基于森林火灾平台的红外图像识别技术研究

森林火灾探测一直是森林资源保护工作中的老大难问题。早期的火灾探测技术多是基于火灾的烟雾和温度特征的,但其判别标准过于单一,误报率较高。随着计算机技术的发展和红外探测器的发明,出现了基于红外图像处理的森林火灾防护技术,该技术主要对红外探测器获得的森林现场的红外图像进行一定的处理后识别图像中是否有火灾出现。本文的主要工作是进行红外图像增强算法的研究,通过对各种算法的描述和仿真实验结果分析,提出一种相对较适合森林背景红外图像的处理算法一将基于频域处理的提升小波变换与直方图修正结合起来的红外图像增强算法。     

曲线曲面小波变换的边界连续性保持

现有的小波分解边界连续性保持方法由于将去除的节点全部插回,摒弃了数据压缩特性.为此在曲线小波分解边界处理方面提出2种基于数据压缩的连续性保持方法:一是插入与Cr连续相关的节点,然后调整相应的控制顶点与高分辨曲线的控制顶点保持一致;二是不插入节点,直接调整与Cr连续相关的控制顶点.在曲面方面,提出了曲面分裂法和T曲面法:通过插入重节点把曲面分裂成边界部分和中心部分并对边界部分插入节点,再调整相应的控制顶点与高分辨曲面的重合;构造了T网格,使其边界部分与高分辨曲面一致,中心部分与低分辨曲面一致.最后把T曲面方法推广到周期曲面小波变换边界处理上.实验结果表明,文中方法既保证了小波分解后模型的边界连续,又保留了数据压缩特性.     

基于非下采样Contourlet变换的指纹图像超分辨率重建

非下采样Contourlet变换(Nonsubsampled contourlet transform,NSCT)采用非抽样金字塔结构和非抽样方向滤波器组构成,具有Contourlet变换所不具备的平移不变性、较高冗余度等优良特性,而且能够克服伪吉布斯现象。图像经过非下采样Contourlet变换后分解成多尺度、多方向的细节信息,这些细节信息代表了图像不同频带不同方向的特征,这就简化了系数之间的关系。基于学习的超分辨率重建算法具有整体的预测性,将非下采样Contourlet变换和基于学习的算法相结合,在一定程度上提高训练精度。针对指纹图像的实验证明该算法具有良好的性能,重建的图像纹理性细节信息较好,基本保持了原指纹图像的特征点,更接近于原始的高分辨率图像。     

一种新的码片内多径时延估计方法

根据信道冲激响应的稀疏特性,提出了一种频域的时延估计压缩感知模型,将时延估计问题转化为基于欠采样数据的稀疏向量估计问题.利用离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)矩阵的子矩阵所满足的受限等距性(Restricted isometry property,RIP)以及信道冲激响应的稀疏特性充分降低了时延估计所需数据量的要求.分析了本文模型具有码片内多径分辨能力以及良好抗噪性能的原因,并与多信号分类(Multiple signal classification,MUSIC)和旋转不变技术的信号参数估计(Estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)算法的时延估计性能进行仿真比较.仿真结果表明,本文提出的方法不需要预知多径的条数,对码片内多径时延具有较高的估计精度,其时延估计性能在特定条件下优于MUSIC和ESPRIT算法.     

基于算术傅里叶变换的离散Hartley变换的快速算法

离散Hartley变换是一种有用的实值正交变换。文中对其快速算法进行研究,首先介绍利用算术傅里叶变换（AFT）计算离散傅里叶变换（DFT）可使其乘法计算量仅为O（N）,然后文章根据这一特点,分析离散Hartley变换（DHT）的结构特征,通过DFT将AFT和DHT建立了直接联系,提出了一种新的快速DHT算法。算法的计算复杂度能够达到线性O（N）,且算法结构简单,公式统一且易于实现,并与其他快速算法进行了比较,分析可知在数据长度不是2的幂次方时,文中提出的算法的计算时间明显比其他算法的计算时间要小。实验结果也验证了文中算法的有效性,从而为DHT的快速计算开辟了新的思路和途径。     

No-reference stereoscopic image quality assessment using quaternion wavelet transform and heterogeneous ensemble learning

As the demand for high-quality stereo images has grown in recent years, stereoscopic image quality assessment (SIQA) has become an important research area in modern image processing technology.In this paper, we propose a no-reference stereoscopic image quality assessment (NR-SIQA) model using heterogeneous ensemble learning ‘quality-aware’ features from luminance image, chrominance image, disparity and cyclopean images via quaternion wavelet transform (QWT). Firstly, luminance image and chrominance image are generated by CIELAB color space as monocular perception, and the novel disparity and cyclopean images are utilized to complement with monocular information. Then, a number of ‘quality-aware’ features in the quaternion wavelet domain are discovered, including entropy, texture features, energy features, energy differences features and MSCN coefficients of high frequency sub-band. Finally, a heterogeneous ensemble model via support vector regression (SVR) & extreme learning machine (ELM) & random forest (RF) is proposed to predict quality score, and bootstrap sampling and rotated feature space are used to increase the diversity of data distribution. Comparing with the state-of-the-art NR-SIQA models, experimental results on four public databases prove the accuracy and robustness of the proposed model.     

Arnold置乱在零水印中的二次复用

为了提高水印的鲁棒性和减小对应版权信息的大小,本文提出了一种基于Arnold变换、DWT和SVD的零水印算法。该算法将载体图像进行DWT变换,对低频子带进行分块SVD;比较置乱后的最大奇异值的大小,若大于则对应位为1,否则为0;将结果与预处理过的水印做异或运算,得密钥矩阵。该矩阵为检测水印提供密钥。实验证明,本算法对图像压缩、滤波、模糊、噪声及脏图具有良好的鲁棒性。     

偏最小二乘回归在气温预测中的研究与应用

气温的预测要考虑多重气象因子,然而各气象因子间的多重相关性导致普通的多元回归模型失真,预测精度降低。为了解决以上问题,本研究采用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,简称PLS)建模,根据实际建模需要对算法进行改进。为了验证该模型,本研究以成都市10月份气温场为预报场,并结合成都市13个自动站气温数据,提取预报所需主要因子,进行PLS回归建模。实验表明该模型有较好的预测能力。     

基于小波变换的语音同步方法研究

为提高语音通信干扰效果客观评估中标准语音文件和受扰语音文件的同步精度,对军标GJB4405A-2006中规定的标准语音文件增设了高低频交叉的双音频同步头;介绍了小波消噪的原理,利用2层sym小波对受扰语音文件进行了消噪处理,将同步头中的高频信号作为噪声进行大幅削弱;设计了基于幅度比较的同步算法,找出同步基准点,并对20组受扰严重的语音文件的进行了仿真测试,仿真结果证明了该方法得到的同步精度符合后续数据处理的要求。     

电火花线切割加工中实体数据格式的程序转换

针对电火花线切割编程系统绘制、编辑复杂曲线图形、文字功能差以及数据文件兼容功能不强的弱点，本文提出一种综合解决方案。利用AutoCAD强大的图形能力，基于对其图形实体数据表的分析，对AutoLISP程序提取实体数据，并自动转换成线切割自动编程系统所需的数据文件。该方法可使电火花线切割系统完成复杂图形、字体及具有尖角造型实体的加工，实践证明有较大的实用意义。