用于焊缝检测的X射线实时图像序列时空域滤波

X射线实时图像处理技术是在线自动检测焊缝缺陷的关键环节。由于原始图像噪声大,严重影响了焊缝缺陷X射线实时自动检测技术的实际应用。该文先对焊缝X射线实时图像序列进行匹配,在此基础上采用扩展的局部线性最小均方差法进行时空域滤波,从而综合利用X射线实时图像序列的时域信息和空域信息。实验结果表明:焊缝X射线实时图像时空域滤波效果明显优于现有的空域滤波和时域滤波,为后续焊缝缺陷检测的图像处理提供了良好条件。     

用于焊缝检测的X射线实时图像序列时空域滤波

X射线实时图像处理技术是在线自动检测焊缝缺陷的关键环节。由于原始图像噪声大,严重影响了焊缝缺陷X射线实时自动检测技术的实际应用。该文先对焊缝X射线实时图像序列进行匹配,在此基础上采用扩展的局部线性最小均方差法进行时空域滤波,从而综合利用X射线实时图像序列的时域信息和空域信息。实验结果表明:焊缝X射线实时图像时空域滤波效果明显优于现有的空域滤波和时域滤波,为后续焊缝缺陷检测的图像处理提供了良好条件。     

炭素制品X射线图像的小波边缘提取

针对经典的边缘检测算法在炭素制品X射线有噪图像的边缘检测效果问题,提出了基于小波变换的多尺度局部模极值边缘检测算法.该方法充分利用了小波变换优越的时频局部化分析能力及图像边缘点和噪声点的小波变换局部模值和方向在不同尺度下呈现不同的特性的特点.首先对图像进行小波增强处理,改善了图像的质量,在此基础上,确定了检测X射线图像边缘的最优边缘检测滤波器(小波基)和尺度,给出了小波多尺度局部模极大值的算法,并将该算法与经典的边缘检测算子进行了比较.实验结果表明,该方法明显比传统检测算子的效果要好,为进一步的缺陷模式识别等高层处理奠定了良好的基础.图3,参15.     

融合位置估计的自适应尺度相关滤波跟踪

针对相关滤波跟踪算法中不能适应目标多尺度变化的问题,提出了一种融合位置估计和尺度估计的自适应尺度相关滤波器.通过提取当前图像中不同尺度大小的目标模板,作为先验信息加到滤波器中学习,训练滤波器.对多尺度模板训练赋予新的权重定义,重新定义了多尺度模板对应的标签.提高了滤波器对目标尺度变化的敏感度.通过在CVPR2015数据集验证,该方法的精准率为0.803、成功率为0.705.特别是在多尺度环境影响下,该算法结果优于其他算法,达到了预期跟踪效果.     

双能X射线高动态范围安检图像压缩算法

为使拥有高动态范围的双能X射线安检图像在普通显示器上显示时不丢失细节,提出了一种基于多尺度局部保边(local edge-preserving,LEP)滤波的自适应色调映射算法.该算法对原始图像进行多尺度LEP滤波,得到1个基础层和3个细节层.随后对基础层进行对数自适应色调映射,并对3个细节层进行Sigmoid函数自适应增强.将处理后的各层图像相加,并进行直方图均衡化调整以去除噪声、提高图像对比度.该算法同时对高、低能X射线图像进行处理,并在处理后根据高、低能图像各自的特点进行融合,最终得到保留丰富信息的低动态范围双能X射线图像.实验表明,该算法在信息熵、对比度提升指数及峰值信噪比三方面都有提高,能够有效改善图像质量.     

基于几何图像滤波的3D人脸识别算法

针对表情变化下的三维人脸识别问题,提出了一种基于几何图像滤波的特征提取方法,并根据样本图像滤波后的特征分布函数给出最优卷积滤波器的设计过程.首先,利用网格平面参数化方法,将人脸网格映射到边界为正四边形的平面区域内,经过线性插值采样得到具有三维形状的二维几何图像;然后,将整体几何图像切割成局部分块图像的集合,在每组局部分块图像构成的训练样本库中利用差分进化算法对滤波器进行优化设计;最后,利用训练得到的最优滤波器提取对应分块图像的局部特征并计算相似度,将相似度得分融合,即可得到最终识别结果.利用FRGC v2人脸数据库进行实验验证,结果表明,使用几何图像滤波能显著提高算法的精度和鲁棒性.     

