基于BP网络的同面多电极技术图像重构算法

为实现同面多电极技术对飞机用复合材料损伤区域和大小的识别,采用BP神经网络算法建立采样电容值与检测区域介电常数分布的非线性映射,利用输出灰度值实现损伤区域的图像重构.利用主元分析法对输入电容值进行降维处理.采用自适应调整学习率与动量因子方法加快了BP网络训练的收敛速度.仿真结果表明,该算法重构的损伤区域图像成像速度较快,准确度满足实现同面多电极技术对复合材料损伤区域大小和位置识别的要求.     

基于灰度累积投影与边缘图像跳变统计的车牌定位方法的研究

针对交通检测系统中数码相机所拍摄到的图片,提出一种车牌定位方法:首先对图像进行二值化和边缘检测等预处理,然后根据边缘二值图中车牌区域的边缘特征,利用行扫描方法对图像进行灰度累积投影与边缘图像跳变统计,再根据车牌区域的字符纹理特征及灰度值特征确定车牌的水平位置.利用列扫描方法对图像进行灰度累积投影,用形态学的方法对细长线条的过滤,从而达到对车牌进行准确的垂直定位.实验表明,这种方法取得了较好的效果,具有较高的实用性.     

雾天图像清晰化方法及应用

针对雾天户外图像的退化现象,提出了一种基于大气模型的完全自适应的图像清晰化方法.该方法根据图像的灰度分布特性,求出天空区域灰度的最佳近似正态分布,再由这个近似正态分布得到天空区域的灰度均值,同时根据灰度直方图分割出各个景物的深度区域,然后利用大气模型列方程组,可得归一化辐射率的值,从而能够实现雾天图像清晰化.实验表明,该方法对雾天退化图像的清晰化效果较好.     

基于RGB颜色模型的核桃缺素症判别方法

核桃缺素症是核桃栽培过程中的多发病症,常引发其他类型的侵染性病害,因此,及时识别和防治核桃缺素症对增加核桃产量、提高果农收入具有极其重大的意义.采用RGB颜色模型,以色度为主要特征量进行核桃缺素症的判别.将叶片图像转换为灰度图,利用最小二乘法计算图像分割的阈值,并按照此阈值对灰度图像进行分割处理,区分出正常区域和缺素区域,对叶片异常区域像素点的灰度值与前期统计分析所得的缺素症状的典型灰度值比较,进行判别以确定核桃所缺元素.通过Visual C++语言实现了此算法,取得了较好的效果.     

航空遥感在内蒙古大岭矿区煤火信息提取中的应用

目的 通过航空高光谱遥感图像处理分析,提出高光谱遥感图像提取矿区煤火信息、准确圈定煤火分布范围的方法.方法 根据野外实测温度特征,分析煤火分布特征及与周围地物的关系,并对高光谱图像进行波段选择,得到最佳波段组合;采用假彩色合成、阈值分析与密度分割等方法提取温度异常区,根据图像像元亮度值相关分析得出回归公式,从而计算图像上所有像元点温度值,绘制火区地表等温线图,准确圈定温度异常.结果 准确圈定了研究区的煤火高温异常区、温度异常区,以及火区的地表的等温线图.经野外验证和遥感图像提取的温度异常对比分析,所圈定的温度异常区均为准确的.结论 利用航空高光谱遥感热红外遥感图像结合区域地质资料分析,在中国北方植被覆盖少的地区进行煤田火区监测是可行的.     

雾天图像清晰化方法及应用

针对雾天户外图像的退化现象,提出了一种基于大气模型的完全自适应的图像清晰化方法。该方法根据图像的灰度分布特性,求出天空区域灰度的最佳近似正态分布,再由这个近似正态分布得到天空区域的灰度均值,同时根据灰度直方图分割出各个景物的深度区域,然后利用大气模型列方程组,可得归一化辐射率的值,从而能够实现雾天图像清晰化。实验表明,该方法对雾天退化图像的清晰化效果较好。     

基于分割Bregman迭代的内-外置电极电容层析成像

针对电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)逆问题的病态性和不适定性,提出了一种基于分割布雷格曼迭代(split Bregman iteration,SBI)的图像重构算法。在目标函数中引入基于参考图像的正则化、低阶约束和空间约束,从而提高成像质量和空间分辨率。对内-外置电极的ECT敏感场内环形区域进行图像重建。仿真结果表明:与Tlkhonov正则化算法和Landweber迭代算法相比,基于布雷格曼迭代的图像重建算法具有较好的空间分辨率,图像误差降低至0. 162 1,图像相关系数提升至0. 874 4,图像重建的精度和质量较高,说明了该算法在ECT图像重建领域的可行性和有效性。     

