图像视频研究组成立于2010年2月，研究组横跨交通、国土两大领域，以图像/音视频为基本信息源，以小波、神经网络、模式识别、人工智能等数学手段为方法，为土地利用违法自动监管及交通管理提供智能化的新算法、新技术、新设备。研究组目前有博士研究生3人，硕士研究生8名（含联合培养5名），本科生2名。

      一、在研项目 
   （一）基于手机收费的智能停车场管理系统（北京市科技计划课题，D101106049710007）
   （二）村镇土地现势信息天空地一体化获取技术开发（“十二五”科技支撑课题, 2012BAJ23B02）
   （三）承接产业转移新增建设用地动态监管技术研究（公益性行业基金课题，201111010-6）

     二、研究方向 
    （一）图像增强技术的基本理论与方法 
     图像去噪、增强是图像处理领域的基本问题，针对国土资源管理和监控对图像质量的需求，主要研究如下图像增强算法：

• 基于分类的改进自适应中值滤波算法；
• 基于偏微分方程的图像去噪算法；
• 基于L1范数的随机值脉冲噪声过滤算法。

    （二）序列图像拼接技术研究 
     序列图像的拼接技术被广泛应用于大范围视频监控、低空遥感无人机遥感图生成等领域，是近年来图像处理领域的研究热点，其中涉及的角点/兴趣点监测技术、RANSAC自动匹配、图像融合算法同时被广泛应用于前/背景检测、摄影测量三维自动生成等场合。目前的研究重点：

• 改进的Harris角点检测算法;
• 基于小波的改进RANSAC匹配算法;
• 基于分布式框架的序列图像快速拼接算法;

     （三）基于能力的音视频稳健传输技术研究 
     面向音视频传输对无线网络高带宽的容量需求，针对现有运行商3G网络的各自不足（移动TD-SCDMA分布广但实际带宽小、电信CDMA2000及联通WCDMA网络技术成熟但部署不全面），综合多个无线网络、采用基于能力的音视频传输策略，基于ffmpeg/X264视频编解码方法，研究土地巡查车野外恶劣情况下音视频信号的稳健传输。研究重点：

• 多模视频传输的编解码算法及QoS机制研究；
• 多模视频传输的软件实现；
• 多模视频传输的测试方法及性能评估；  

     （四）基于图像视频特征的违法用地自动发现 
     采用土地巡查车安装的CCD设备获取用地的图像、视频特征信息，基于人工智能、模式匹配等方法实现对违法用地的自动识别，研究重点：

• 土地违法现场的自动识别；
• 视频的快速检索与处理及视频位置匹配方法；
• 土地巡查车“虚拟巡查”及过程反演方法；

 

     （五）土地利用定点监控及违法自动发现算法研究 
     土地利用违法处理难在早发现，为了保护农村耕地、快速检测城市违章搭建及加盖，架设定点监控摄像头，采用视频图像处理技术实现对违法用地及违章加盖的自动发现。主要研究：

• 俯视角图像数据的全景图拼接及施工现象自动检测算法；
• 基于混合方法的加盖建筑物自动标定技术及违章加盖自动发现方法；
• 土地利用违法过程的反演。

     （六）基于近景摄影的三维测量算法研究 
     利用近景摄影技术进行“精准土地”调查，能够为土地调查提供一条新的快速采集土地信息的新途径，研究出使用于城市、区域、开发区等不同区域类型的“精准土地”调查模式、测量精度和操作规范，可用于建筑物高度测量、三维山体测量、滑坡监测、沙坑容积测量等多种场合。目前的主要研究涉及： 

• 基于空间不变特性的容积率快速测量算法；
• 图像像对的特征点自动搜索与快速自动匹配算法；
• 现场地物快速三维重建算法及真实感造型生成；

     （七）基于手机收费的智能停车场管理系统（结题） 
     以北京市科技计划项目《新一代智能交通及应用》课题“基于手机收费的停车管理方法与关键技术研究”为依托，根据北京市当前路侧停车收费管理的现实情况，结合移动通信技术和计算机技术，研究和开发一种适合我国国情的基于手机支付的路侧停车场管理系统。项目研究开发的系统支持对路侧停车行为的信息采集、停车数据的统一管理、停车费用的统一计算，在兼容现金支付的同时支持基于手机短信支付停车费用。主要研究内容：

