接触网风偏检测的亮度矩寻优分割算法

介绍电气化铁道接触网风偏视觉检测原理,以视觉检测的图像处理为背景提出一种能够适应不同光照条件的彩色图像分割算法.该算法融合彩色图像的一阶亮度矩和对比度信息,通过线性亮度寻优优化图像的一阶亮度矩,并以图像的初始一阶亮度矩为基准亮度进行对比度拉伸,实现对目标区域颜色特征的放大;同时,以特征点靶面的像素面积为目标值,以不同寻优亮度下图像的合格像素点统计量为寻优变量,对两者的关系曲线和最佳目标逼近方式进行了深入研究,确定合理的初始寻优亮度及寻优方向.最后,以现场采集图像为训练样本对算法进行验证和分析.研究结果表明:该方法能够实现彩色空间下接触网风偏目标特征点的有效、准确分割,对复杂光照条件具有良好的适应性和算法鲁棒性.     

一种与亮度细节相关的图像质量评价方法

由于图像质量取决于主观视觉标准,基于HVS模型分析图像质量的方法,逐步成为图像质量评价的一个新的活跃研究方向。文章基于JND思路,采用建立正交变换库的方法,将图像划分为不同的频带,获取对应频带下的亮度细节视觉阈值,建立亮度细节损伤因子,确定与图像亮度细节相关的质量评价方法;实验方法扩展了视觉多通道特性的分析方法,对应正交变换亮度细节视觉阈值的结果,可以提供图像质量评价参考使用。     

基于亮度感知的前景提取

前景提取是在图像整体认知基础上将感兴趣对象分离出来,本文联合图像亮度视觉感知和水平集方法提出了一种基于亮度感知的前景提取模型。该模型依据像素对的亮度视觉相关性,联合视觉区域内相似性和区域间的差异性,设计了亮度感知能量泛函,运用瑞利熵求解能量泛函得到视觉区域,利用视觉区域特征驱使初始曲线演化至前景轮廓。相对于传统算法,该模型运用图像视觉特征有利于从图像的整体认知上提取前景,提高了水平集方法的前景提取质量。     

非对称广义高斯亮度迁移与局部信息融合的土壤图像增强

【目的】为减小土壤图像成像环境条件差异对机器视觉识别土种精度的影响，提出对野外自然环境下采集的土壤图像可控光照增强。【方法】首先，用非对称广义高斯曲线拟合土壤图像V分量直方图，并在拟合曲线中引入目标迁移量，完成图像亮度迁移，实现土壤图像全局亮度可控增强；然后，利用全局和局部信息估计图像在局部区域上的光照权重，引入目标亮度，根据权重确定局部增量，并将局部增量叠加到原始V分量，实现基于局部增量的土壤图像亮度增强；再利用sigmoid曲线，将非对称广义高斯曲线亮度迁移获得全局亮度增强结果与基于局部增量的亮度增强结果融合，获得土壤图像的亮度可控增强。最后，根据色比不变性原理，分别对原始土壤图像R、G、B分量进行颜色校正。【结果】仿真实验表明：土壤图像从低亮度向高亮度迁移时，增强图像与目标图像在V分量上各对应像素的亮度差异均值为10.526 7，与目标图像亮度均值差异为0.245 1；从高亮度向低亮度迁移时，各对应像素的亮度差异均值为10.743 0，与目标图像亮度均值差异为0.272 1；本文所提算法在亮度控制上较其他算法具有更高的精度；主观质量评价表明，以原图亮度为基准，［-30,30］为土壤图像有效增强范围；【结论】所提方法能够实现亮度可控的土壤图像增强，算法是有效的。     

