利用成像系统的光学散焦获取景物的深度信息

研究了一种新的被动测距方法，利用测量被动成像系统光学散焦的数字图像处理方法，分析光学散焦程度的变化与景物深度的关系，提出了一个散焦被动测距的计算公式，并得到了一些实验结果，该方法只需对景物采集两幅有差别的图像，避免了大量图像的采集和存储，两幅有差别图像是通过改变摄像机镜头的光圈系数来获得的，避免了图像间的位置校准和匹配。     

微悬臂梁阵列成像系统光学特性分析

光学读出式红外成像系统是近年来提出的一种新型红外成像技术,该技术是基于探测双材料微悬臂梁吸收红外辐射后的变形量.这种红外光学成像系统由微悬臂梁阵列和光学读出设备组成,在本文中,将首先论述其系统结构和成像原理;在此基础上,通过分析单个微梁的衍射谱在透镜谱面上空域分布特点,提出了一种改进的谱平面刀口滤波方法,特别是讨论了成像系统将热变形角度转换成图像灰度的原理以及影响因素,并深入分析了成像系统的灵敏度.最后,给出了利用本系统获得37 ℃和300 ℃温度的红外发光物体成像结果.     

APD光子计数图像的蒙特卡洛仿真与实现

该文应用统计光学理论研究微光成像;结合雪崩光电二极管(APD)光子探测器件的工作特点,采用蒙特卡洛方法模拟光子计数图像的成像过程。结果表明,通过基于器件特性和光子运动统计规律的仿真实验可以获得光子计数图像。以仿真流程为依据搭建了固态APD光子计数成像实验系统。在10-5lx环境照度下,通过对目标扫描得到一系列光子计数值。将光子计数数据进行存储和运算,恢复了光子计数图像。实验证明,基于APD的成像系统可以实现微光环境下目标的二维探测成像。     

光学读出红外成像研究进展

介绍红外成像技术的发展与应用,着重评述中国科学技术大学近代力学系光测实验室从事光学读出非制冷红外成像技术课题的研究进展.提出了刀口滤波法测量微梁阵列FPA(focus planearray)变形的高灵敏光学检测法,将微梁单元的热致转角变形转变为像平面上微梁像的灰度变化,从而获得微梁阵列转角变形表示的FPA上的热像;针对提出的测量方法,设计制作出相应的无基底多回折间隔镀金腿变形放大FPA;在研制的原理样机上实现了室温物体红外成像;是国际上第三个实现新概念光学读出红外成像、国内第一个实现自主核心芯片非制冷红外成像及其系统研制的课题组,热成像指标已达到:温度分辨率100 mK,感热像素尺寸60μm,相关技术指标处于国际领先,研究工作已申请了12项发明专利,并有4项已获得授权.     

微位移视觉测量光学成像系统与放大率倍数研究

通过对激光三角法微位移测量光学成像系统的研究。提出倾斜放大率的概念，并推导出计算公式。倾斜放大率有助于光学成像系统的优化设计，并可以进行成像大小的精确计算。利用倾斜放大率，深入分析了光斑成像的规律，揭示了实际光斑的成像特点。     

光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究

为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。     

基于径向基函数神经网络的栅格图像非线性畸变校正

为了减小光电成像测量系统中存在的非线性畸变,提高测量精度,提出了一种基于径向基函数神经网络的图像畸变校正方法。提取带有桶形畸变的栅格图像中的栅格交叉点作为控制点,利用光学成像关系推算出栅格交叉点的理想无畸变位置,构成径向基函数神经网络的训练集。经过训练,可以确定径向基函数神经网络结构的优化参数。针对栅格图像进行了畸变校正实验,并与多项式变形法进行了比较。实验结果表明,所提方法能够自动、有效地校正图像畸变,效果优于多项式变形法。     

双目红外热成像定位技术研究与应用

文章基于数字图像技术提出了交叉成像算法,通过将2台红外热成像摄像机拍摄的图像进行交叉计算,提高了所拍摄图像的分辨率.将海上的船舶作为对象,通过对图像的分离、海平面的映射以及船舶的识别,得到了目标图像的高精度定位.其测量精度能够很好地满足监测需要.高分辨率的热红外图像在工程监测和测量中有着重要的意义,这也将扩展红外热成像技术在实际工程测量中的应用.     

