基于集成成像的深度提取线性插值增强方法

分别用定义的深度提取精密度和深度提取正确度对实验结果进行分析,从结果的整体分布和整体偏差两个方面证明了线性插值对基于集成成像的深度提取具有增强作用。由于单元透镜数量众多,单个图像传感器像素个数有限,传统的基于集成成像的深度提取受到单元图像低分辨率的制约。无需额外的硬件移动,采用线性插值将单元图像像素个数增加一倍,深度提取精密度提升了20%,深度提取正确度提升了15%。集成成像可以同时实现三维场景的重建和深度的提取。这是其他深度提取技术所不具备的特点。通过使用插值后得到的深度信息,使目标物体的重建图像更为清晰。基于集成成像的深度提取可应用于三维场景的背景去除。     

Three-dimensional integral imaging display system based on negative lens array

An integral imaging display system based on negative lens array in real mode is proposed in this letter. Compared with the conventional integral imaging system with positive lens array, the negative one has a huge advantage on viewing angle. The minimum viewing angle of the imaging display system based on negative lens array is the maximum viewing angle of the positive one with the same parameters. And the imaging display system based on negative lens array can enhance the viewing angle to 180° with special parameters. Other parameters, such as resolution and depth-of-field, are the same in both systems. Another advantage is that the proposed imaging display system based on negative lens array can fill the image area gap between 0 and 2f. The feasibility of our proposed method is experimentally proved. This work has been supported by the National Natural Science Foundation of China (No.11474169) and the Hebei Provincial Science Foundation for Youths (No.F2016402115). E-mail:XXJiao@hebeu.edu.cn      

基于EMD-WP的高精确度特征提取方法

在图像、语音识别或故障诊断等领域,特征提取是关键技术。在研究了小波变换和经验模态分解之后,深入分析了两者在特征提取上的优势和不足,提出了一种将两者优势有效结合来提取特征信息的方法。该方法先将信号做经验模态分解(EMD)得到平稳化单模态分量,再对单模态分量做小波包(WP)分析。最后,通过仿真和实例将本方法和已有文献中的方法进行对比,结果表明该方法不仅具有较高的可行性,而且可以准确地提取特征信息。     

基于多尺度特征提取的运动目标定位研究

从尺度不变特征变换算法的实时性与鲁棒性分析入手,针对其在特征点匹配精度和匹配效率两方面不足,提出一种基于运动目标的多尺度特征提取算法.该算法通过设计出一种基于尺度因子变化的高斯核模板尺寸自适应调整以及时间轴帧图像双向配准的办法,成功地修正了运动目标图像配准的实时性与鲁棒性的不足.实验证明,多尺度特征提取算法能够有效而快...     

A lattice measuring method based on integral imaging technology

Aiming at the problem that the lattice feature exceeds the view field of the scanning electron microscope (SEM) measuring system, a new lattice measuring method is proposed based on integral imaging technology. When the system works, the SEM measuring system is equivalent to an integral image acquisition system. Firstly, a lattice measuring method is researched based on integral imaging theory. Secondly, the system parameters are calibrated by the VLSI lattice standard. Finally, the value of the lattice standard to be tested is determined based on the calibration parameters and the lattice measuring algorithm. The experimental results show that, compared with the traditional electron microscope measurement method, the relative error of the measured value of the algorithm is maintained within 0.2%, with the same level of measurement accuracy, but it expands the field of view of the electron microscope measurement system, which is suitable for the measurement of samples under high magnification.     

基于微偏振阵列的干涉型高光谱偏振成像方法

光谱和偏振辐射特性是实现精细目标识别的重要光学参量,融合光谱和偏振信息分量的光谱偏振成像探测技术有效利用两者的互补性,提高在复杂背景环境下的目标识别能力,在环境监测、军事侦察和大气分析等领域具有巨大的发展潜力。围绕目标的光谱和偏振信息探测问题,研究了一种基于微偏振阵列的干涉型高光谱偏振成像技术。在研究Sagnac干涉型高光谱成像技术的基础上,利用微偏振阵列调制原理引入Stokes偏振分量信息探测。通过分析系统的工作原理,设计了系统的干涉成像光路模型,并对光谱信息反演方法以及偏振信息提取方法进行了讨论分析。搭建了实验装置,对实际场景目标进行了光谱偏振成像实验,得到了较好的实验结果。研究表明:该光谱偏振成像技术不仅具有高光通量、高光谱分辨率的优点,而且能够实现偏振信息的同步获取。     