基于Sigmoid曲线拟合的亮度可控土壤图像增强

图像在相同条件下表征土壤特征会提高土壤图像识别土种的精度。对自然环境下机器视觉采集的土壤图像亮度可控增强,将不同光照条件采集的土壤图像转换为近似于该土壤在某些特定光照条件下采集的具有一定亮度的真实土壤图像,能消除或减弱光照对后续土壤图像土种识别的影响。因此,应用Sigmoid曲线对土壤图像亮度（Y）分量的累积概率密度(cumulative distribution function,cdf)曲线拟合;然后,构建目标亮度逼近优化模型,迁移拟合的Sigmoid曲线逼近目标亮度;再依据像素的邻域信息对相同亮度的像素排序、迁移,实现土壤图像的亮度可控增强;最后,利用高斯卷积核提取色调(U)、饱和度(V)分量的低频分量,并基于色比不变性原理与原始土壤图像的邻域信息对增强土壤图像的〖WTBX〗U、V〖WTBZ〗分量高低频分别增强,完成颜色校正,并融合增强亮度分量,获得增强的彩色土壤图像。实验结果表明,提出算法对完全重合的亮度不同成对真实土壤图像做有目标增强实验,增强后的土壤图像与真实目标土壤图像对应像素Y、U、V分量差的标准差均值分别为14.313 7、1.323 2、2.110 5,峰值信噪比均值为29.820 9;与对比算法2-D HS、WGSF比较,计算对比算法〖JP2〗增强后的土壤图像与真实目标土壤图像对应像素〖WTBX〗Y、U、V〖WTBZ〗分量差的标准差均值,提出算法比对比算法分别降低了0.767 7~〖JP〗4.762 9、0.052 4~1.110 4、0.071 4~1.272 0。所提算法对土壤图像亮度可控增强的精度高,失真度小,有效亮度增强范围为［－35,35］,实验证明算法是有效的。     

一种基于亮度层次的图像质量评价方法

文章采用简单的实验验证了人眼视觉所具有的亮度掩蔽特性,得到了不同灰度级上的相对灵敏度阈值及人眼可分辨的亮度层次。使用该实验结果可避开亮度和灰度级之间关系的讨论,用亮度层次去度量人眼亮度感觉的变化,从而达到对图像质量快速准确评价的目的,并可为今后确定图像各频带信息对图像质量影响的大小提供一种方法。     

人类视觉特性的数字水印新方案

通过分析人类视觉特性,设计一种基于人类视觉特性、图像亮度特征及图像纹理特征的水印嵌入新方案.文中方案充分利用人类视觉特性,将水印信息嵌入到图像亮度较大和纹理复杂的区域.测试结果表明:文中方案具有较高的透明性和较强的鲁棒性.     

一种快速农田目标分割方法的实现

机器视觉在农田自动导航中发挥着越来越重要的作用,本文在分析农田图像的特点后,利用EXG对RGB图像进行灰度化。在分析各种分割算法的基础上,提出了基于亮度的分割算法。通过对不同时期的农田图像进行处理,证明该算法简单,速度快,可以满足导航中目标提取的实时性需求,同时具有一定的通用性。     

教室照明条件下瞳孔大小变化规律

为研究教室照明条件下学生瞳孔大小随亮度水平的变化规律,选择3位大学生作为被试者,采用iView X眼动仪,通过模拟教室照明条件的教室照明瞳孔大小测量系统实验,对3种教室常用色温(2 700 K,4 000 K,6 500 K)荧光灯光源提供的5种背景亮度下的瞳孔面积变化值进行测量.结果显示,3种色温荧光灯下的瞳孔面积与背景亮度呈负指数函数关系;在教室照明条件下人眼瞳孔面积随背景亮度的变大而减小,并逐渐趋于稳定;在相同背景亮度下,色温越高的荧光灯照明时瞳孔面积越小.     

基于亮度加权网络空间扩展的图像质量评价方法

采用CCIR颁布的亮度加权网络时域频率标准,基于电视学基本原理和数字图像处理方法,将亮度加权网络由时域频率扩展到空间频率,由此建立一个实验平台考察图像空间尺寸对视觉感受的影响.该方法实验结果与视觉感知的图像质量评价结果吻合,其有效性取决于时域亮度加权网络主观实验结果.由于避开了主观评价实验的标准化苛刻要求,因此降低了多通道分解图像质量度量方法的复杂度,有利于图像空间尺寸的质量评价.     

一种具有亮度补偿和背景融合的图像增强算法研究

分析了图像增强的类型和评价标准,提出了一种基于亮度补偿和背景融合的图像增强算法,此算法与原始的夜间图像增强算法相比,提高了图像像素的亮度,从而达到图像清晰的目的。此算法也能提高熵和对比度,更好的保证了亮度和信息量的获取。通过评价标准的综合评价及实验结果的验证,文中的算法获得了良好的效果。     

利用相关函数估计在图象光流计算中的误差

从光流来决定照相机与它所见的场景之间的相对运动，是一个困难的问题。不少人希望计算的误差能在一种可接受的范围内。然而，大部分光流研究用的是基于亮度不变假设的模型，而这种假设在不少情况下并不适用。当使用允许图象亮度改变的模型时，误差或者说偏差在图象光流计算中的性质，并利用一个各向同性的图象亮度的空间相关函数，估计在图象光流计算里的误差（偏差）。研究结果是：１）当亮度改变时，除非运动为零，在图象光流中存在误差；２）对较随机的图象来讲，图象光流中的误差比光滑图象中的误差更大；３）利用定义的相关函数，可能定量地估计在图象光流计算中的误差。     

