一种结合自注意和多尺度生成对抗网络的图像去雨方法

为去除雨天拍摄照片上的雨滴,针对被雨滴所覆盖区域未知,雨滴区域中大多数背景信息已经丢失,以及需要提升图像清晰度和对全局信息关注度的问题,在生成对抗网络中生成网络的自动编码器结构中添加自注意层,并在判别网络中引入多尺度判别器。通过注意力分布图的引导,自注意层的优化和多尺度判别器的评估,生成网络在关注雨滴区域的前提下进一步关注全局信息,多尺度判别器可由粗到细更好地判别雨滴图像与清晰图像之间的差距。实验完成了所提方法与其他方法的对比,以及自对比,并用峰值信噪比和结构相似性进行评估,结果表明了所提方法的有效性,其质量和指标数值均高于其他方法。     

用于单张图像去雨滴的轻量级网络

图像去雨是图像低等级任务中的热点问题,去雨滴又是图像去雨中很重要的一种情况,附着在玻璃或相机镜头上的雨滴会显著降低场景的可见性.因此,去除雨滴将有助于许多计算机视觉应用,特别是户外监控系统和智能驾驶系统.本文提出了一种用于单张图像去雨滴的轻量级网络算法(PRSEDNet),该网络算法采用递归计算,运用卷积长短期记忆网络(Convolutional LSTM network)和特征提取模块来提取特征,通过与原图像结合来去除雨滴,最终获得高质量的无雨滴清晰图.实验结果表明,我们的PRSEDNet与现有的基于深度学习的去雨滴算法相比,在能达到高效的去雨滴性能的同时,有更少的参数量且计算效率高.     

一种基于物理的雨打树枝动态仿真方法

提出了一种应用物理学原理的树枝和雨滴交互作用的真实感动态仿真技术.树枝和叶柄被描述为一种方便由4种弹簧控制的三棱柱弹簧模型(extended three-prism spring model,简称ETPSM).树枝、树叶的运动源于树枝系统与雨滴相互之间能量的双向转换.二者之间的交互作用可以通过一种高效的技术很好地模拟.该技术被专门设计用来模拟液体在具有亲水性的非刚体表面上运动.当雨滴撞击树枝后,树枝会发生震动与转动;雨滴会沿着树叶表面流动,合并成一个更大的雨滴或者悬挂在叶片边缘;当雨滴从树叶边缘落下后,树枝会弹起并恢复到原来的位置.实验结果表明,该技术能够高效、真实地仿真雨滴撞击树枝系统后的相互作用效果,同时可以简单而有效地模拟杆状物体在外力作用下的弹性形变,诸如旋转、震动等.     

基于摄像视频分析的降雨量测量方法

提出一种新颖的基于视频的降雨量测量方法。首先 根据雨图亮度变化特征检测雨滴;其次,为解决雨滴离摄像机距离信息未知情况下的雨滴尺 寸估计问题,在雨滴成像光度模型中融入散聚焦因素, 构建了基于亮度差和色彩张量响应特征的散聚焦雨滴判别方法;然后,根据透视成像关系计 算聚焦雨滴的尺寸并根据气象学 雨滴谱的定义来构建观测雨滴谱;最后,为抑制观测雨滴谱中的噪声,采用气象学Gamma模 型拟合观测雨滴谱,并由模型参 数计算降雨量。在不同程度的降雨环境下实验检验算法,并与雨量计记 录数据对比,测量结果较为一致。     

国外触发引信防雨装置研究和防雨性能现状

本文分析了国外触发引信的防雨性能现状,介绍了西方国家的一些新的触发引信防雨装置。对防雨装置的设计思想也作了初步探讨。     

Performance of a new low‐cost laser disdrometer with rainfall intensity correction in heavy rainfall