脊点集稳健裁剪和惩罚约束的高精度靶标点提取

高精度快速靶标点的自动提取是相机标定、立体解算、视觉导航等关键领域的基础。定位精度和算法稳健性为难点之所在,采用重心约束法检测初始交点后,通过对称性约束探测直线附近的脊点点集,然后采用最小二乘线性拟合初值并迭代滤掉粗差,再采用改进的Hough 变换进一步求得交点的位置。然后采用惩罚函数在初始点附近步进调整,精确确定靶标点的位置信息和方向。算法能够更强地适应噪声环境下、光照变化、图像旋转等影响,达到小于0.05 像素的定位精度。     

基于压缩冗余采样的线阵三维SAR成像方法

线阵三维SAR系统可实现对地面场景的三维成像,是近年来研究的热点,但受载机平台和实际条件的限制,其切航迹向分辨率难以提高。结合三维场景中的目标稀疏特征,提出了一种基于压缩冗余采样的线阵三维SAR超分辨成像方法。相比于匹配滤波成像方法,该方法需要较少的阵元数就可以进行超分辨成像,并且冗余基的采样结构使成像位置更加精确,在抑制旁瓣的同时大大提高了切航迹向的分辨率。仿真实验证明了算法的有效性。     

基于非均匀棱镜阵列的三维集成成像视角增强方法

针对传统集成成像系统视角受限于单元透镜尺寸及其焦长的问题,提出了一种基于非均匀棱镜阵列的三维集成成像视角增强方法。以传统集成成像重构显示原理为基础,借助于非均匀棱镜阵列对重构光线的偏转作用,设计了显示透镜阵列和非均匀棱镜阵列组合的立体显示模式。依据集成成像的三维重构显示原理,利用光线追迹理论,导出了非均匀棱镜阵列的结构参数和集成成像系统视角之间的关系模型。仿真实验表明,基于非均匀棱镜阵列的集成成像系统视角比传统集成成像系统有了显著提高。     

采用频闪成像技术的柔性气动外形运动物体SIFT特征跟踪(英文)

近年来,有关微型飞行器的结构动力学、材料气动弹性以及飞行控制方面的研究受到了高度的重视。为了提高飞行器的空气动力学检测能力,提出了一种基于频闪成像技术的柔性气动外形物体跟踪方法。利用尺度不变特征转换(SIFT)算法提取出的特征对于图像的尺度变换、旋转以及光照变化和局部图像变形等具有的不变特性,提出了一种利用感兴趣区域中SIFT特征对柔性气动外形运动物体进行探测与跟踪的方法。该方法在获取物体的状态、位置以及空间转换关系等方面表现出良好的性能,并且为同一场景中同一物体在不同位置之间的相互匹配提供了可靠保证。实验表明:在该实验系统中,基于频闪成像技术、利用SIFT特征作为柔性气动外形物体探测的方法具有一定的可行性。     

基于集成成像的生物微小组织三维信息获取方法

提出一种将集成成像和光学显微镜结合实 现生物微小组织三维信息获取的新方法。以显 微镜为基础,结合集成成像特性,应用光学成像理论设计了与光路匹配的微透镜阵列,研制 了微弱光下的 三维信息获取系统。与已有方法相比,本文方法采用新的成像光路和三维信息获取器件,因 而放大倍数更高, 可记录更多的生物微小组织三维信息。针对生物微小组织,利用集成显微成像装置获得了 单元像阵列图像实验数据,分析了样本的三维结构和信息,验证了本文系统在微型组织三维 信息获取方面的有效性。     

毫米波多发多收阵列成像的分级重建方法

在毫米波多发多收阵列成像中,由于收发天线排布不规则,图像重建依赖于逐点计算的反向传播算法,重建速度难以满足快速成像需求.为了解决上述问题,本文提出了一种"粗到精"的分级重建策略,通过基于相位补偿的快速粗重建和基于反向传播的子区域细重建来对多发多收全息数据进行快速处理.通过任意复杂电磁场计算(FEKO)电磁仿真实验对正交...     

基于声阵列定位系统的时差信息提取方法的研究

基于地震动信号的可穿戴式被动声探测系统具备体积小巧、方便携带等优点.该研究采用地面走动信号的目标定位技术设计了鞋底声传感器探测阵列及其数据采集系统.利用数据采集系统完成了阵列信号的获取、分析和处理,介绍了目标定位的方法及时延估计方法,并设计了数据的预处理与时延估计的Matlab程序实现,实现了阵列延时的检测,针对时延估计不准确的问题,从系统、算法精度以及频域分析等方面做了分析,提出了改进的方向.     

