颜色空间的感知均匀性评价及其在图像处理中的应用

针对以感知为基础的彩色图像处理中涉及的小色差图像数据的处理,本文选择6幅常用的不同类型和不同色彩的图像并对它们实施明度、彩度、色相角等变换,针对变换后的图像色差进行了心理物理学视觉评价实验。根据视觉实验数据,用对小色差数据具有较好评价能力的基于CIELAB颜色空间的CIEDE2000色差公式、基于CIECAM02色貌模型的CAM02-SCD方法、基于图像的S-CIELAB模型、基于IPT颜色空间的色差计算方法和基于LAB2000HL的颜色空间进行了性能测试和分析评价。最后分析了不同的感知均匀颜色空间在不同图像处理中的应用特点。     

评价光源显色性能的新方法

利用颜色视觉模型来评价光源的显色性，能给出符合实际视觉效果的显色指数，还能说明光源对色样颜色的三特性－色调、彩度和明度的影响方向。     

CIECAM02及色貌模型相关问题研究进展

自从2004年CIE公布CIECAM02色貌模型以来,开展了大量应用研究,研究发现模型存在的一些问题。论文描述了CIECAM02色貌模型存在问题及改进方法,总结了色貌及色貌模型相关研究进展,其中包括颜色刺激尺寸对色貌的影响、背景影响与同时对比、大亮度范围与大显示环境下色貌研究、复杂刺激研究色貌及色貌模型扩展,包括CIECAM02色空间均匀性与色差评价研究,甚至包括在指出CIECAM02模型存在理论问题基础上提出新的色貌模型。最后总结了国内的研究状况。     

颜色对视觉距离影响的试验

对颜色中色调、明度、纯度的视觉距离的影响进行了试验,探讨颜色能够表示远近效果的原因以及色调、明度、纯度对视觉距离的影响规律,试验表明:一个表面的视觉距离随着它的颜色的明度的增加而减小,从而为色彩效果在设计中的应用提供了试验依据。     

复杂信息界面视觉搜索效能量化评估方法与模型

未来战争具有高复杂性,来自战场复杂信息界面的大量视觉信息输入对决策人员带来巨大挑战。立足人类视觉信息感知特点和视觉显著性机制相关理论,提出以色调、饱和度、明度、图像梯度等关键视觉信息感知特征为自变量的评估方法,采用复杂影像地图下的目标识别任务,建立以视觉搜索响应时为指标的视觉搜索效能量化评估模型。实验结果表明,基于3种地貌（城市、海洋、高原）下不同对比度和亮度的441张影像地图实验数据生成的量化模型,可以良好地拟合被试的行为响应时（R2= 0.232,p<0.001）。     

人眼明度视觉空间频率传递特性的研究

为描述人眼视觉系统对空间复杂颜色刺激的信息处理机制,研究人眼视觉系统空间频率信息传递的多通道特性.设计心理物理实验,测量人眼视觉系统在感知均匀色空间CIELAB明度通道上的对比度敏感度数据.实验选取明度轴上5个明度值作为颜色样本,制作明度对比度随正弦波频率调制的图像刺激序列,挑选正常视觉观察者,采集5个明度样本的12个空间频率的对比度敏感度数据.对实验数据进行相关性分析发现:单个明度样本的不同空间频率对应的观察值之间是非线性相关的;随着明度样本数量增多,观察值之间的线性相关性增强.因此,人眼视觉系统对明度颜色通道的信息处理机制可用线性模型描述;明度颜色通道的空间频率传递特性可用3条空间频率调谐曲线表征;3条空间频率调谐曲线作用的频段不同,峰值不同,表现了人眼视觉系统具有不同的空间频率感受野.      

基于神经网络的聚碳酸酯表面形貌参数与光泽度关系研究

研究了聚碳酸酯复杂表面形貌参数与表面光泽度的关系.使用不同目数的砂纸作为刮头,施加不同大小的恒定法向力对聚碳酸酯高光表面进行刮擦,得到具有不同光泽度的损伤表面.使用原子力显微镜和光泽度仪分别测得材料表面的三维形貌参数和光泽度数据,发现高光聚碳酸酯表面在砂纸的作用下损伤越严重,光泽度值越低.采用皮尔逊相关系数分析单个形貌参数与表面光泽度间的相关性,发现在所研究的16个形貌参数中,只有8个形貌参数与光泽度有较强的相关性.选用BP和RBF神经网络,对具有较强相关性的形貌参数与表面光泽度的复杂关系进行学习和预测,结果显示2种神经网络模型都能够预测表面损伤后光泽度的改变,基于对2种模型的分析,RBF神经网络比BP神经网络更适合于建立形貌参数与光泽度的非线性联系.     