Recently, a new low‐cost disposable laser disdrometer with the capacity for hydrometeor imaging was proposed by the authors. The laser disdrometer has the drawback of detecting false raindrops, which are splashed droplets and pooled water drops on the housing. Actual raindrops can be sorted from false raindrops by their different fall speeds, but the large size and slow falling speed of false raindrops induce significant observational dead time, affecting the raindrop capture rate and the number density of the raindrops. The ratio between the actual number of raindrops and the total number of drops including the false raindrops provides a reasonable rain intensity correction. This report describes the performance of a laser disdrometer with rain intensity correction in heavy rainfall. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

1.5微米大气探测激光雷达研究进展（特邀）

激光雷达拥有探测距离远、探测精度高、时空分辨率高、探测参数多样等优点,是大气探测的重要手段。对比常见的可见光波段激光雷达,1.5 μm大气探测激光雷达有独特优势,包括人眼安全、全光纤结构、穿透云雾能力强和昼夜连续探测等。2015年,世界首台单光子频率上转换气溶胶探测激光雷达诞生,实现了6 km距离高时空分辨率的气溶胶分布连续探测。在此之后,1.5 μm大气探测激光雷达在国内外迅速发展。按照探测方式区分,1.5 μm大气探测激光雷达进展分为直接探测激光雷达和相干探测激光雷达两类。直接探测激光雷达包括单光子频率上转换激光雷达、单光子频率上转换测风雷达、超导双频测风激光雷达、超导偏振激光雷达、多模单光子探测云激光雷达和单光子光谱遥感激光雷达。相干探测激光雷达包括偏振探测相干激光雷达、格雷编码相干测风激光雷达和大气多参数探测相干激光雷达。这些雷达的探测目标包括大气气溶胶（云）、能见度、偏振、风廓线、湍流耗散率、气体浓度、降水（雨滴谱）,并且单台雷达拥有多参数同时探测的能力。     

人工降雨试验中风速对落地雨强空间分布的影响研究

气候变化和城镇化发展使得极端暴雨发生频率增加,实验室降雨试验可为极端暴雨灾害的研究提供数据支撑。通过开展不同情景下的实验室降雨试验与数值模拟,研究了风对落地雨强分布的影响,分析了风导致试验区域平均落地雨强减小的原因。结果表明：（1）风会使试验区域的实际平均落地雨强减小,主要原因是降雨中不同粒径雨滴在风场作用下漂移距离的不同,导致了地面受雨面积扩张。（2）受雨范围内落地雨强的均匀性受风速影响,落地雨强均匀性随风速增加而下降。为提高试验数据的准确性,在进行降雨模拟试验时需要考虑风速的影响,结合实验室实际条件合理确定试验范围。     

Effect of raindrop size distribution and rain rate inhomogeneity on the relationship between attenuation and depolarization

In addition to attenuation, depolarization due to rain is another factor that degrades satellite propagation signals, especially in the higher frequency bands and in places that have high rates of rainfall. A formula to predict cross‐polarization as a function of attenuation has been proposed, and it is derived by a theoretical calculation using frequency, the forward scattering amplitude of raindrops, rainfall rates, the raindrop size distribution (DSD), and various other propagation parameters. In this paper, a formula for predicting cross‐polarization is derived on the basis of the assumption of a gamma‐type DSD up to 100 GHz. These results are compared with conventional exponential‐type DSDs, such as the Marshall‐and‐Palmer DSD. Moreover, for a more realistic propagation situation, we consider the effect on the aforementioned relationship of rainfall rate inhomogeneity along the propagation path. It is shown that, for practical purposes, this inhomogeneity does not have a significant effect on satellite propagation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于FCM的雨天视频图像复原

恶劣天气条件下图像退化的复原方法,对提高户外视觉系统的稳定性和实用性极为重要。雨作为其中一种场景,影响了户外图像或视频进行可靠目标检测、物体识别和跟踪、特征提取等基本操作,极易造成处理偏差,因此有必要对去雨方法进行研究,复原该类图像,消除降雨对图像质量的影响,以保证图像的清晰度。基于视频中雨滴的时域特性和像素直方图的全局特性,借助FCM(模糊C均值)聚类算法,提出了检测与去除视频中雨滴的方法。通过视频中4种不同场景的实验,验证了该方法的有效性。同时,该算法也可应用于其它类似雨的场景检测中。