利用Himawari-8卫星红外图像反演降雨

利用静止气象卫星Himawari-8的红外图像数据, 结合全球降雨测量计划的降水产品2AGPROFGMI, 通过将匹配的红外亮温和亮温差数据点与近地面雨强数据点一一对应, 使二者之间建立联系。利用静止气象卫星通道多的优点, 进一步建立多个以红外亮温(BT)、亮温差(BTD)以及近地面雨强为参数的二维和三维雨强查算表。通过反演试验, 找到能够较好地识别不同等级降雨强度的查算表, 其中三维查算表(BT10.4, BTD12.4-10.4, BTD6.2-7.3)对降雨事件表现出较高的检测概率(POD=0.8817)和较低的错判率(FAR=0.4042), 可以较好地判识降雨区域。     

基于亮度守恒假设的火灾图像运动特征提取

论述了火灾火焰和烟雾图像特征分析及提取方法,分析了这些方法尚存在的问题,指出了火灾图像运动特征分析相对于静态特征分析的优势.针对亮度不变假设在提取火灾火焰和烟雾图像运动特征时存在的问题,提出将目前最新的光流计算方法——亮度守恒假设应用于视频火灾探测中,结合全局平滑性假设,推导了亮度守恒方程解的迭代形式,并对基于亮度守恒假设的火灾火焰和烟雾图像运动特征识别方法进行了分析和讨论,为开发更加准确可靠的视频火灾探测识别算法提供了理论支撑.     

TFEL系统中一种新的发光现象

在我们的实验中发现ＴＦＥＬ器件中有一种新的发光现象。在一定工艺条件下制成ＺｎＳ：ＥｒＦ３的样品中有两次亮度跃升。在第二次亮度跃升中器件的光谱发生明显的变化．Ｅｒ３＋的５２８５的绿光在第二次跃升中变化两个数量级，而兰光和红光却没有发生这种突变，我们认为这种第二次突变可能与在高场下ＥＬ中有较多电子达到较大能量有关。     

数据寄存式LED显示屏控制器

数据寄存式ＬＥＤ显示屏控制器的主要设计思想是设法延长ＬＥＤ的点亮时间，达到提高显示屏亮度的目的。主要设计原理是在屏幕与控制器之间加一个寄存器，该寄存器的每一位对应ＬＥＤ屏上的１个发光器件，且可动态刷新，从而达到预定的控制目的。     

失能眩光形成机理的研究

由视觉可靠性的要求,分析了阈对比和背景亮度之间的关系;根据夜间行车时前照灯的实际照明环境,讨论了眩光在人眼视网膜上形成的等效光幕亮度及产生的失能眩光;等效光幕亮度的增加导致对比度下降并使眼睛出现失能;最后给出了当光强增大时由于对比度下降而造成失能眩光出现的实验结果。     

晶体结构对(Zn,Cd)S:Cu电致发光材料发光性能的影响

采用X射线衍射法定量测定了不同Cd2+含量下,(Zn,Cd)S:Cu,Cl电致发光粉的晶体结构成分.发现随着Cd2+的增加,材料中立方结构的含量逐渐减少,发光光谱向长波方向移动,而且亮度逐渐降低.利用相变使材料结构由六角结构向立方结构转变,大幅度提高了材料的发光亮度.     

一种基于DCT域的自适应可见水印算法

分析人类视觉系统的亮度和对比度特性,提出了一种DCT域自适应可见水印算法。根据原始图像的亮度特征,修改原始水印图像像素的取值,使较暗的原始图像嵌入的水印较亮,较亮的原始图像嵌入的水印较暗,并且根据原始图像的局部亮度特点,在DCT域中嵌入不同强度的水印,取得了良好的视觉效果。实验表明,水印半透明的分布在载体图像的重要区域中,很好的保持了图像的细节,在不损坏图像使用质量的前提下,水印很难被去除。     

基于位平面分解的E∞自动提取去雾算法

如何合理地选取天空区域来获取天空亮度值（E∞）是雾化图像复原中的关键技术问题．本文通过位平面分解法分割天空区域并运用椭圆最小二乘法拟合日周光散射光圈,并自动确定目周光的中心,将中心点的亮度与天空区域平均亮度的加权值作为最终提取的天空亮度值;最后运用大气散射模型对雾天降质图像进行复原．实验结果表明利用自动提取的天空亮度值获得了理想的去雾效果．