改进U-Net网络的水下图像增强

为解决现有水下图像增强方法对水下图像特征提取能力不足而导致的模型通用性不足的问题,本文提出一种改进U-Net网络用于水下图像增强。首先,提出用生成对抗网络拟合一个新的水下退化模型,再用无水深度图像经过生成对抗网络合成对应的水下图像,从而建立水下数据集。然后,提出一种改进的U-Net网络充分提取水下图像特征,自适应地学习水下图像到无水图像的映射关系。在3种不同类型的数据集上对本文所提出的算法与其他具有代表性的增强方法进行对比验证,结果表明,本文提出的算法能够对不同场景下的水下图像进行颜色校正,提高了图像的清晰度和对比度。     

一种改进的暗通道先验水下彩色图像复原算法

为了解决光在水下传播过程中能量散射和衰减所导致水下图像对比度较低、纹理细节模糊和颜色失真等问题,提出一种改进暗通道先验水下彩色图像复原算法,根据水下光线传播特性建立水下图像成像模型,将水下图像的去模糊和颜色校正相结合,应用改进的暗通道先验算法提高水下彩色图像的对比度,再通过白平衡颜色复原方法处理水下彩色图像,实现水下彩色图像的颜色校正.实验结果表明,本文算法能够提高水下彩色图像的对比度,有效恢复水下图像的颜色.     

采煤沉陷区地形插值方法精度对比分析及改进

为探究采煤沉陷区精确的地形特征,在常用地形插值模型的基础上提出一种改良插值模型。运用图像对比、交叉验证、相关性分析等方法对各插值方法进行精度分析,选取最合适该区域的插值方法;再根据非充分采动区沉陷地质结构和无法保留地形细节的情况,采用合适的插值法、使用K-means聚类法将整个研究区域分块,选取地表粗糙度Sr较大的区域,用薄板样条插值法重构局部地形DEM。线性三角网法插值曲面与真实的沉陷地形更吻合且连续性和趋势符合性良好,其评价指标精度最高。采用拟合度为0.9的薄板样条插值法重构Sr>1.50的地形DEM,并计算得整个区域的决定系数R²为0.981 5。结果表明,该组合插值方法在保持高精度的同时,具有可靠的平滑性,可以保留更多的地形细节。结论可为无人船数据构建沉陷区水下地形DEM选择最佳的插值方法及相关工作提供一定的参考。     

基于分形插值的地貌生成技术

为了在自然地表的三维重建过程中获得满意的效果 ,在分形原理的基础上提出一种基于地表分形特征的三维数据分段双线性插值算法 .首先通过线性回归得到原始稀疏三维地表数据的分形统计特性 ,再以此特性为基础采用双线性插值的思想来构造更为稠密的自然地貌 .本算法的独特之处是能够处理非均匀采样条件下的三维稀疏数据 ,同时得到逼真的插值结果 .实验结果证实了本算法的有效性和实用性     

基于 UCM 算法中直方图拉伸的水下图像增强研究

针对水下图像色彩失真,对比度低以及图像模糊不清等一系列问题,提出了一种基于色彩模型的水下图像增强算法,改进了现有的 UCM 算法的直方图线性拉伸,使用限制对比度自适应的方法对直方图进行非线性均衡化,使处理后的图片对比度增强效果更好,图像质量更高,更符合人类的视觉感知。 通过搭建的水下海参场景和模拟海底图像偏蓝绿色的实验环境,拍摄了 4 组海参在不同姿态、工况下的水下图片并对其进行定性、定量分析,得出改进后的 UCM 算法在 UIConM、UIQM、NIQE 指标下的数值分别平均为 0. 63、4. 30、3. 30,相比较其他 3 种算法,该算法处理后的图像质量评估指标均为最优,由此证明了研究的算法相对于其他的传统算法显示出更好的可行性和优越性,并且能够适应不同的水下工况,拥有良好的鲁棒性。     

