一种改进的二维离散极坐标Fourier变换快速算法

在雷达天线、图象配准、图象检索等领域内常常需要用极坐标表示二维数字信号的离散Fourier变换(DFT).与笛卡尔坐标系下的二维DFT不同,二维离散极坐标Fourier变换(DPFT)不具有行列可分性,直接计算非常耗时.本文提出一种改进的DPFT的快速算法.该算法针对二维阵列实信号,算法全部过程可用一维运算实现,大大降低了计算复杂度并且适用于实时处理.实验中与直接运算方法相比较,显示了该算法的良好性能.     

计算变形雅可比-傅里叶矩的改进算法

因其特殊物理性质,不变矩在模式识别中被广泛采用,但多数正交不变矩是在极坐标系中定义的,相关计算常常采取图像函数的极坐标变换,由此带来的量化误差和算法复杂度等尚未得到很好的解决。本文对变形雅可比-傅里叶矩(PJFM′s,Pseudo-Jacobi-Fourier moments)的常用算法进行改进,提出一种直接在笛卡尔坐标系中计算PJFM′s的算法,并将其应用于二值图像的重建实验。实验结果表明,该算法在计算误差和计算速度方面都有明显的改善。     

空间态势场景中OpenGL视点控制策略与实现

OpenGL视点控制是决定空间态势可视化效果的关键技术之一。本文首先介绍OpenGL视点坐标系统相关原理;其次,提出了基于球坐标系的视点控制算法,考虑到OpenGL视点设置函数提供的函数接口为笛卡尔坐标系下视点,实现了笛卡尔坐标系下视点与球坐标系下视点间的相关转换;然后推导了球坐标下的视点平移、旋转和缩放;给出了该视点控制方法在空间态势场景中的应用。     

GPS转换为雷达坐标的误差分析

在ADS-B标校雷达设备时,通常要将ADS-B的GPS坐标转换为雷达的极坐标。在介绍GPS精度和GPS转换为雷达极坐标模型的基础上,详细分析了GPS误差大小对雷达坐标系下的误差影响,给出了具体模型。分析了在一定的GPS误差下,目标与雷达之间的斜距变化、方位变化和俯仰变化对转换误差大小的影响。实验结果给出了在GPS精度一定时,ADS-B标校雷达设备的精度范围。     

基于GRU-CNN并联神经网络的自动调制识别

为提高非合作通信系统的调制方式识别准确率,提出了一种基于并联门控循环单元(GatedCycle Unit,GRU)神经网络和卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的数字通信信号识别方法.根据调制信号的特性,将笛卡尔坐标下的原始数据转换到极坐标下,同时求原始数据的自相关序列,作为输入数据分别送入GRU和CNN网络中.对含BPSK、QPSK、8PSK、π/4-DQPSK以及四类QAM调制信号集合进行的实测信号实验结果表明,所提方法在低信噪比下能取得较好的识别性能,在0 dB时平均识别率接近90％.     

坐标转换误差传递模型的建立及靶场试验应用研究

研究了电子信息装备靶场试验数据坐标转换时误差传递的计算方法,模拟计算了在不同条件下某典型航路测量数据经坐标转换后的变化情况。给出了由设备精度计算真值精度的方法,为试验布站中被试装备的点位选取提供参考。     

基于MSP430的微内腔结构的测量装置

介绍一种用于微内腔二维坐标测量的装置,采用高性能、低功耗的MSP430作为主控芯片,利用高精度光电编码器和线位移传感器测得内腔任一点的二维极坐标,并转化成相应的笛卡尔坐标并送显示。给出系统总体设计结构和电路系统,并制作了具体的测量系统装置,实现对内腔二维坐标的测量。最后,设计了测量装置和标定装置,对测量系统进行标定。     

高分辨雷达/红外成像复合系统的空间配准方法

为实现高分辨雷达/红外成像复合制导系统的空间配准,首先提出了一种基于无偏转换测量的精确极大似然坐标变换法来完成由球坐标系到笛卡尔坐标系的坐标转换,然后提出了一种通过标定雷达和红外相机实现空间配准的方法.为提高空间配准的精度,用提出的坐标变换法估计目标在笛卡尔坐标系下的真实位置,在红外图像处理中提出了一种多灰度细分质心算...     

