基于过估计信源数的宽带弱信号源DOA估计

为改善MUSIC类DOA估计算法检测弱信源的性能,提出了一种利用过估计源个数和频域峰值统计信息检测宽带弱信号源的MUSIC类DOA估计算法(OSM)。该算法放宽了MUSIC类DOA估计算法过于依赖信源个数质量的限制,OSM把过估计的信源个数输入给MUSIC,提高了正确检测弱信源的概率,同时也增加了虚警概率,但虚假峰值随窄带的变化呈无规则分布。由PPNN和MNT把这一频率域信息引入到信源检测,抑制了虚假峰,提高了OSM的检测性能。其最小可检测信噪比较传统的MUSIC类DOA估计算法降低了6dB。当带宽较窄时,若信号平稳性较好,适当增加一次快拍的采样长度,可提高窄带数目,亦增加了OSM的稳定性。海上实验数据处理得到了和理论分析一致的结果,该数据处理结果也初步验证了OSM算法的良好检测性能。     

信源数量估计的可视化线性聚类方法

在通过传感器采集信源获得观测数据的过程中,估计信源的数量对源信号处理和观测数据分析起着非常重要的作用.为了确定稀疏信源的数量,本文提出了增强信号线性聚类特性的可视化估计方法.首先,利用短时傅里叶变换(STFT)把时域的观测信号变换成频域中的复频谱以增强观测数据的稀疏性;然后,建立一种角度余弦的相似性测度,以频谱实部分量...     

基于平面聚类势函数法的欠定混合信号盲分离

针对不充分稀疏欠定混合信号盲分离,提出了一种基于超平面聚类的势函数法来估计源信号个数和混合矩阵。该方法在源信号个数未知的情况下,利用聚类平面法线向量构成势函数,通过估计势函数的局部最大值来估计聚类平面的法线向量,然后再通过估计聚类平面的交线来实现混合矩阵的估计。为了提高算法对异常值的鲁棒性,不直接估计势函数的局部最大值,而是采用聚类算法来估计势函数的局部最大值。计算机仿真试验证实了该算法的有效性及其较好的性能。     

基于KHM聚类算法的跳频信号分选

针对跳频信号分选,主要研究了聚类算法及利用直方图来预估计聚类数目及初始中心的方法.首先对直方图方法进行改进,得到了对跳频信号参数估计值误差不敏感的方法,其次对初始化中心不敏感的KHM聚类算法进行改进并聚类,最后提出了通过定义类内距类间距的方法来确定最佳聚类数的算法.通过改进的KHM算法和估计聚类个数方法,利用跳频信号参...     

基于模糊C均值图像抗噪分割方法的研究

针对含有噪声且光线不均的医学图像,提出了一种基于模糊C均值聚类的图像分割算法。模糊C均值聚类算法描述简洁、易于实现、分割效果好,在图像分割应用领域得到了快速发展,但也存在着对噪声敏感的问题。考虑到提取的医学图像数据中必定包含噪声,因此通过修改目标模糊函数J(u, v),在引入像素点邻域信息的基础上,对邻域信息加入了惩罚因子。弥补了传统模糊C均值聚类算法的不足,使该方法对含有噪声的医学图像更加有效。实验分析表明了算法的有效性和实用性。     

基于动态聚类的奇异值分解降噪方法研究

针对奇异值分解降噪中吸引子轨道矩阵重构阶次难以有效确定的问题,提出了基于非监督动态聚类算法来确定矩阵有效重构阶次的新方法.该方法利用含噪声信号的奇异谱图中表征噪声的噪声平台平缓和集中的特性,通过向谱图纵轴投影,应用动态聚类合理确定噪声平台的边界,进而有效地确定奇异值分解降噪中矩阵的有效重构阶次.仿真结果表明,该方法有较好的降噪精度和算法稳定度,提高了算法的实用性.     

一种基于蚁群聚类的多模板图像边缘融合方法

根据所采集图像的离散性特点,提出了一种基于蚁群聚类的新型的多模板图像边缘融合方法.该算法综合了图像聚类的方法和模板边缘提取的方法,运用蚁群聚类的思想来提取图像的边缘特征,并进一步融合多种边缘提取模板来设置聚类的启发式引导函数和初始聚类中心,从而避免了传统蚁群算法聚类搜索时的盲目性.系列仿真实验验证了这一方法的可行性和有效性.     

