地降低了搜提据该
索点数，索精度比较接近于Ｆ搜Ｓ算法，在一定程度上提高了搜索的效率。关键词：频压缩；动估计；速搜索视运快
移矢量ｆ动矢量１运。
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基于MPEG一4视频压缩算法的改进

０引言
储、传输和处理的数据量。ＭＰＥＧ一４视频压缩编码标准可解决方案。根据不同的要求来应用配置现场解码器，开放的编码系２．１比较块匹配的准则匹配准则实质上是一种误差统，可以随时加入新的有效的算法模块。度量函数，以此为标准衡量两个子块的相似程度。匹配准则的选取，直接关系到运动位移估值的准确性。在块匹配１运动估计
摘要：对视频进行ＭＰＥＧ一４编码过程中，运动估计和离散余弦变换ＤＣＴ两部分运行量最大，块匹配法是运动估计常用的方法，该方法是在确定两个子块匹配法则的基础上，寻找搜索方法，要求该搜索方法的计算量最小，重复点计算是传统菱形搜索算法存在的主要问题，本文对菱形搜索算法进行了改进，改进后的菱形搜索算法可以在相同步骤下使搜索点数减少近５０％，使算法运算量的运算
ｍａｔｃｈｉｎｇｍｏｔｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｉｓａｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄｉｎｔｈｅｔｗｏｓｕｂｂｌｏｃｋｍａｔｃｈｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄ，ｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｏｒｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍａｍｏｕｎｔ，ｒｅｐｅａｔｐｏｉｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉａｍｏｎｄｓｅａｒｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅｄｉａｍｏｎｄｓｅａｒｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｄｉａｍｏｎｄｓｅａｒｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｂｅｉｎｔｈｅｓａｍｅｓｔｅｐｔｏｓｅａｒｃｈａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｎｅａｒｌｙ５０％，ｔｈｅｌｇａｏｒｉｔｈｍｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ． ’

一种基于预测性运动向量的菱形搜索方法

ｑａｉｏｍａｅｎｓａｃｓｅｄｓｏｓｔｆｄＦｒｅｏｖｎｔｅｒｂｅｕｔｆｉｇａｄｅｒｈｐｅｉｌｙｎｔａｉｅ．ｏｒｓｌｉｇｈｐｌｍｂｔｅ，ｉａｅｐｅｅｔａｉｒｖｄｓｉｏｅｔｒｔｓｈｐｐｒｒｓｎｓｎｍｐｅｏｄａｎｓａｃａｇｒｈｉｍｏｄｅｒｈｌｏｉｍｂｓｄｎｔａｅｏｍｏｉｎｅｔｒｒｄｃｉｎ，ｎｉａｅｉｉｎｙｍｐｖｔｅｅｆｒｎｃｆｖｄｏｔｖｃｏｐｅｉｔｏｏａｄｔｎｆｃｅｔｉｒｅｈｐｒｍａБайду номын сангаасｅｏｉｅｃｌｏｏ
ＭｏｉｎＶｅｔｒＰｅｉｔｏｔｏｃｏｒｄｃｉｎ
ＨｅＷｅｎｗｅＺｈａＨｕｉｏｉ
（ｃｏｌｏｎｏｍｔｎＳｉｃｎｎｉｅｒｇＳａｄｎｎｖｒｉ， ’ａ５１０ＳｈｏｆＩｆｒａｉｃｎｅａｄＥｇｎｅｎ，ｈｎｏｇＵｉｓｙｊｎｎ２００）ｏｅｉｅｔｉ
３算法描述
大量实验表明，图像的大部分分块运动是平滑的，使得这运动矢量总是集中在搜索窗口的中心附近，现中心分布的规呈
了便于Ｖｓ实现，目前ＭＰＧ和Ｈ２４标准普遍采用基于块ＬＩＥ．６匹配的运动估计法。而块匹配法由于是将图像分割成子块进然