基于笛卡尔坐标系的高纬度惯性导航方法研究

针对地球经线的快速收敛而产生的高纬度地区的惯性导航定位精度降低问题,提出一种适用于高纬度地区的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法。阐述了球面投影下的笛卡尔坐标系的建立方法,分析了笛卡尔坐标与准笛卡尔坐标之间的关系,阐述了新建立的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法,对船舶的速度、位置和误差进行了推算。建立了高纬度导航模式与传统导航模式的切换模型。由理论推导可见,采用提出的笛卡尔坐标系进行惯导系统的导航能够提供船舶在高纬度地区的准确的位置及速度信息。     

靶场坐标转换方法

详细介绍了由发射坐标系统转为当前的极坐标的方法，测控系统常用坐标极其转换方式，通过坐标变换，取得当前方位，俯仰角参与控制过程。     

Radial Tchebichef moment invariants for image recognition

Radial Tchebichef moments as discrete orthogonal moments in the polar coordinate have been successfully used in the field of image recognition. However, the scale invariant property of these moments has not been studied due to its complexity of the problem. In this paper, we present a method to construct a set of scale and rotation invariants extracted from radial Tchebichef moments, named radial Tchebichef moment invariants (RTMI). Experimental results show the efficiency and the robustness to noise of the proposed method for recognition tasks.     

基于Radon和解析Fourier-Mellin变换的篡改图像盲检测算法

复制粘贴（Copy-Move）是一种极为常见的图像篡改方式。为了快速有效地检测图像经过旋转、缩放等操作后的篡改图像,本文提出了一种基于Radon和解析Fourier-Mellin变换的篡改图像盲检测方法。文章首先对图像进行分块,之后将图像块进行Radon和解析Fourier-Mellin变换,并提取计算变换结果后的矩特征值,最后计算矩特征值的相关性。本文算法不需要对灰度图像进行二值化与归一化处理,而是直接从图形的Radon变换与Fourier-Mellin变换的结果中提取不变特征,理论分析与实验结果表明,本文提出算法的检测结果优于基于正交矩的检测方法,而且对均值为0的白噪声的鲁棒性显著高于基于正交矩的检测方法。      

基于Fourier-Mellin变换和相位相关的MEMS旋转角度的测量

MEMS器件微结构的运动特性影响器件的性能和可靠性。为实现微结构周期运动过程中各个时刻的旋转角度的测量,提出一种基于傅里叶梅林(Fourier-Mellin)变换和相位相关算法的旋转角度测量方法。利用傅里叶梅林变换算法的旋转不变性,将图像空间坐标转换为对数极坐标的参数空间,旋转角度变化转化为平移的运动,然后利用相位相关的亚像素平移测量算法,得到微结构旋转角度。实验结果表明,该算法旋转角度测量分辨率达到0.01°,计算量较小且具有抗干扰能力。     

Interconversion between truncated Cartesian and polar expansions of images.

In this paper, we propose an algorithm for lossless conversion of data between Cartesian and polar coordinates, when the data is sampled from a 2-D real-valued function (a mapping: R2 --> R) expressed as a particular kind of truncated expansion. We use Laguerre functions and the Fourier basis for the polar coordinate expression. Hermite functions are used for the Cartesian coordinate expression. A finite number of coefficients for the truncated expansion specifies the function in each coordinate system. We derive the relationship between the coefficients for the two coordinate systems. Based on this relationship, we propose an algorithm for lossless conversion between the two coordinate systems. Resampling can be used to evaluate a truncated expansion on the complementary coordinate system without computing a new set of coefficients. The resampled data is used to compute the new set of coefficients to avoid the numerical instability associated with direct conversion of the coefficients. In order to apply our algorithm to discrete image data, we propose a method to optimally fit a truncated expression to a given image. We also quantify the error that this filtering process can produce. Finally the algorithm is applied to solve the polar-Cartesian interpolation problem.     