基于多尺度局部边缘保持滤波的X射线图像色调映射算法

为了使工业和医疗检测系统获取的高动态范围X射线图像显示于普通显示器并保留丰富的细节信息,提出了一种基于多尺度局部边缘保持(local edge-preserving,LEP)滤波的色调映射算法。原始图像通过LEP滤波器得到代表近似信息的基础层图像,并与基础层图像对应位置灰度值作差,得到代表细微边缘的细节层图像。对该基础层图像进行两次类似的分解后,原始图像被分解成一个基础层和三个细节层图像。各细节层图像的细节信息增强后与基础层图像融合,并通过直方图均衡化提高图像的对比度,得到保留了原始图像中丰富细节的低动态范围图像。实验结果表明,所提算法在结构保真度、自然度、图像质量评分的表现上都得到了较大改进,有效地优化了图像质量,提高了X射线检测系统的检测效率。     

对光照变化鲁棒的快速关键点提取与匹配

利用积分图像提出一种对光照变化鲁棒的快速关键点提取与匹配方法.首先,对基于黎曼积分的对比度拉伸响应,利用积分图像进行多尺度上采样滤波,快速提取光照鲁棒的局部特征,并在多分辨率框架下基于局部极大值检测多尺度显著特征关键点.然后,使用积分图像方法对以特征点为中心对称的矩形区域快速构造协方差描述,并采用对数欧氏距离,测度2个匹配场景中所提取的关键特征点周围区域的协方差矩阵之间的差异;最后,根据稀疏匹配策略,完成2个特征点集之间的自动匹配.实验结果表明,该方法结构简单,计算快速高效,准确性较高,且对于光照变化具有较好的适应性.     

一种多尺度X射线胸片图像增强算法

针对医学X射线胸片增强的同时会在大尺度边缘产生伪影从而影响医学诊断的问题,提出了一种基于边缘的非线性X射线胸片增强算法(MSCE).该算法先将图像进行多尺度分解,然后结合人眼视觉对对比度敏感的感知特性,计算图像基于边缘的局部对比度,通过结合其局部对比度信息控制各尺度信号增强系数,最后重建得到增强后的图像.MSCE算法能在保证小信号增强能力的同时,较大限度地抑止大尺度信号边缘伪影.实验结果表明,与Vuylsteke以及Stahl的非线性增强算法相比,在保证同样细节增强能力的同时,其大尺度边缘区的平均局部方差分别下降了约36.78%和29.64%,实验验证了MSCE算法具有优越的整体视觉质量.     

基于形态学的焊缝X射线图像缺陷检测

通过对焊缝X射线图像进行垂直扫描,提取扫描线的线灰度曲线,提出了焊缝缺陷位置的检测算法.应用形态学滤波和分水岭变换对缺陷轮廓进行提取,实现了焊缝X射线图像缺陷的检测.对图像的实测结果表明,该方法能有效地对焊缝缺陷位置进行检测.     

一种高斯色噪声混响背景的宽带信号检测算法

针对由正反线性调频信号和双曲调频信号产生的宽带混响,研究了以局部平稳高斯色噪声混响模型为基础的分段匹配滤波检测算法。对匹配滤波器采用分段预白化处理,对数据进行合理分段后,对每段数据按高斯色噪声背景下的最佳检测器,即对匹配滤波检测器进行预白化处理,则可以得到分段预白化匹配滤波检测器。仿真试验实现了对混响数据下的宽带信号检测。结果表明采用分段匹配滤波器和分段预白化滤波器可以在低信混比下检测信号,其中分段预白化匹配滤波算法可以有效检测满足局部平稳高斯色噪声背景下的回波信号,且性能优于分段匹配滤波器。     

基于辅助粒子滤波的盲多用户检测快速算法

针对粒子滤波在盲多用户检测中计算复杂的问题，构建了一种低复杂度的辅助粒子滤波盲多用户检测快速算法．在同步快变平衰落信道下，该算法对超过门限数目的粒子进行分类，并以匹配滤波检测器的检测值作为相应类别粒子权系数的加速依据，以不同类别粒子的概率差闽值及匹配滤波检测器的检测值作为粒子滤波所需粒子数目是否足够的判断准则，自动调节不同情况下所需的粒子数目，通过降低粒子数目来降低粒子滤波盲多用户检测算法的计算复杂度．仿真结果表明，辅助粒子滤波快速算法在多用户检测性能上可与原粒子滤波算法相比拟，且计算量可降低30％～40％．     

基于OTSU算法和带通滤波器的毛玻璃型肺结节检测

针对毛玻璃型肺结节成淡淡的模糊影,不容易用肉眼观察到,并且其灰度值介于肺实质和血管之间的特点,提出一种基于带通滤波器的毛玻璃型肺结节检测方法.首先用OTSU算法分割肺实质,然后用带通滤波器检测毛玻璃型肺结节.实验表明,此检测方法在所需运行时间和敏感性上都优于现有方法.     