基于Kalman滤波的电容成像图像重建算法

在电容成像(E lectrica l C apac itance T om ography,ECT)中,为充分利用多次量测信息以提高电容成像图像重建质量,提出一种基于K a lm an滤波的电容成像图像重建算法。该算法重点考虑了测量噪声的影响,利用对流型一系列多次测量中获得的新息不断进行最优加权以获得重建图像的最小方差估计。针对3种典型介电常数分布进行了仿真,结果表明K a lm an滤波应用于ECT图像重建的可行性和有效性。提出了提高该算法运算速度的方案,分析和仿真结果表明通过预先计算最优滤波增益,并寻找合适的迭代次数,算法可快速地获得满意的图像重建结果。     

单电流注入的三维MREIT快速重建及实验

磁共振电阻抗成像（MREIT）是将磁共振成像（MRI）与传统电阻抗成像（EIT）技术相结合的一种电导率成像技术,通过提供成像体精确的几何信息与成像体内部的磁通密度值,改善了电阻抗成像的病态性,使得电导率图像的分辨率显著提高．针对MREIT系统的快速成像问题,在分析磁共振电阻抗成像的数学模型和正逆问题的基础上,提出利用单次电流的磁通密度分量即可进行电导率图像重建的方法,缩短了测量时间,并降低了电极间的电磁干扰;将灵敏度矩阵法扩展到三维MREIT,采用半解析法计算灵敏度矩阵,使得图像重建速度得到提高;并通过仿真与仿体实验验证了该方法的有效性．结果表明获得的电导率分布图像具有较高的分辨率和图像质量,测量与重建时间的缩短为MREIT的临床应用奠定了基础．     

一种视频测井图像畸变校正方法

根据侧向多镜头视频测井装置获取图像的原理,提出了基于空间坐标变换的图像畸变校正方法.该方法首先通过畸变图像与校正图像之间控制点对的映射关系建立几何畸变模型,其次根据多项式拟合公式实现畸变图像的校正,最后通过双线性插值算法对图像进行灰度重建.通过采用直接和间接两种空间坐标变换方法对畸变图像进行仿真校正处理,结果表明,间接法校正图像的准确度高,像素过度平滑,满足了测井图像的精度要求.     

基于改进同态滤波的医用X光图像增强算法

针对医用X光图像对常规图像增强算法较敏感、易失真的特点,提出一种基于改进同态滤波的X光图像增强算法.算法将X光图像特性及同态滤波方法在图像增强上的优势结合起来,构建基于医用X线图频域的同态滤波器,通过指定最大增频位置及最高增益系数2个控制参数实现同态滤波控制,在不削减低频信号的基础上适当放大中高频信号,保留X光图像暗区易丢失的灰度及细纹信息,同时突出重要的组织边缘及纹理特征.实验证明,该算法失真率低、操作简便且运行效率高,对医用X光图具有较理想的增晰效果.     

基于湍流气体火焰热图像特性的温度分布

利用数字图像计算机技术，开发出一套对火争热图像的实时采集与测量系统，在小型火焰试验台上，对湍流火焰的热图像特性进行了试验与理论研究，获得了湍动燃烧图像特性的变化规律，提出了用解决火焰热图像特性与温度分布映射关系的单色基准温度标定法，并探索了此方法用于三维温度场时，由于辐射叠加所造成的温度失真的修正方法。     

医学超声动态图象的分区压缩技术

介绍了医学超声动态图象微小失真压缩研究中采用的分区压缩技术．它根据超声诊断临床经验和图象特征,将超声动态图象划分为病灶、结构图象区域及背景等图象．对病灶区域进行低压缩率的微小失真压缩,对结构图象区域的图象进行高压缩率的有损压缩,对背景则采取简单定时的游程编码压缩．实验证明它可提高超声动态图象的数据压缩比和降低计算运算量,取得了良好的效果     