基于傅里叶变换的Fira机器人朝向角辨识算法

提出了一种利用互功率谱进行集控式足球机器人系统(Fira)中机器人朝向角识别的新方法.该方法将分割得到的机器人目标图像和参考图像进行边缘提取,边缘图像经过快速离散傅里叶变换后,转换到对数极坐标系下,这样可以将笛卡儿坐标空间中图像的旋转和缩放转化为对数极坐标系空间中图像的二维平移,进而采用相位相关法得到小车的朝向角.实验结果表明,该方法精度高,鲁棒性好,朝向角辨识结果绝对误差在2°以内.     

基于伪Zernike矩的抗几何攻击图像水印

针对几何攻击容易使常规水印算法检测失败的问题,利用图像伪Zernike矩的幅度具有旋转不变的性质,提出了一种抗几何攻击图像水印算法(GWPZM).首先计算图像的伪Zernike矩,选择适宜于嵌入水印的矩进行幅度改变量测试.筛选出最优矩集合,根据水印比特自适应地修改集合中的矩,并对差矢量进行伪Zernike矩重构,通过将重构图像在空域迭加到原始图像中嵌入水印.水印检测时,首先计算受攻击图像的伪Zernike矩,以最优矩集合作为密钥,通过与原始图像比较矩的幅度提取水印.实验结果表明,GWPZM算法能够抵抗旋转、缩放攻击、二者组合攻击以及JPEG压缩、噪声等常规攻击.     

基于加窗反投影的干涉式微波辐射计成像算法

该文针对旋转扫描干涉式成像系统非均匀采样网格结构,提出了一种加窗反投影算法,通过采样数据进行一维加窗傅里叶变换处理,再反投影到原图像空间来进行图像重建,将二维傅里叶变换转化为一维傅里叶变换和投影变换,避免了空间频域的插值处理。此方法可以对每一个方位的采样数据进行独立处理,实现边采样边处理的成像方式,因此具有很高的成像精度和效率。在此基础上对天线阵采样策略进行分析,得出了角度采样与天线阵基线数之间的平衡关系,为实际应用提供了依据。数值模拟表明了窗函数对噪声抑制和分辨率的影响,通过与其它方法进行比较,进一步验证了此算法的优越性。     

基于任意偏振态的数字全息散斑去噪

数字离轴全息图重建的物体图像会有明显的散斑噪声,本文利用降低相干度的方法来实现散斑去噪。具体方法是通过任意偏振态的物光和线偏振态参考光实现干涉记录,通过这些光场进行平均处理可以有效减少数字全息中产生的散斑噪声。通过控制三个波片的旋转实现任意偏振态,得到多种偏振态下的全息图,多偏振态下重建物体图像的散斑对比度各有不同,对各个重建图像进行对比分析得到最优结果。之后再将各偏振态下的全息图叠加进行重建,重建图像中的散斑噪声得到很好的抑制且比单偏振态下效果更好。从实验结果的分析中能看到这种方法对抑制散斑噪声的有效性。     

闭合条纹图的傅立叶分析方法

在基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术(FTP)方法中,相位信息叠加在载波条纹中,即必须存在载波条纹.当干涉图中条纹以闭合形式存在,由于没有载频存在,不能直接采用傅立叶条纹分析方法恢复物光波的相位信息.本文采用极坐标的坐标变换方法,将封闭条纹展开,用传统傅立叶滤波方法进行处理,再将得到的信息反变换到原坐标中,得到测量物体的三维分布.文中用二维FFT的迭代算法对条纹进行解析延拓可明显减小由于坐标变换引入的条纹锐截止误差,从而提高测量精度.计算机模拟证实了所提方法的有效性.