一种改进的基于梯度的自适应边缘检测算法

对常见的边缘检测算法进行改进,从梯度的定义出发,提出了一种应用于灰度图像的自适应阈值边缘检测算法.根据边缘处像素灰度值的差异,将模版中的9个像素分两组进行分析,计算出像素的梯度幅度和梯度方向.按梯度值的不同将图像分割成若干个区域,计算每个区域的灰度平均值,确定阈值,实现边缘检测.实验表明,该方法检测出的边缘更细、更准确,可以除去虚假的边缘,是一种有效的对灰度图像进行边缘检测的方法.     

一种微小型图像融合实验系统设计与验证

为了满足微小型载体负载能力的要求,利用BF548处理器体积小、功耗低以及外设资源丰富的优点,设计和验证了一种微小型低功耗图像融合实验平台.并针对所设计的硬件平台,提出快速实现的基于像素灰度概率密度分布离散度分析的红外与可见光图像融合算法.该算法利用灰度概率密度分布之间的离散度判断目标区域和背景区域,不同区域采用不同融合规则.仿真实验表明,该算法相对于传统提升小波融合算法,信息熵提高了16%,标准差提高了86%以上.     

小波域的自适应灰度图像水印算法

提出了一种基于小波变换的自适应灰度数字水印算法,该算法利用位平面方法将经过Arnold变换加密后的灰度水印图像转化为一系列的二值信息,然后将其内嵌到原始图像经过小波多分辨率分解后的低频子带上,并利用人眼视觉掩蔽特性对水印的添加强度进行自适应调节,并设立标志矩阵记录水印嵌入信息,从而实现水印的盲检测.理论分析与仿真结果表明应用本算法实现的水印具有很好的鲁棒性和不可见性.     

基于多参数正则化的高分辨率图像重构算法

根据完全重构滤波器的性质,提出一种基于多参数正则化方法的高分辨率图像重构算法。该算法利用多参数正则化方法,恢复图像的高频部分,然后将恢复的高频信号与低频部分叠加,得到重构的高分辨率图像。由于该算法沿不同滤波方向选取不同的正则化参数,因此有效地抑制了噪声对重构图像的影响,改善了图像在边缘部分的重构效果,从而弥补了己有方法的不足。对所提出算法的收敛性进行了分析,并通过数值实验验证文中所提出算法的有效性。     

超甜玉米不同采收期主要品质性状变化规律研究

试验以超甜玉米品种佛甜2号为材料,从授粉后第16 d开始,每隔2 d选取果穗测定籽粒的百粒鲜重,水分、还原糖、蔗糖、水溶性多糖（WSP）、总淀粉的含量,探讨超甜玉米不同采收期籽粒主要品质指标变化规律。结果表明：随着授粉后天数增加,籽粒鲜重呈线性增加,含水量呈线性下降,还原糖含量呈直线下降,蔗糖含量表现先升后降的变化,在授粉后28 d达到最大值,WSP在授粉后24 d达到最大值,淀粉含量呈直线上升。最佳采收期为授粉后22-24 d。     

利用位置字典对的人脸图像超分辨率方法

针对基于稀疏表示的人脸超分辨率算法存在的字典尺寸大、训练时间长等问题,提出一种基于位置字典对的超分辨率重建方法.由于同一位置的人脸图像块具有相似的结构和内容,更有可能用相同的字典原子进行线性组合表示,因此把训练人脸图像按位置分块,首先为每个位置训练一个位置字典对,利用获得的多个位置字典对,对低分辨率测试人脸图像进行基本重建,然后应用残差补偿方法对位置块进行补偿.实验结果表明,由所提方法重建的人脸图像具有更好的视觉效果,与应用原始图像块进行稀疏表示的图像超分辨率算法相比,平均图像结构相似度指标值提高了0.082,同时字典训练时间缩短了约5倍.     

结合邻域信息的带钢表面明暗域缺陷图像配准

为解决带钢表面明暗域缺陷图像检测方式采集到的同一位置处的图片之间存在位移及旋转问题,同时考虑到因板带振动及现场生产环境造成的噪声影响,提出采用结合邻域内像素间空间与灰度信息的互信息配准方法.在互信息配准计算中图像中每个像素的灰度值由其邻域内像素的灰度值按照距离及灰度变化关系分配不同的权值共同得到.实验证明,该方法的配准精度完全可满足带钢缺陷检测需求,有效减弱了噪声对配准精度的影响,为带钢表面缺陷识别及质量评价奠定了基础.     