一种基于图像内容的自适应色彩量化算法

色彩量化是数字图像分析与处理领域的基本问题之一.笔者以K-均值聚类为基础,提出了一种新的自适应色彩量化算法,该算法首先依据图像内容确定初始聚类中心,并对所有像素进行归类处理;再结合图像局部区域平滑度,修改聚类中心颜色;最后对所有聚类进行分裂和合并运算,并生成量化图像.实验结果表明,该算法具有较好的色彩量化效果（即色彩量化误差较小）,整体性能优于K-均值聚类色彩量化方案.     

面向快递分拣的二维码定位与校正方法

为了提高快递分拣系统的效率和自动化程度,提出将二维码技术应用到快递分拣系统中。但由于快递分拣环节中的快件位置随机性和流通环节中的快件表面磨损等因素,影响着二维码识别准确性。为此,提出利用二维码结构特性实现快递单二维码的定位,以加快识别速度,并针对上述问题造成的二维码畸变和磨损情况,提出了一种基于改进Canny算法的二维码畸变校正方法,实现快递单二维码图像的畸变校正以提高快递分拣识别率。实验表明,定位方法定位准确率为92%且计算速度快;畸变校正方法可以改善快递分拣中因二维码畸变导致的识别率低的问题。     

基于图像块相似性和补全生成的人脸复原算法

图像获取过程中,由于成像距离、成像设备分辨率等因素的限制,成像系统难以无失真地获取原始场景中的信息,产生变形、模糊、降采样和噪声等问题,针对上述情况下降质图像的复原问题,提出了适用于低分辨率,低先验知识情况下的人脸复原方法,通过基于图像相似性的期望块log相似性EPLL (expected patch log likelihood)框架来构建人脸复原效果的失真函数,利用生成对抗网络的图像补全式生成过程来复原图像。所提算法在加噪率50%以及更高情况下可以保持较好的人脸图像轮廓与视觉特点,在复原加噪20%的降质图像时,相比传统的基于图像块相似性的算法,本文算法复原结果的统计特征峰值信噪比PSNR (peak signal-noise ratio)与结构相似度SSIM (structural similarity)值具有明显优势。     

基于同态滤波的视网膜图像辐射量畸变校正

在对视网膜图像成像特点分析的基础上，对视网膜图像辐射量畸变的原因进行了分析，提出采用同态滤波的方法进行辐射量畸变校正，并设计了相应的同态滋波器。通过和直方图均衡化及多段线性灰度拉伸方法的实验比较，可以看出此方法可以更多地保留图像中的细节，使得图像中的整体光照更加均匀。     

基于双三次插值的鱼眼图像校正

通过标定板对鱼眼镜头成像模型参数进行标定,建立了特定鱼眼镜头图像校正模型,并应用该模型对鱼眼图像进行校正.利用双三次插值方法对鱼眼图像非特征点进行插值,校正效果良好,解决了鱼眼镜头所成影像的畸变问题,能较好地应用于视觉导航与监控领域.具体做法是:（1）利用自制的平面标定板标定鱼眼图像;（2）通过标定之后的镜头畸变参数,利用双三次插值算法将畸变的鱼眼图像还原为满足人眼视觉效果的透视图像.     

改进的SPIHT静止图像压缩编码算法

SPIHT算法是压缩编码效率很高的静止图像压缩编码算法。针对原算法没有从最佳率失真的角度出发来选择初始量化门限这一不足之处 ,提出了一种改进的 SPIHT算法。通过理论计算和试验分析 ,得到初始量化门限 T0 和编码失真的关系 ,并导出搜索最优初始量化门限 T0 的简单迭代方法。改进的 SPIHT算法能根据输入图像的特性和给定的编码输出码率自适应地选择最优初始量化门限 T0 。在相同输出码率的条件下 ,改进的 SPIHT算法比原算法峰值信噪比提高最多达 0 .6 d B