基于自适应T型和菱形搜索算法的CT图像的MAP重建

生物医学工程研究Journal of Biomed ical Eng ineering Res earch2009,28(4):271～274 △通信作者　@基于自适应T型和菱形搜索算法的CT图像的M AP重建谢涛涛,罗立民△,胡轶宁(东南大学影像科学与技术实验室,南京210096)摘要:图像的超分辨率重建就是从一个低分辨率序列中重建出一幅高分辨率的图像。

而运动估计则直接影响超分辨率重建的效果。

我们提出一种基于物体边缘的自适应运动估计方法,对物体的边缘部分采用菱形搜索的方法,保证运动估计的精确度。

对物体内部和背景部分采用自适应T型搜索和菱形搜索相结合的方法,保证运动估计的快速性。

将这种运动估计的结果应用到最大后验概率(MAP)重建的过程中,可以保证图像重建算法的可靠性。

通过对CT投影数据的分析并进行M AP重建,可以获得良好的高分辨率图像。

关键词:CT;超分辨率;最大后验概率;自适应T型搜索;菱形搜索中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:167226278(2009)0420271204MAP R econstr uction for CT Im a ges basedon Ada ptive-T and Diamond Sear ch MethodXIE Taotao,L U O Limin,HU Yining(Labo ratory o f Imag e Scien ce and Technology,Southeast Un iv ersity,Nan jing210096,Ch ina)A bstr act:Th e purpose of Super-Res olution(SR)imag e reconstruction is that a high-resolution image is reconstructed from low-res olu ti on s equence images.M otion estimation affects the result of reconstruction.An adaptive motion-estimation meth od based on the object′s edge was introduced.D iamond-search(DS)w as us ed for object′s edg e,and ad aptiv e-T-search(AT)comb ined with DS for the other o f object.S o this meth od cou ld guarantee accuracy and efficiency o f th e estimation.Th e result o f motion estimation w as applied to the maximum a posteriori(M AP)reconstructi on which could make this alg orithm reliab le.CT projecti on data is analy zed and reconstructed by MAP meth od. So w e get an ideal high-res olution image.K ey w or ds:CT;Su per2res olution;Max imuni a posteri ori;Adaptive2t2search;Diam ond2search1　引　言在CT成像中,由于成像系统硬件设备的限制以及成像环境的影响,图像的分辨率比较低,不利于疾病的诊断。

基于菱形搜索的局部求精比特平面匹配图像稳定算法

术。这里所指的电子稳像实际上是指应用数字图像处
理的方法，采用稳像算法来直接确定像偏移并进行补偿的数字电子稳像技术。电子稳像技术由于具有稳定精度高，轻便等特性，发展前景十分广阔。电子图像稳定系统通常可分为两个基本的子系统，运动估计系统和运动校正系统。一般来说，运动估计子系统采用块匹配算法在位于图像不同位置的子图像中获得一组局部运动矢量。运动校正子系统通
ＬＵＯｕ，ＳＪｎＯＮＧｎ，ＳＸｉｇＨＥＮｈｎｋｎＺｅ —ａｇ
（ａｉｎｌａＡＴ，ｈｏｌｅｆＥｅｔｃｌｃｎｅｎｎｉｅｒｇＮｔａｂｏＲＴｅＣｌｇｌｃｒａｉｃｄＥｇｎｅｉ，ｏｌｆｅｏｉＳｅａｎＮａｉｎｌｎｖｒｉｏＤｅｎｅｅｈｏｏｙＨｕａｈｎｓａ４０７，ｈｎ）ｔａｉｅｓｆｆｓｃｎｌｇ，ｎｎＣａｇｈ１０３ＣｉａｏＵ￣ｅＴ
Ａｂｓｒｔｔａｃ：Ａｍａｔｂｌｚｎｌｏｉｈｂａｅａｔｏｌｙｒｆｎｄｇａ — ｏｄｂｉ— ａｔｈｉｇｂａｅｉｇｅｓａｉｉｉｇａｇｒｔｍｓｄｏｎａｆｓｃａｌｅｅｒｙ－ｄｅｔｐｌｎｅｍａｃｎｓｄｌｉｃ－ｏｉｍｏｎｅｒｈａｄｍｅａ — ｓｄｍｏｉｎｃｒｅａｉｎｗｈｃｒａｌｅｕｃｓｔｅｃｍｐｕａｉｎｌｌａｎｄａｄｓａｃｎｄｉｎｂａｅｔｏｏｒｌｔｏｉｈｇｅｔｙｒｄｅｈｏｔｔｏａｏｄｗｈｉｅｌ