基于无人机多光谱数据的农田土壤水分遥感监测

为了提高农田精准管理效率,基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)实时获取和传输的遥感数据设计了一种快速监测农田土壤水分的方法:首先,利用UAV飞行采集农田的多光谱数据,在农田选取一个代表性的重点观测区域进行随机样点土壤水分探测;然后,利用垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index, PDI),结合样点土壤水分数据快速构建农田土壤水分反演模型,进而获得大范围的农田土壤水分监测结果.并通过6个时相获取的UAV数据和样点土壤水分数据,进行方法实验和模型精度分析,结果表明利用该方法进行农田土壤水分监测的精度较高:6个时相土壤水分反演结果的决定系数R2均在0.8以上,其中5个时相的均方根误差RMSE和系统误差SE值均小于0.1.这证明了基于UAV数据设计的农田土壤水分监测方法的有效性和可行性,可以为大范围农田土壤水分的快速监测提供方法参考.     

高温薄层干燥玉米应力裂纹的试验与分析

本文进行了玉米高温薄层干燥试验，分析应力裂纹的形成机理，探讨干燥条件对应力裂纹生成和发展的影响规律．结果显示，应力裂纹的形成与干燥、冷却和储存过程中升温、降温及水分迁移有关，尤其是干后玉米内部水分的重新均匀化过程．籽粒内部的水分梯度造成的籽粒不同组成部分受压和受拉是产生应力裂纹的主要原因。应力裂纹仅仅是内部裂纹，只在胚乳中存在，沿着淀粉颗粒边缘发展．干燥介质温度、速度和样品的初始及终了水分对应力裂纹的发生和发展有重大影响。     

超分辨率数字图像特征提取及重构方法研究

当前超分辨率数字图像特征提取及重构方法容易受到外界环境的干扰,导致重构结果不可靠,重构图像质量较低。为此,提出一种新的超分辨率数字图像特征提取方法,通过BRISK描述子对超分辨率数字图像特征进行提取,以提高重构图像质量。详细分析了重构约束的构建过程;在此基础上,通过低分辨率数字图像与平滑性求解获取高分辨率数字图像,从而实现超分辨率数字图像的重构。实验结果表明,采用所提的新的超分辨率数字图像特征提取及重构方法对图像进行重构,不仅匹配性能高,而且重构图像质量优、效果佳。     

基于学习的人脸图像超分辨率重构算法

提出了一种新的基于学习的人脸图像超分辨率重构算法,利用高分辨率图像和低分辨率图像的拓扑结构相似性,将现有的低分辨率人脸图像在低分辨率人脸图像字典中展开,在保持系数不变的同时将字典换为高分辨率人脸图像字典,最终得到待重构的高分辨率人脸图像.在系数估计时,使用主成分分析的方法,同时加入了最小全变分作为约束,算法充分利用了不同人脸图像之间的相似性和人脸图像本身的内部相关性.实验结果表明,结果既保持了对原有图像的忠实性,又比较适合人眼观察.     

灰关联空间中基于最大熵阈值的医学彩色图像分割算法

将灰关联理论引入彩色图像分割领域,提出一种在灰关联空间中面向医学彩色图像的最大熵阈值分割算法.通过对分辨系数和色彩影响因子的选取,避免了传统彩色图像分割中三维色彩信息的丢失现象,并使算法具备了一定的抗噪性能,分割的精度和实时性也获得了较大提高.实验结果证明了算法的有效性.     

基于Hessenberg测量矩阵的超声图像重建

针对超声图像连续性差、自身具有稀疏性的特点,提出了一种适用于超声图像的压缩感知重建方法。该方法以小波变换为稀疏基,Hessenberg矩阵为测量矩阵,引入正交匹配追踪(OMP)算法实现了超声图像的重建。超声C-扫描图像重建结果表明在观测数据采样率降低、数据缺失等条件下均能清晰的成像,验证了该方法的有效性。此外,本文给出Hessenberg测量矩阵的有限等距性(RIP)性质证明;并与基于Toeplitz测量矩阵的图像重建方法进行了比较,实验结果表明利用本文方法的重建图像在平均结构相似度(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)和三维差值图等指标上均较优。该压缩感知重建方法在采样率为50%,原始数据较差的前提下,成功恢复出相似度在80%以上的超声图像。