基于Landsat 8数据反演地表发射率的几种不同算法对比分析

为了分析研究不同地表发射率反演算法的精度和适用性,文中选取西安市的遥感影像Landsat 8为基础数据,运用ENVI,ArcGIS等软件,首先对Landsat 8数据进行预处理,提取西安市的NDVI影像;然后,建立决策树模型得到西安市地表分类影像,并基于像元二分模型反演得到植被覆盖度,基于NDVI得到4种不同算法的地表发射率;最后,以精度0. 01的MODIS LSE产品为标准数据,从像元尺度上对比分析了4种算法的精度,并依据回归决策树方法的分类结果,对比分析了不同算法在各类地表覆盖类型上的发射率反演差异。结果表明:在像元尺度上,植被指数混合模型法与NDVI~(TEM)改进算法精度较高且较为接近;从不同下垫面的反演差异来看,在植被区域4种算法之间的差异较小,而对于水体区域,4种算法之间的差异较大;从反演方法的适用性而言,植被指数混合模型法与NDVI~(TEM)改进算法较为适合本研究区。     

厦门市地表温度与植被覆盖关系定量研究

以福建省厦门市为研究区,基于2015年的Landsat 8遥感影像数据进行4种不同算法的地表温度反演,并对4种算法的结果进行精度验证,选择一种精度最高的算法的结果与植被覆盖度进行回归分析,探讨不同下垫面的植被覆盖度与地表温度的关系.结果表明:在本研究区内,使用单窗算法反演地表温度结果与对比数据更为接近,精度相对较高.地表温度与植被覆盖度之间具有明显的相关关系,植被覆盖度能够有效降低地表温度.在不同的植被覆盖度范围内,对地表温度降温效果不同,当整体植被覆盖度水平较低时,植被覆盖度的增加能够更加明显地降低地表温度.不同的下垫面类型植被覆盖度与地表温度之间有很好的对应关系,植被覆盖度越高的下垫面类型,温度越低.     

数字高程模型中插值算法对坡度和坡向的影响——以历山山区为例

数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是地表形态的数字化表达,其他地形因子如坡度,坡向等可在DEM的基础上提取.文章以山西省运城历山山区为研究区域,数据源取自样区的1∶5万的航拍地形图,利用ArcGIS软件,对比四种插值算法,反距离权重插值,样条函数插值,克里金插值和TIN(不规则三角网)插值算法所生成的DEM在提取坡度、坡向上的差异.研究结果:对于不同的插值算法,所提取的坡度在第1~10级(0°~30°)之间差异较大,所提取的坡向差异主要在正北方向,而且TIN算法产生的平地面积大于其余3种算法.     

一种高精度的扩频信号多普勒估计方法

在分析BPSK扩频接收机基带信号特性的基础上,提出两项对Rife算法的改进,及利用改进的Rife算法与DFT系数分析相结合的多普勒频率估计方法.该方法在串行伪码搜索,FFT并行分析扩频信号的多普勒流程的基础上,增加对DFT的插值和相位分析,实现了一种提高多普勒估计精度的算法.附加的处理计算量小、复杂度低,易于硬件实现.     

基于自适应形态学的LPI信号检测预处理算法研究

针对传统算法在面对复杂环境中LPI信号检测时不能对噪声进行有效的滤波,提出了一种基于自适应形态学的LPI信号检测预处理方法。首先建立单一尺度形态学滤波模型,其次在单一尺度形态学频谱数据做分段插值处理时,在每段采用加入比例系数的改进形态学腐蚀和膨胀机理,再将插值后的序列与原信号相减来对其进行修正,最后通过算法仿真,验证了改进的算法在弱化结构元素尺度选择矛盾对不同带宽处的噪声基底估计的影响的同时,还能大大降低整个算法运算量的效果,取得了良好的滤波效果。     

带一般约束无导数优化问题的改进信赖域算法

通过建立约束违和函数, 利用进步栏阈法(PB策略)筛选出插值点集中性质较好的迭代点, 同时修正子问题的初始增广Lagrange乘子, 提出一种改进的无导数信赖域(TRDF)算法, 并证明了改进算法的收敛性. 针对不同维数测试问题的数值试验结果表明, 改进算法有效降低了求解二次插值模型的迭代次数和迭代时间.     

水下相机标定算法研究

光线在水下成像过程中经过水、玻璃和空气3种折射率不同的介质而发生折射现象。在这种情况下,利用简单针孔成像模型表征水下成像将产生非线性误差。针对这一问题,本文在分析多介质环境中光线的折射效应的基础上建立水下相机模型,并基于该成像模型提出一种水下相机标定算法。在实验室条件下完成水下双目相机的标定工作并与同类标定算法进行比较。实验对比结果显示,基于水下成像模型提出的相机标定算法能够有效的修正折射效应对水下图像产生的畸变影响,更加准确的表征水下成像过程。     