基于密度峰值聚类算法的模态参数识别

稀疏成分分析是解决欠定盲源分离问题的一种有效方法,其主要分为两步:计算振型矩阵和重构单模态信号。在计算振型矩阵时,针对无法预知源信号数量和高阶振动模态混叠的问题,利用一种基于密度峰值聚类算法识别模态振型。相比于传统的聚类算法,该方法具有以下特点:①利用决策图直观地选出聚类中心和聚类数目;②算法可以自动分离噪声点,对噪声不敏感。在重构单模态信号时,利用可以快速重构稀疏信号的SL0算法,重构出单模态时频域信号,提取出各阶模态频率。通过振动结构仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于聚类分析的光谱重建样本分析

目的 解决目前光谱重建中因数量大而出现的冗余和繁重等问题,证明聚类算法可以很好地应用在光谱选择样本分析中,并可以实现较高的重构色度精度和物理精度。方法 采用主成分分析法进行仿真实验,首先探究主成分个数,再确定聚类个数,然后比较聚类方法和3种常用的样本选择方法,最后分析比较光源种类对重构结果的影响。结果 通过实验确定主成分个数为6且聚类个数为20时,在A光源下使用KFCM算法的重构效果最好,此时平均色差为0.35ΔE00,平均RMSE为0.0078,平均GFC为99.94%。结论 聚类方法可以应用于光谱成像过程中训练样本选择过程,且有助于提高光谱重构的运算速度和精度。     

基于深度学习的工业自动化包装缺陷检测方法

目的针对目前工业自动化生产中基于人工特征提取的包装缺陷检测方法复杂、专业知识要求高、通用性差、在多目标和复杂背景下难以应用等问题,研究基于深度学习的实时包装缺陷检测方法。方法在样本数据较少的情况下,提出一种基于深度学习的Inception-V3图像分类算法和YOLO-V3目标检测算法相结合的缺陷检测方法,并设计完整的基于计算机视觉的在线包装缺陷检测系统。结果实验结果显示,该方法的识别准确率为99.49%,方差为0.0000506,只使用Inception-V3算法的准确率为97.70%,方差为0.000251。结论相比一般基于人工特征提取的包装缺陷检测方法,避免了复杂的特征提取过程。相比只应用图像分类算法进行包装缺陷检测,该方法在包装缺陷区域占比较小的情况下能较明显地提高包装缺陷检测精度和稳定性,在复杂检测背景和多目标场景中体现优势。该缺陷检测系统和检测方法可以很容易地迁移到其他类似在线检测问题上。     

四帧间差分与光流法结合的目标检测及追踪

为了能在复杂环境下快速、准确地对多个目标进行检测及追踪,本文结合四帧间差分算法与光流算法,提出了一种更高效的运动目标检测算法。本算法为了提升光流法的处理速度并降低光照等环境所带来的影响,首先对视频序列进行四帧间差分处理,然后将得到的差分视频序列进行光流处理,以实现对视频中目标的准确检测。最后将该算法与粒子滤波、ViBe等算法进行比较,并在不同场景下对不同运动目标、不同个数目标进行捕获处理,结果表明,本方法不仅具有较好的鲁棒性,而且能够更快速、准确的对目标进行检测与追踪。     

基于最近邻搜索耦合近邻损耗聚类的图像伪造检测算法

目的为了解决当前图像伪造检测算法在对图像进行伪造检测时,主要依靠全局搜索的方式来完成特征点匹配,导致其检测效率较低,且在对复杂伪造图像进行检测时,易出现检测精度不高和检测错误的不足。方法提出基于最近邻搜索耦合近邻损耗聚类的图像伪造检测算法。首先引入积分图像的方法,对图像进行预处理,借助Hessian矩阵行列式来提取特征点。利用特征点构建圆形区域,通过求取圆形区域内Haar小波响应获取特征点的特征描述符。然后通过特征描述符建立KD树索引,利用最近邻搜索方法代替SURF中全局搜索的方法,对SURF进行改进,完成特征点的匹配。最后,利用特征点间的近邻关系求取近邻函数值,通过近邻函数值对特征点进行聚类,完成图像的伪造检测。结果实验结果显示,与当前图像伪造检测算法相比,所提算法具有更高的检测效率以及更高的检测正确度。结论所提算法具备较高的检测精度,在印刷防伪与信息安全等领域具有较好的应用价值。     

一种铝塑泡罩药品包装缺陷检测方法

目的针对铝塑泡罩药品人工检测时存在的包装缺陷,如效率低、成本高、稳定性差等,采用机器视觉技术对铝塑泡罩药品包装进行缺陷检测。方法采用快速鲁棒特征SURF提取算法、BOW算法和单分类支持向量机组成的缺陷检测算法框架,并完成铝塑泡罩药品包装缺陷检测系统的开发。通过搭建的实验平台获取280幅铝塑泡罩药品图像,并采用文中所提方法对180幅图像实施缺陷检测。结果实验结果显示,在阈值为1900、视觉单词数量为120、惩罚因子为0.9时,文中方法的准确率为99.4%。结论文中方法提高了铝塑泡罩药品包装缺陷检测的准确率和稳定性。     

