基于小波变换的自适应阈值图像去噪技术研究

主要研究了基于小波变换的图像去噪技术在图像去噪过程中的阈值选择问题,对图像信号进行小波变换得到小波系数,选择合适阈值处理小波系数,再将处理后的小波系数经过小波逆变换得到重构后的去噪图像。仿真实验通过对基于小波变换的软阈值去噪、硬阈值去噪以及自适应阈值去噪方法对图像进行处理,达到对图像的降噪效果。仿真实验证明,基于小波变换的自适应阈值去噪技术去噪结果最优,能够清楚地保留图像中的细节,无锐化、过度平滑的现象,且它的信噪比、峰值信噪比的值为最大、均方误差的值最小,从而提升了图像的整体质量。     

基于内壁芯光纤的调制器件

提出一种基于中空内壁悬挂芯光纤构造而成的光纤集成调制器.该光纤具有孔道结构,纤芯悬挂于孔道内壁.合成了含有超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的磁流体,通过将空心光纤与多模光纤熔融连接,将磁流体封装在空心光纤内部,作为悬挂纤芯的包层.磁流体通过倏逝场对光产生吸收作用,由外磁场控制吸收强度,实现对纤芯的光调制.波长为632.8 nm的光经过拉锥耦合点耦合进入、传出调制元件.实验结果表明,在不同磁场强度下,仅仅2.0×10-3 μL的磁流体就可以对系统光衰减产生明显影响.当磁场强度为38 914 A/m时,饱和调制深度为43％;系统的响应时间低于120ms.该系统还可用于光开关,光纤滤波器和磁传感器等.     

人工神经网络在数字识别中的应用

BP神经网络是最常用的一种人工神经网络。本文介绍了利用BP神经网络来实现离线手写体数字识别的基本方法,分析了传统BP算法的一些缺点,针对这些缺点指出了一些较新的改进算法。利用MATLAB验证了这些较新的算法。实验数据表明,改进的算法具有较高的识别率。     

基于表面开孔光纤的集成式亚硝酸盐微流荧光传感器

利用中空悬挂芯光纤研制了一种将荧光猝灭反应区建立在空心光纤内部的光纤集成荧光在线微流传感器。利用CO2激光器在光纤表面刻蚀微孔,使得试剂可由微孔注入光纤内部并混合形成稳定的微流。在悬挂芯光纤纤芯倏逝场的激发下,指示剂分子产生荧光,所产生的荧光被耦合到纤芯内部并在出射端被检测。文中利用光纤内部的荧光猝灭反应实验确定了亚硝酸盐溶液的浓度。结果显示:微流可在短时间通过光纤,传感器能以较快的速度检测溶液浓度。另外,当亚硝酸盐溶液的浓度为0.1~2.6mmol/L时,荧光猝灭程度与溶液浓度呈较好的线性关系,结果证明了该集成式光纤内微流控传感器方案用于微量荧光检测的可行性。     

光纤O2敏感探头的制备与性能测试

通过对多孔光纤修饰Ru配合物掺杂的敏感膜,制备了一种O2光纤传感探头。该探头结构基于简单的多孔光纤,内部设有贯穿的微孔道作为敏感材料的载体以及微传感池,在微孔道内完成传感过程。通过沉积凝胶膜修饰敏感层,即将含有[Ru(dpp)3]2+的溶胶直接吸入光纤内部,在光纤微孔阵列中形成高分子敏感膜。传感过程基于荧光淬灭原理,由于O2对敏感膜中的[Ru(dpp)3]2+具有强烈的荧光淬灭作用,传感探头对于不同浓度的O2表现不同的荧光强度。实验结果表明:设计的探头对于0～100%浓度的O2呈线性响应,灵敏度I0/I100值为9.4,探头在50ms内即可做出快速响应。实验还显示,实验值与真值的误差小于3%,常压下的检测分辨率可以达到2%。     

基于自适应维纳滤波和2D-VMD的声呐图像去噪算法

声呐图像易产生对比度低、分辨率低、边缘失真等问题,所以在去除声呐图像噪声时难以将有效信号与噪声准确分离,从而导致去噪后图像对比度降低、边缘轮廓不清晰、细节丢失严重等问题.本文提出一种基于自适应维纳滤波和2D-VMD(二维变分模态分解)的声呐图像去噪算法.首先通过二维变分模态分解对含噪图像进行分解,得到一系列不同中心频率的模态分量,利用相关系数和结构相似度筛选出有效的模态分量,并使用自适应维纳滤波处理有效的模态分量,最后将滤波后的模态分量进行重构,从而去除图像中的噪声.实验结果表明:所提图像去噪算法在相关系数(CC)、结构相似度(SSIM)这两项客观数据上表现最优,峰值信噪比(PSNR)略低于NSST域去噪,综合客观数据与视觉效果,本文所提算法去除噪声后的图像细节和边缘保持能力效果最佳.     

基于shell原理的命令调试系统的开发

详细介绍了一套基于shell原理的命令调试系统的结构、功能及其软件实现代码,该系统的开发能够为嵌入式系统开发人员进行系统调试提供很大的帮助.     

电纺氧化硅凝胶亚微米光波导

利用静电纺丝技术制备了有机硅微纳凝胶光纤.在酸性条件下对正硅酸乙酯(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)进行水解缩聚,同时掺杂氧气敏感荧光指示剂tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) ruthenium( Ⅱ) chloride[Ru(dpp)3Cl2],反应形成黏稠的溶胶溶液.然后,在10 kV高压静电场作用下对溶胶进行静电纺丝,获得直径为900 nm的凝胶纤维,并对拉锥后的多模光纤与电纺制备的微纳光波导纤维进行倏逝场光耦合,同时检测该纤维的氧气传感特性.实验结果表明:电纺制备的纤维具有光滑的表面结构,直径均匀,能够与拉锥后的光纤进行强烈的倏逝场耦合,同时激发纤维内部荧光指示剂,发射595 nm荧光.该纤维具有明显的氧气敏感性,在氧气浓度为0％～100％(体积比)时,荧光淬灭程度I0/I与氧气浓度呈线性关系,响应时间低于100 ms.     

基于多区域最优选择策略的声呐图像目标检测

为了解决侧扫声呐图像目标检测受噪声和阴影区域影响，难以准确检测目标的问题，提出一种谱聚类结合熵权法的多区域最优选择策略的目标检测方法。根据先验知识提前设定谱聚类的聚类数，将声呐图像的像素聚类为多个不同的区域；提取每个区域具有的平移、旋转和缩放的不变性特征，用于构建多区域的特征准则矩阵；利用熵权法对该特征准则矩阵计算各特征的权重以及每个区域的综合加权分数，即可得到最终的目标区域。实验结果表明，所提方法不仅能够有效地克服侧扫声呐图像中的噪声和阴影区域带来的不利影响，还可以在图像聚类后的多个区域中实现最优目标区域的选择，验证了所提方法的可行性和有效性。