在CIECAM97s中建立均匀颜色空间

利用色差评估数据构造的色分辨椭圆,对基于国际照明委员会1997年推荐的色表模型CIECAM97s的颜色空间进行均匀性分析,并用线形回归方法调整初始颜色空间明度、红绿度和黄蓝度坐标的量表,推导出新的均匀颜色空间J_ucsa_ucsb_ucs·与初始颜色空间比较,新颜色空间的均匀性有了明显的改善.     

棉织物涂料数码印花适性规律

针对数码印花中织物印花效果只有在打印完成后才可根据印花织物所显现的色彩和图案进行评价,而打印前织物本身的物理特性对印花效果的影响尚不明确的现状,以9种棉织物为研究对象,筛选影响棉织物印花适性的9项物理指标(纱线支数、经密、纬密、厚度、纱线捻度、白度、芯吸高度、光泽度和表面粗糙度),利用主成分分析法构建棉织物印花适性的评价模型。通过分析棉织物印花后的显色数据,验证模型预测结果。结果表明:印花适性评价模型具有适用性,可用于快速评价棉织物印花适性;增加棉织物白度、降低棉织物表面粗糙度可提升印花织物的颜色再现性;提高织物光泽度与白度有利于提高印花的明度;织物厚度和芯吸高度对印花渗透率的影响较大。     

不同环境温度下照明光源对人体体温调节的影响

研究人在不同环境温度下,光源照度和色温对人体体核温度、皮肤平均温度和皮肤血流量的影响,探索光源照明对人体体温调节的作用.对8名受试者在人工气候室不同环境温度(18,30 °C)、光源照度(300,1 000 lx)和色温(3 000,6 000 K)下的体核温度、平均皮肤温度和皮肤血流量进行了60 min的测量和记录.结果表明：无论在高温还是低温条件下,当人体暴露于低色温光源下时人的体核温度较高色温光源下时高;在较低的环境温度下,平均皮肤温度和皮肤血流量在冷色温光源下的值高于低色温光源下的值;在较高温度下,平均皮肤血流量和皮肤温度在低色温光源下的值高于冷色温光源下的值.因此,在环境温度发生变化时,光源照明对人体的热调节起着一定的作用,在环境高温下以运用高色温光源为宜,反之亦然.这提示人们在不同的环境温度下对于光源照度和色温的选择是一个值得重视的问题,除视觉需要外,选择时还应考虑人体生理功能的平衡和舒适感.     

基于机载小光斑LiDAR数据插值的亚热带森林丘陵地形的误差分析

以激光雷达(LiDAR)地面点云数据为数据源,将北亚热带天然次生林下的丘陵地形作为研究对象,分析了6种常用局部插值方法生成DEM的全局误差及其与地形因子、地面插值点密度和地表植被状况的相互关系,并借助随机森林方法进行插值误差不确定性制图。研究表明:各插值表面的预测值总体偏低,其最佳输出空间分辨率为2 m; 其中以自然邻近法插值生成的数字地形精度最高且可视化效果最好,而张力样条法的精度最低; 全局误差随坡度增大而逐渐提升,随地面插值点密度提高逐渐降低; 幼龄和中龄天然次生林所在区域地形插值的误差较大而成熟林的误差最大,灌木区全局误差不高但误差变异较大。同时,以LiDAR提取的植被参数与地形插值误差表现了较好的相关性,而归一化植被指数(NDVI)与误差之间的相关不明显,这表明以LiDAR数据提取植被参数在NDVI易饱和地区也可以较好地反映地形插值精度。     

基于不同光源及显色背景下红-黄色翡翠质量分级研究

颜色是决定翡翠价值的重要因素,目前国标对红-黄色翡翠没有建立完整的分级体系,因此对翡翠的红-黄色进行分级研究十分必要。颜色分级离不开背景与光源,本文从色度学角度出发,基于CIE 1976 L*a*b*均匀色空间,在D65光源、CWF光源和A光源照射下对红-黄色翡翠样本的L*、a*、b*值进行测量,进而计算出彩度值C*及色调角ho,结合统计分析证明,A光源为红-黄色翡翠的最佳照明光源,D65标准照明光源可作为红-黄色翡翠的最佳评价光源。由于背景变换对样本颜色参数影响较小,因此选取与标准光源箱表面灰度相同的孟塞尔中性背景N7色卡为最佳显色背景。本实验结果表明,在D65光源与N7色卡背景下,通过K-means聚类分析,最终可将翡翠红-黄色分为七类。     

用单波长激光制作真彩色全息图

研究将已有的彩色技术与彩色印刷术相结合,在无全色光致抗蚀剂的情况下,利用单一波长的激光光源和现有的蓝敏光致抗蚀剂,采用密度编码分区记录方法,在同一干版的不同区域记录三原色掩模的菲涅耳全息图,白光再现下,获得真彩色全息图.     