匹配滤波器解扩方式及性能

介绍了数字匹配滤波器解扩电路的结构和特点，研究了高斯白噪声信道下基于数字匹配滤波器的PN码捕获方式，并根据匹配波滤器相关处理时间的不同（部分周期和全周期）推导了PN码同步检测和虚警概率，最后对数字匹配滤波器的相关输出进行了仿真，给出了检测，虚警概率数值分析结果，从而为进一步研究数字匹配滤波器解性能提供了理论依据。     

样本缺失情况下的雷达目标自适应检测

雷达信号自适应检测问题中,参考数据中部分样本丢失会导致常规检测器性能显著下降。在无先验信息条件下,采用期望最大算法获得杂波协方差矩阵的最大似然估计,得到基于期望最大算法的自适应匹配滤波器。利用探测环境的先验信息,在贝叶斯框架下,采用Gibbs抽样获得杂波协方差矩阵的后验均值估计,得到基于马尔科夫链蒙特卡洛自适应匹配滤波器。计算机仿真分析表明,这2种检测器可以在样本缺失情况下具有较好的检测性能。当杂波协方差矩阵先验信息较少时,EM-AMF与MCMC-AMF检测性能相当;当有先验信息可供利用时,MCMC-AMF的检测性能可以得到进一步提升。     

基于信道均衡技术的CDMA下行链路的检测方法

多用户检测技术应用在CDMA系统中可以有效的消除多址干扰,用于上行链路能体现其优越性的,但由于其复杂度过高,是不适于下行链路的,而传统的匹配滤波器是无法消除多址干扰的,笔者分析了CDMA系统下行链路离散系统模型,提出了一种适用于CDMA系统下行链路的数据检测算法,此算法由信道均衡器和匹配滤波器组成,信道均衡是基于迫零均衡准则,仿真实验表明此种检测方法的误码性能是大大优于传统的匹配滤波器检测的。     

基于HSI颜色空间的车流量统计

本文针对常见在RGB颜色空间的运动车辆检测方法的不足,提出了一种基于HSI彩色空间的运动车辆检测方法。该算法利用高斯混合模型提取背景,通过选取大小合适的检测带进行背景帧差运算,运用图像二值化提取运动目标。然后利用垂直投影法,并对投影后的图进行中值滤波,从而有效地统计出了车辆数。     

随机时变浅海声信道的匹配方法

首先研究对解卷积求信道冲击响应匹配方法,在具有相对稳定多途的信道结构模型下,由计算机模拟分析其性能;其次用简化的匹配方法——脉间相关法对实际的海上声传播信号进行计算机处理分析;最后由微处理器等构成了一个用脉间相关法实现匹配的实时信号处理系统,结果表明,由计算机模拟的修正匹配滤波器性能优于常规匹配滤波器;脉冲相关法简化的匹配方法优于拷贝相关器;所设计的系统能实现对信号的实时处理;对随机时变浅海声信道具有较好的匹配能力;检测概率较高而虚警概率趋于零。     

ANMF和CM-CFAR在K分布海杂波下的性能分析

目的研究非相干积累检测器和相干积累检测器的检测性能。方法对比了单元中值恒虚警(CM-CFAR)检测器和自适应归一化匹配滤波(ANMF)检测器。结果对比了两个检测器的计算复杂度,给出了在实测K分布海杂波情况下两个算法的性能差异,分析出差异的原因与积累和样本在距离上的相关性有关。结论在弱杂波环境下,当积累10个脉冲时,ANMF检测器较CM-CFAR检测器有23dB的性能增益,在强杂波环境下,二者性能相当。     

鱼类体长生长方程两种比较方法的模拟研究

本文以ｖｏｎＢｅｒｔａｌａｎｆｆｙ鱼类体长生长方程为模型，对１２个不同鱼类群体的参数统计量分别作１０００次模拟，进一步采用ＨｏｔｅｌｌｉｎｇＴ２检验及似然比检验两种方法对原始参数统计量与模拟参数估计量一一作比较．似然比检验结果表明，两种估计量的差异几乎皆不显著；而ＨｏｔｅｌｌｉｎｇＴ２检验结果却与鱼类群体的样本含量有关：随着样本含量的增多，差异不显著的次数逐渐减少．因此，在比较不同的ｖｏｎＢｅｒｔａｌａｎｆｆｙ鱼类体长生长方程时，不宜应用ＨｏｔｅｌｌｉｎｇＴ２检验方法．