末敏弹线阵激光雷达对地面装甲目标的提取方法

为了提高末敏弹在复杂战场环境下对地面装甲目标的识别概率,提出了一种用于弹载线阵激光成像雷达的目标提取方法,结合末敏弹边旋转边下降的稳态运动特点,实现了线阵列激光雷达对扫描区域的三维点云成像。首先通过对点云中高度数据分析,提出了基于高度与梯度的组合阈值分割算法,实现了地面背景的快速分割;然后利用坐标变换,对有坡度的地面进行调整,并通过典型装甲目标的几何尺寸自动获取种子点进行区域增长分割;最后利用最小外接矩形特征获取目标的几何信息,由目标的几何特征实现装甲目标的提取。仿真结果表明:此方法可以实现线阵列激光雷达在50~120 m高度下对地面装甲目标的准确提取,从而为新型末敏弹目标探测提供技术支撑。     

Phased array imaging of moving targets with randomized beamsteering and area spotlighting

This paper presents a system model and inversion for imaging moving targets using phased arrays. The system model provides a mathematical framework to represent the motion of a moving target in the beam-steering domain which is identified as the slow-time domain. The inversion provides a reconstruction of the moving targets in the spatial and velocity domains. It is shown that a randomized beam steering strategy in the slow-time domain can improve the resolution in the velocity domain. The imaging problem is also formulated for a phased array system that spotlights a target area with its transmitted beam to improve the target to clutter power ratio, and obtains beam-steered data in the receive mode for high-resolution imaging. We cite a diagnostic medical ultrasound problem due to the practical difficulties and challenges that are associated with it.     

用于提高集成成像景深的微透镜阵列研究

集成成像3D显示是一种运用微透镜阵列从不同方 位对三维物体记录和重构的真三维显 示技术,针对集成成像3D显示技术景深不够、微透镜之间间隙透过的杂散光引起干扰导致的 重构图像质下降等问题,本文设计新型微透镜阵列结构(双层针孔/微透镜组合阵列结构)以 减少杂散光并增加集成成像3D显示的中心深度平面的个数以提高集成成像的景深。根据集成 成像原理,确定双层针孔/微透镜组合阵列的参数,利用Tracepro光学仿真软件对集成成像3D显示过程进 行仿真,结果表明,双层针孔/微透镜组合阵列能有效地较少杂散光;当两层微 透镜阵列间距为5mm时,本文系统获得的景深比传统系统大20 mm左 右,即 双层针孔/微透镜组合阵列结构能够实现在减少杂散光影响的同时又增加集成成像的景深。     

一种新钞票纸张的离焦识别新方法

本文提出了一种采用离焦技术有效获取一捆新钞纸张信息的光学信息处理方法。给出了由光学离焦引起的光学低通滤波的数学解析描述。并用实验证明了光学离焦对钞票纸张识别的有效性和准确性     

复杂光线环境下结构化光斑的差动成像提取方法研究

结构化光斑提取是线结构光三维视觉测量的重要基础。针对在复杂背景光环境下结构化光斑难以提取的问题,本文提出一种基于时域差动成像的结构化光斑提取方法。通过电路控制线结构光与成像单元的同步工作,使连续拍摄得到的两帧图像中一帧含有结构化光斑,另一帧不含结构化光斑,通过对两帧图像灰度值的相似性特征参数识别,提取光斑的潜在区域,再结合关联区域筛选处理,即可有效提取出结构化光斑。这一方法能够在复杂的背景环境中将低信噪比结构化光斑准确提取出来,对于线结构光三维视觉测量等结构化光斑的相关应用都具有很高的实用价值。     

一种基于DWT通道分离和函数提取的运动目标检测新方法

智能视频监控由于其智能性、实时性和高检测率成为交通和安防领域的热点研究方向,其中运动目标实时检测是智能视频监控中的一个基本和重要的部分。本文提出一种针对智能视频监控的运动目标检测新方法：包括视频帧的小波变换、YCb Cr通道分离、目标检测与融合等环节。与传统的检测方法相比,该方法检测运动目标速度较快,精确度较高,且同时还能抑制弱的阴影。     

基于过渡区提取的红外运动目标检测

针对复杂动态场景下的红外目标检测问题,提出了一种基于交叉熵的过渡区提取的红外运动目标检测方法。该方法首先使用帧差法和背景差分法相融合的检测方法,对红外图像进行差分处理,然后采用基于交叉熵的过渡区分割算法二值化图像,最后进行形态学滤波,从而检测出完整的红外目标。实验结果表明,该方法目标检测效果比较好,能满足红外运动目标检测的需要。