海上大气信道可见光通信波长选择

针对海上可见光通信波长选择的问题，分析了影响海上可见光通信的背景光模型和大气湍流信道模型，分别得出了两者对可见光通信质量产生影响的关键因子。根据背景光模型公式与Gamma-Gamma大气湍流模型公式，计算推导出在强光背景和大气湍流同时影响下的可见光通信误码率。对3种条件下可见光通信系统进行了仿真，得出了在不同通信距离、折射率结构参数、视场角条件下，光源波长与误码率的相关关系。该关系的明确，为海上可见光通信光源波长选择提供了理论依据。     

基于无人机与机器学习的黄河源高寒草地植被覆盖度反演技术

针对高原高寒地区大面积草地植被覆盖度调查与实验过程中地面测量效率低下,遥感数据质量不佳、数量源受限与反演结果不确定等问题,在黄河源地区利用低空无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)遥感技术、统计建模与机器学习方法,开展基于可见光影像的高寒草地植被覆盖度反演与验证。结果表明:基于可见光构建的过绿指数与植被覆盖度的相关系数达0.676,比归一化差异指数高出近5.2%,具有较高的可靠性;利用过绿指数建立的高寒草地植被覆盖度统计模型中,对数模型和Gamma模型精度较高,但具有显著的地域差异性;直接利用低空无人机遥感波段值建立的机器学习模型精度显著优于各个统计模型,获得的均方根误差、估算精度、相对偏差和决定系数比统计模型中表现最优的对数模型分别提高2.68%、3.75%、7.35%和13.91%,且无需计算植被指数,在成本、效率和精度等方面具有较大的优势。     

Influence of scene statistics on colour constancy

The light reflected from an object depends not only on the surface properties of this object but also on the illuminant. The same is true for the excitations of the photoreceptors, which serve as the basis for the perceived colour. However, our visual system has the ability to perceive constant surface colours despite changes in illumination. The average chromaticity of the retinal image of a scene depends on the illumination, and thus might be used by the visual system to estimate the illumination and to modulate the correction that subserves colour constancy. But this measure is not sufficient: a reddish scene under white light can produce the same mean stimulation as a neutral scene in red light. Higher order scene statistics-for example, the correlation between redness and luminance within the image-allow these cases to be distinguished. Here we report that the human visual system does exploit such a statistic when estimating the illuminant, and gives it a weight that is statistically appropriate for the natural environment.     

基于建筑声学仿真模拟的视听一体化研究

文中选取莫扎特第四十交响乐多通道录音信号作为声源干信号，以天津文化中心音乐厅为例，通过建筑声学模拟软件ODEON进行声场模拟，将乐队按照乐器划分为49个点声源并分别对应各个乐器的指向性，在观众席设置5个典型接收点位置，分别计算每个声源点至接收点的双耳脉冲响应，再与每个声源点对应的乐器干信号进行卷积，将卷积得到的49个听音信号同步播放合成乐队多声源可听化信号。同时按照传统点声源的可听化方法，在交响乐队中心位置设置一个点声源，计算点声源至接收点的双耳脉冲响应，再与乐队49个干信号进行卷积同步播放得到交响乐单声源可听化信号。视觉方面首先在Sketch up中建立音乐厅的三维真实模型并给各个界面赋予真实材质，将Sketch up的视觉模型输出至VR虚拟现实模拟软件SimLab Composer，调整灯光、材质、环境等参数，对调整好信息参数的虚拟模型进行渲染以获得更好的沉浸感，通过HTC VIVE Cosmos眼镜输出VR虚拟场景，模拟厅堂的三维视觉。在建筑声学视听实验时分别对比多声源与单声源卷积的可听化信号分别在有无VR视觉信号的条件下混响感与ASW（感知声源宽度）这两个建筑声学空间感音质指标...     

试论地理底图在编制综合性专题地图集中的协调功能与编制方法——以《甘肃省国土资源地图集》为例

统一协调是综合性专题地图集编制出版中一个最棘手的问题。本文提出以地理底图统一协调图集编制出版中的部分矛盾,并根据图集的专题组合内容提出了编制地理底图的方法和方案.此方法具有超前性的协调特点,对相关部门收集资料和编绘作者原图时避免发生矛盾、保证图集的科学性具有实用价值.     

基于压缩感知和优化算法的欠定盲源信号分离

针对目前欠定盲源信号分离在源信号不充分稀疏的情况下分离精度较低的问题,提出一种基于压缩感知和优化算法的欠定盲源信号分离方法.首先分析了欠定盲源信号分离和压缩感知问题的等价性,并建立基于压缩感知的欠定盲源信号分离的数学模型;然后以分离信号的稀疏性和互相关性来建立目标函数,并通过使用压缩感知和优化算法来实现欠定盲源信号的分离;最后对语音信号进行了仿真实验.实验结果表明,在源信号不充分稀疏的情况下,利用这种方法得到的分离信号与源信号的平均相似系数为0.990 3,由此可见这种方法是一种有效的、分离精度较高的分离方法.这也为欠定盲源信号分离问题的研究提供了一种新的途径和手段.