• 基于手机支付的停车业务流程设计；
• 兼容电信、移动的短信平台研制；
• 停车场管理控制中心设计与实现。

     三、课题组近年发表文章

1. Zhu Zhu, Qing Wang, Xiaoguo Zhang. A novel switch filter based on gray relational analysis[J]. Journal of Southeast University (English Edition) (Submitted)
2. Zhu Zhu, Qing Wang, Xiaoguo Zhang. A detail-preserving algorithm for removing random-valued impulse noise [J]. Advanced Science Letters (submitted)
3. Zhu Zhu, Qing Wang, Xiaoguo Zhang. Cluster-based adaptive weight median filter[J]. Chinese optical letter (Submitted)
4. Zhu Zhu, Qing Wang. A new approach for restoring impulse noise corrupted image[C]. 2011 International Conference on Business Computing and Global Information (BCGIN), 2011, 6: 333-335
5. Zhu Zhu, Qing Wang. An improved filtering algorithm based on gray correlation degree [C], 2010 International Conference on Computational and Information Sciences (ICCIS), 2010, 12:598-600.
6. Chenglong. Ben, Qing Wang, Kunxian He, Xiaoguo Zhang. The Method of Extraction and Correction of the License Plate Based on Color. 2010 International Conference on Engineering Education and Educational Technology (EEET2010), 2010,12: 29-32.
7. 龚福祥, 王庆, 张小国. NLOS环境下无线通信网络中的TDOA/AOA混合定位算法 [J]. 东南大学学报(自然科学版), 2010, 40(5): 905-910.
8. 龚福祥, 王庆, 张小国. 通信网络中的GPS/TDOA混合定位算法 [J]. 中国惯性技术学报, 2011, 19(2): 905-910
9. 龚福祥, 王庆, 张小国. 非视距环境下的GPS/TDOA最速下降混合定位算法 [J]. 仪器仪表学报, 2011, 32(7): 905-910
10. Gong Fuxiang, Wang Qing, Zhang Xiaoguo. A new distance based algorithm for TDOA localization in cellular networks [C]. Proceedings-2010 3rd IEEE International Conference on Computer Science and Information Technology, ICCSIT 2010, v7: 502-505
11. 张小国,王庆.轻量级保文分类器及在LBS系统中的应用. 测控技术.2011, 30(3):1-4
12. Xiaoguo Zhang, et al. Vehicle navigation oriented digital maps – standards, requirements, and quality control. The 2nd International Symposium on Engineering Education and Educational Technologies: EEET 2010. China, Shanghai. 2010.12.
13. Xiaoguo Zhang, Qing Wang, Fuxiang Gong. Optimal path finding algorithm based on SLSD road network model. Journal of Southeast University (English Edition), 2010,26(4):558-562（Ei: 20110413625846 ）
14. 张小国. 等级有向道路网络及其自动生成算法. 中国惯性技术学报, 2010.12, 18(6):716-722 （Ei：20111113746439）
15. 张小国，王庆，龚福翔，李传君.. 采用Java ME测试Agent的嵌入式设备自动测试框架. 计算机工程与应用,2010,46(31):5-9
16. 张小国，何坤贤，王庆. 一种移动对象数据库的自适应更新策略. 小型微型计算机系统, 2010.12, 31(12): 2331-2336
17. 张小国，王庆，万德钧. 基于物理统一存储大规模数字导航地图道路网拓扑自动生成算法. 中国惯性技术学报, 2009, 17(6): 670-676
18. Xiaoguo ZHANG, Qing Wang, Dejun Wan. Map matching in road crossings of urban canyons based on road traverses and linear-heading-changing model. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2007.12, 56(6): 2795-2803 ( SCI indexed，Ei: 20075210987818)
19. 张小国，王庆，万德钧. 基于路网拓扑特性及先验知识的地图匹配算法. 东南大学学报, 2006,7, 36(4): 625-629 (Ei: 20064210184765)
20. Xiaoguo ZAHNG, Xin Guan, Lin-Xiang Zhang. An adaptive method to record the track of a vehicle using map-matching result and quantitative fuzzy description. Geoinformatic 2007. 2007.6. (Ei: 20075010967691)

       四、部分阶段性研究成果

                                         图1 图像拼接前原始图像序列

                                          图2 人工拍摄序列图像的拼接结果

图3 近景摄影沙坑体积测量

图4 基于手机收费的智能停车场管理系统与PDA监管系统用户界面