一种快速的块匹配运动估计新算法

［（１一ｍ＋，＋）（）ｆｍ，）一（ｎｌ２ｋ２
。
们相继提出许多快速搜索算法，三步搜索法如
（Ｓ）ＴＳ四步搜索法（Ｓ）、二维对数法ＦＳ
（Ｄ）２、ＴＬ［菱形法（ＳＪ，们在计算复杂度上１Ｄ）等它
（）最小均方误差函数（Ｅ１ＭＳ）
１ＭＮ
间冗余，通过减少时间冗余可以大幅度地提高视频
编码的效率。基于块匹配的运动估计算法是一种很有效的方法。块匹配运动估计算法在ＭＥ－ＰＧ４和Ｈ２３中都得到了广泛应用 … 。．６
，
分别为当前帧和上一帧图像的灰度值。因为
因此，有必要寻找更加有效的块匹配运动估计算法。在分析了诸多算法的基础上取长补短，计出设了一种新的搜索算法—— 新菱形搜索算法（Ｄ）ＮＳ。实验结果表明，ＤＮＳ算法在计算复杂度上和准确度
达到最小时，该点即为最优匹配点。
在式（）１和式（），ｉ）２中（，为位移矢量， ≤ 一
ｉ．，为搜索范围，ｘＮ为块的大小，和，≤ ＪＭ
一
比ＦＳ减小了许多，是搜索的准确度比不上Ｆ。但Ｓ
比较实用，度得到广泛的应用，采用ＭＡ一现Ｄ
算法。（）对于块匹配运动估计搜索算法性能的衡量３

运动估计UMHexagonS算法的研究与改进

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ＇ａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｖｅｈｉｇｈｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｔｈｅ
摘要：针对ＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ算法计算复杂、耗时等问题提出改进算法。首先，通过在预测起始点处
增加了准静止块闽值来判断是否可以立即停止搜索；然后，用扩展的菱形搜索代替原算法中的５ × ５的螺旋式全搜索以降低计算复杂度：最后，利用多层次８点八边形代替多六边形网格搜索。实验结果
ａｒｔｉｃｌｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｒｅｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅａｌｇｏｉｔｒｈｍｉｎｃｒｅａｓｅａｑｕａｓｉ — ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｂｌｏｃｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｔｔｈｅｆｏｒｅｃａｓｔｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔｔｏｒｅａｒｌｙｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｔｈｅｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，５ｘ５ｓｐｉｒａｌ — ｆｕｌｌ — ｓｅａｒｃｈｏｆＵＭｔｔｅｘａｇｏｎＳａｌｇｏｉｒｔｈｍｉｓ