基于时空特性自适应插值的混合去隔行方法

为了实现隔行扫描到逐行扫描的视频格式转换,需要使用去隔行插值技术.针对传统运动补偿插值算法的误差传递、运动估计不准、计算复杂度较高等缺陷,提出一种基于奇偶一致性搜索的运动补偿去隔行方法;针对传统基于边缘方向插值算法的边缘定位不准等缺陷,提出一种基于梯度辅助的场内多方向插值方法.将上述两种方法与场合并插值和行平均插值相结合,提出一种新的基于时空特性自适应插值的混合去隔行方法.该方法能够利用视频中的时空特性,有效地解决传统去隔行算法因运动估计错误和边缘定位不准导致的插值失真等问题.实验结果表明,与传统去隔行算法相比,该方法能够在降低总体计算复杂度的情况下获得0.7,d B左右的PSNR提升.     

一种抵抗插值误差的数字水印方法

几何攻击会给数字水印带来同步误差和插值误差,现有的多数抗几何攻击的鲁棒水印方法都把焦点集中在同步误差上,对插值误差的研究甚少.介绍了常见的插值算法并指明了插值误差产生的原因,能够实现最佳的嵌入率、嵌入失真以及鲁棒性之间平衡的QIM(quantization index modulation)水印算法,进而分析了插值误差对QIM算法的影响,在此基础上提出了针对插值误差的逐像素点选择QIM水印算法.实验在纹理程度不同的10幅图像上进行.实验证明,提出的水印算法对插值误差的鲁棒性优于原始的QIM水印算法.     

基于自适应形态学的低截获概率信号检测预处理算法

针对传统算法在面对复杂环境中低截获概率(lour probability of intercept,LPI)信号检测时不能对噪声进行有效的滤波,提出了一种基于自适应形态学的LPI信号检测预处理方法。首先建立单一尺度形态学滤波模型;其次在单一尺度形态学频谱数据做分段插值处理时,在每段采用加入比例系数的改进形态学腐蚀和膨胀机理,再将插值后的序列与原信号相减来对其进行修正;最后通过算法仿真,验证了改进的算法在弱化结构元素尺度选择矛盾对不同带宽处的噪声基底估计的影响的同时,还能大大降低整个算法运算量的效果,取得了良好的滤波效果。     

基于拓扑关系的地图数字合并方法研究

提出了一种基于拓扑关系的地图数字合并方法,并阐述了几何数据与属性数据融合的空间数据融合流程.采用改进的实体匹配算法实现了不同矢量空间数据的地图数字合并,并以实例验证了融合模型和算法的有效性.     

基于平面和球面插值的图像放大算法

现有的图像放大算法由于采用的插值方法存在一定的不足,容易出现"锯齿"形边缘和模糊的现象.文章改变图像的表示模型,提出了平面插值和球面插值相结合的图像插值方法.该算法避免了传统的插值方法用统一的模型逼近所有像素的不足,对不同的情况用不同的插值方法,理论分析和实验结果表明了文中方法的有效性.     

基于聚类肤色模型的人脸检测

在安全检测、人机交互等人脸识别应用中,人脸的检测与定位是前期重要工作.该文提出一种改进的基于亮度聚类的肤色模型,并提出一种新的最佳阈值选择算法,设计了肤色检测算法流程.实验证明该算法提高了人脸检测的速度和鲁棒性.     

南方典型丘陵区域DEM高程插值方法研究

以湖南城市学院玉壶山为研究区域,利用曲面移动拟合法、线性内插法、自然邻点插值法和Kriging插值法等4种插值方法对采样点数据进行高程插值,生成规则格网DEM,并对内插结果进行了精度分析.在建立DEM的基础上,对4种插值方法生成相应的等值线、坡度和坡向值,通过与实际地形的比较,对不同算法插值结果进行了分析和评价.实验结果表明,在地貌类型以丘陵和山地为主的南方地区,曲面移动拟合法(SMF)有着更加良好的表现,能够更精确地模拟出真实的地形.本文研究可为南方典型丘陵区域DEM内插算法的选择提供参考和借鉴.     

一种曲面拟合内插数字海图水深插值算法的设计与实现

设计和实现了一种改进的曲面拟合内插水深插值算法。以实现海岸带数字高程模型(DEM)为背景，比较几种不同的水深插值算法的优点和不足，设计一种曲面拟合内插算法并建模实现，表明该算法具有插值结果较精确和鲁棒性较好等优点，应用在MGIS上进行海岸带DEM实验并取得了较好的实验结果。