彩色融合图像的质量主观评价

考虑人眼主观评价在彩色融合图像质量评价中的重要作用,设计了52人的彩色融合图像质量主观评价实验。采用"目标背景的感知对比度","清晰度","颜色协调性","颜色自然感"4个单一评价指标以及"基于目标探测的图像感知质量","基于场景理解的图像感知质量"2个综合评价指标对绿地、海天和城镇3类典型场景、8种融合算法获得的240幅彩色融合图像进行了主观评价,并依此进行指标分值归整及相关性分析,建立了2个综合指标的预测模型。实验结果表明:彩色融合图像的"颜色协调性"和"颜色自然感"有较高的相关性;基于目标探测的图像感知质量可用"目标背景的感知对比度"和"清晰度"来描述,基于场景理解的图像感知质量可用"颜色协调性"和"清晰度"来描述。但是对于不同的场景,每个指标的影响效果不同,所以预测模型中的权重系数不同。     

高光谱空间降采样独立成分特征分离

提出一种空间降采样独立成分特征分离方法,用于缩短独立成分分析(ICA)法在高光谱图像特征分离时的运算时间。该方法通过对高光谱图像的二维像素空间进行网格划分得到较小的窗口;基于光谱相似性测度法度量每个窗口中中心像素与周围像素的距离。然后舍弃这段距离小于阈值的周围像素,而将大于阈值的周围像素和中心像素作为样本量进行FastICA,获取投影矩阵变换原始数据,得到特征分离的ICA成分。对比了传统ICA与空间降采样(SDS)ICA(SDS_ICA)的性能,研究了降采样阈值参数、降采样窗口参数及初始投影矩阵对SDS_ICA特征分离性能及运行时间的影响。实验结果表明:应用SDS_ICA时,仅设置适中的阈值和不敏感的窗口大小参数,就能保持与传统ICA相近的特征分离性能,运行时间减少了30%以上。该方法适合应用于高光谱准实时特征提取、数据降维及目标探测等领域。     

基于Delphi的光学中心偏误差分析软件研制

根据光学系统的装校工艺过程,应用开发工具Delphi,研制了用于光学系统装校的光学系统中心偏误差分析软件。该软件提供了光学元件球心像位置计算和光学中心偏误差分析的功能,人机界面友好、操作简单方便,目前已经较好地应用于高精度光学中心偏测量仪的光学装校工艺过程的控制。     

二阶Wedgelet快速分解及其在工业CT图像线特征提取中的应用

为了对工业CT(ICT)图像中的线特征进行有效提取,提出一种基于二阶Wedgelet快速分解的特征提取方法。首先,介绍了二阶Wedgelet分解的定义,根据二阶Wedgelet基函数的构成将其划分为3种(同边型、邻边型、对边型)不同类型。根据不同类型基函数间的空间关系设计出二阶Wedgelet快速分解算法。在此基础上,在不同的单尺度上分别提取了各自的候选线特征。最后,结合多尺度四叉树结构,融合不同单尺度的候选线特征得到最终提取结果。对实际ICT图像进行了线特征提取实验,对比试验结果验证了提出方法的有效性和先进性,表明基于二阶Wedgelet快速分解的ICT图像线特征提取方法能有效地提取ICT图像感兴趣的线特征,对其它类型图像的线特征提取也具有一定的参考价值。     

模糊图像边缘精确定位的滤波算法

图像的边缘是图像最基本也是最重要的特征之一。实际应用中,光学系统离焦和图像传感器噪声源引起图像模糊,导致边缘自动定位算法无法精确确定边缘点。从边缘检测理论出发,根据噪声及图像模糊模型,提出了基于空间域和频域的滤波方法对模糊边缘图像去噪,从而消除模糊图像对于边缘定位的影响。实验表明,各种滤波方法对于边缘点的自动提取都具有一定的效果,离焦模糊和噪声可以得到有效抑制,尤其是频域低通滤波器能够精确地提取出模糊边缘位置。     

絮凝池流场量测技术的研究

针对往复隔板絮凝池廊道狭窄,水流拐弯处涡漩流场量测十分困难的问题,采用室内模拟、现场中试和数值模拟三种量测手段,对其流场进行了研究。采用粒子图像测速技术,建立了二维水流数学模型,得到不同边界条件对流场水力状况影响的流场粒子图像。由现场中试可知,改进后的絮凝池混凝效果明显好转,微小涡漩增多,可以达到高效混凝,并且模拟实验可与物模实验所得结果相互验证。     

Analysis‐preserving video microscopy compression via correlation and mathematical morphology

The large amount video data produced by multi‐channel, high‐resolution microscopy system drives the need for a new high‐performance domain‐specific video compression technique. We describe a novel compression method for video microscopy data. The method is based on Pearson's correlation and mathematical morphology. The method makes use of the point‐spread function (PSF) in the microscopy video acquisition phase. We compare our method to other lossless compression methods and to lossy JPEG, JPEG2000, and H.264 compression for various kinds of video microscopy data including fluorescence video and brightfield video. We find that for certain data sets, the new method compresses much better than lossless compression with no impact on analysis results. It achieved a best compressed size of 0.77% of the original size, 25× smaller than the best lossless technique (which yields 20% for the same video). The compressed size scales with the video's scientific data content. Further testing showed that existing lossy algorithms greatly impacted data analysis at similar compression sizes. Microsc. Res. Tech. 78:1055–1061, 2015. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.     

复合校正算法在硬币图像校正中的应用

针对移动硬币图像获取过程中产生的图像失真问题,提出了一种可以获得清晰标准图像的复合校正算法。该算法将透视映射校正与椭圆变换理论相结合,对抓拍到的非静止状态下的失真硬币图像进行还原校正,为获得清晰标准的硬币表面花纹图案提供了一种高效的图像形变矫正手段,降低了硬币图像捕捉环节对机械结构精密度的依赖。实验表明,该算法图像校正精度更高,其图像平均灰度值仅为椭圆直接变换法的10%。     

基于数码平板的GAP视觉自动检测系统设计

针对目前数码平板的边框与屏幕之间的缝隙对其外观质量的影响和缝隙检测精度的要求,设计开发了数码平板的GAP视觉自动检测系统。首先根据待检测平板的结构特征,给出了检测系统的机械结构简图,并对该系统的检测流程作简单阐述。再借助计算机视觉理论,采用二次滤波、膨胀与腐蚀算法,并借助图像处理软件,实现了数码平板的GAP图像自动检测与质量分类,加强了检测的可靠性。     

基于体视显微镜的细观材料应变检测方法研究

提出了一种基于双目体视显微镜和数字图像相关技术来解决细观材料三维全场应变测量的方法,举例说明了传统的校准技术在校正立体显微镜畸变过程中存在的问题,进而提出了一种新颖的校准方法来对显微镜进行标定,从而获得较高的三维位移场和应变场测量精度。液压胀形实验的应变测量结果表明,该细观应变测量系统在测量细观材料表面全场应变时具有可行性,同时有限元模拟的结果与实验结果比较吻合,最大主应变的偏差在10%之内,证明了该系统可以准确地测量微小尺寸的材料应变。