十字菱形六角形优化搜索算法

十字菱形六角形优化搜索算法
廖泰敏;郭宗明
【期刊名称】《中国图象图形学报》
【年(卷),期】2009(014)008
【摘要】为了解决视频编码中块匹配运动估计的问题,提出了十字菱形六角形优化搜索算法.该算法通过消除十字菱形六角形搜索算法中的一些搜索点来对其进行改进.实验结果表明,该方法能在保证相近视频质量的同时加快运算速度.
【总页数】4页(P1530-1533)
【作者】廖泰敏;郭宗明
【作者单位】北京大学计算机科学技术研究所,北京,100871;北京大学计算机科学技术研究所,北京,100871
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.可预测起始搜索点的自适应准十字菱形搜索算法 [J], 叶晞
2.基于改进的十字-菱形搜索算法的运动估计 [J], 刘海华;雷奕;谢长生
3.多层次十字菱形快速整像素搜索算法 [J], 曾接贤;郑大芳;符祥
4.改进的十字-菱形运动估计搜索算法研究与实现 [J], 刘海华;雷奕;谢长生
5.改进的十字菱形搜索算法INCDS [J], 张万绪;吴佳丽;赵丽平;李应超;艾娜
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２０１３年７月第３４卷第４期
图学学报
ＪｏＵＲＮＡＬ０Ｉ．３４ＮＯ．４
一
种改进的菱形搜索算法
孙秀娟，杨德运２，侯迎坤。
（１．泰山学院信息科学技术学院，山东泰安２７１０２１；２．泰山学院信息科学技术学院，山东泰安２７１０２１；３．泰山学院信息科学技术学院，山东泰安２７１０２１）
车辆跟踪实验表明，ＩＤＳ算法在保证搜索性能的基础上增加了搜索速度，为模板匹配提供了
更加有效的技术支持。更有对比实验揭示了该算法对轨迹突变的不敏感性。
关
键
词：改进的菱形搜索算法：运动矢量：粗定位：强化的半路停止操作
ｍｏｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒｉｓｓｍａｌ１．ＴｌｌｅｉｍｐｒｏｖｅｄｄｉａｍｏｎｄｓｅａｒｃｈｒＩＤＳ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｒｏｕｇｈ
中图分类号：ＴＰ３９１
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５ — ３０２Ｘ（２０１３）０４－００４１－０５
ＡｎｉｍｐｒｏｖｅｄＤｉａｍｏｎｄＳｅａｒｃｈＡｌｇｏｒｉｔｈｍ
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ ’ ａｌｌＳｈａｎｄｏｎｇ２７１０２１，Ｃｈｉｎａ；
３．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｎｆＩｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｎｄａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ ’ ｎａＳｈａｎｄｏｎｇ２７１０２１，Ｃｈｉａ）ｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉａｍｏｎｄｓｅａｒｃｈ（ＤＳ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｂｅｅｎａｄｏｐｔｅｄｂｙＭＰＥＧ４ｓｔａｎｄａｒｄ，ａｎｄ
ｃｕｒｒｅｎｔｌｙｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓａｂｅＲｅｒｓｅａｒｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ＢｕｔｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆＤＳａｌｇｏｒｉｔｈｍｉＳｓｌｏｗｗｈｅｎｔｈｅ
ｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｅｎｈａｎｃｅｄｈａｌｆｗａｙ — ｓｔｏｐｏｐｅｒａｔｉｏｎａｒｅａｄｄｅｄｔｏｉｔ．ＬｏｔｓｏｆｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｃｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＩＤＳａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｓｅａｒｃｈｓｐｅｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｃｏｆｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓｅａｒｃｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｕｐｐｌｙｉｎｇｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｅｍｐｌａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，
ｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｅｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉＳｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｍｕｔａｔｉｏｎａｌｒｔａｊｅｃｔｏｒｙ．
ＳｕｎＸｉ￣ｕａｎ，ＹａｎｇＤｅｙｕｎ２，ＨｏｕＹｉｎｇｋｕｎ３
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ ’ ａｌｌＳｈａｎｄｏｎｇ２７１０２１，Ｃｈｉｎａ；
摘
要：ＤＳ（ＤｉａｍｏｎｄＳｅａｒｃｈ，ＤＳ）算法曾被ＭＰＥＧ４标准采用，是目前公认的一
种较好的搜索算法。但当运动矢量较小时，菱形搜索算法速度较慢。提出了一种改进的菱形
搜索（ＩｍｐｒｏｖｅｄＤｉａｍｏｎｄＳｅａｒｃｈ，ＩＤＳ）算法，加入了粗定位和强化的半路停止操作。大量的