一种红外图像序列弱小目标的检测方法

针对低信噪比条件下红外弱小目标的相关检测算法存在的局限性,本文提出组合式相关检测算法.基于DBT的相关检测算法运算量小但检测性能较差,而基于TBD的相关检测算法检测性能较高但计算复杂.根据对两者优缺点的分析,采用将两种算法级联的方法,首先使用基于TBD的相关检测算法形成一个过渡帧,再以此为基础使用基于DBT的相关检测算法进行进一步检测.算法性能分析和实验结果均表明,低信噪比条件下该算法具有较高的检测性能并且计算量较低.     

城市道路视频中小像素目标检测

视频图像中的小像素目标难以检测。针对城市道路视频中的小像素目标,本文提出了一种改进YOLOv3的卷积神经网络Road_Net检测方法。首先,基于改进的YOLOv3,设计了一种新的卷积神经网络Road_Net;其次,针对小像素目标检测更依赖于浅层特征,采用了4个尺度检测方法。最后,结合改进的M-Softer-NMS算法来进一步提高图像中目标的检测精度。为了验证所提出算法的有效性,本文收集并标注了用于城市道路小像素目标物体检测的数据集Road-garbage Dataset,实验结果表明,本文算法能有效地检测出诸如纸屑、石块等在视频中相对于路面的较小像素目标。     

基于直线检测的条码图像几何校正研究

CCD相机采集的图像会产生一定程度的几何变形,需要进行几何校正。常用的图像几何校正方法不适合条码图像的校正,因此,结合已有的边缘检测算法和直线提取算法,提出了基于直线检测的条码图像的几何校正算法。基于直线检测的条码图像校正方法是在已除去背景的图像中,寻找目标的条形码边缘对应的直线,以此确定其偏移角度,并进行扭转校正。实验结果表明,有偏转角度的条码图像运用了所提方法校正后,都得到了有效的几何校正。     

柔版印刷套印误差检测技术研究

目的为了提高柔版印刷过程中套印误差的检测精度。方法分析了柔版印刷产生套印误差的主要原因,并提出了一种基于机器视觉的套印误差检测方法。首先进行工业相机的标定,获取原始的"十"字圆环标记图像,采用融合滤波算法对图像进行预处理,对预处理后图像进行数据分析时,提出一种二次分割算法进行图像色彩分离;再使用模板匹配算法进行模板匹配,获取偏差数据进行套印偏差分析。结果使用该算法在实验中对5组标记图像的轴向、纵向检测误差,均控制在0.03 mm以内,符合行业检测误差在0.2mm以内的检测标准。结论提出的基于视觉的套印误差检测方法具有识别准确率高、处理速度快的特点,能可靠稳定地运行,具有一定的可行性。     

一种低信噪比环境下的语音端点检测算法

端点检测技术是语音信号处理的关键技术之一，为提高低信噪比环境下端点检测的准确率和稳健性，提出了一种非平稳噪声抑制和调制域谱减结合功率归一化倒谱距离的端点检测算法。该算法首先通过抑制非平稳噪声再采用调制域谱减消除残余噪声来提升信噪比，减少语音失真。然后再提取每帧信号的功率归一化倒谱系数，计算每帧信号与背景噪声的功率归一化倒谱距离。最后将该倒谱距离作为检测参数，采用双门限判决方法进行端点检测。实验结果表明，该端点检测算法对语音帧和噪声帧具有较好的区分性。此外，在低信噪比环境下，所提出的算法对于不同类型的噪声都具有较好的稳健性。     

复杂底纹柔性卫生用品表面缺陷检测算法研究

目的 柔性卫生用品由于其材料表面不平整、产品容易发生变形等特性,给机器视觉中图像关键区域的定位和分割带来了很大问题,从而影响检测结果。为了解决复杂底纹柔性卫生用品表面脏点的检测问题,提出一种新型检测算法,以实现对复杂底纹柔性卫生用品快速又精准的检测。方法 在该检测算法中首先对采集的模板图像和样本图像进行预处理,在模板图像中创建一个合适特征模板,根据特征模板进行样本图像的匹配和定位;然后把经过精准定位后的样本图像进行关键区域分割;最后运用差影法把样本关键区域中的缺陷找出。该算法采用德国MVtec公司的halcon算子加以编程实现。结果 实验结果显示,该算法能够识别棉芯表面大于0.04 mm2的脏点,检测1幅图片的平均时间平均在100 ms,检测准确率为100%。结论 文中方法与传统方法相比,鲁棒性强,速度快,能够满足工业高速生产的需求。