散斑噪声抑制算法比较研究

文章综述了散斑噪声抑制算法的发展,并且通过实际的激光雷达图像处理比较了它们的图像的边缘保持能力,还计算了其算法处理图像的散斑指数,比较了它们的散班抑制能力。     

散斑干涉条纹图降噪技术比较研究

电子散斑干涉条纹图在形成的过程中引入大量的散斑噪声,有效地去除噪声是电子散斑干涉技术研究的重要课题之一。对电子散斑干涉条纹的降噪方法进行了比较研究,仿真结果表明,传统的空域降噪方式在滤除噪声的同时对图像造成了一定的模糊,降低了图像的对比度。只有在降噪的同时充分地考虑条纹的方向性和条纹密度,才能更好地保留条纹图的结构和对比度,并为下一步提取相位图进行测量奠定一个好的基础。     

激光成像系统图像散斑抑制算法比较

CO2激光相干成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能三维成像等特点,但其所成图像易受到散斑噪声的污染造成分辨率下降,因此研究适用于此成像系统图像散斑噪声抑制的算法具有重要的实用价值。文中对常用的噪声抑制算法:中值滤波、同态均值滤波和Lee滤波进行了介绍,并将其应用于CO2脉冲激光相干成像系统图像的散斑噪声抑制处理,比较了三种算法的处理结果。结果表明,采用小窗口、不迭代Lee滤波进行处理时,既明显抑制了散斑噪声,又有效保持了图像的边缘信息,所以用它进行激光成像系统图像散斑噪声抑制处理是合适的。     

抑制散斑噪声的Lee算法和形态滤波算法的研究

首先回顾了散斑的基本性质,然后讲座了用于抑制散斑噪声的Lee算法和形态滤波算法,最后提出了一种比较其算法性能的规则,并且给出了这两类算法比较的仿真结果。     

激光雷达主动偏振图像散斑抑制算法

针对激光主动偏振图像的散斑去除问题,提出了一种基于异向扩散的冲击各向异性滤波模型。该模型融合了冲击滤波器和小核值相似区算法,利用小核值相似区算法提取偏振图像边缘,减少了噪声对边缘检测的影响;针对不同的图像区域,自动调整冲击滤波器的系数,使得该算法既能保持图像边缘,又可以很好地抑制图像的散斑。使用八方向一阶差分估计小核值相似区算法的门限,门限估计更加准确;迭代终止条件采用完全散射区域的平均绝对误差作为标准,使得迭代次数更加合理。通过对比等效视数和边缘保持指数可见,冲击各向异性滤波算法的散斑抑制能力和边缘保持能力与传统的Lee和SRAD模型相比更加有效。     

基于MATLAB的数字散斑条纹图滤波比较

数字散斑照相术提取的数字散斑条纹图存在信噪比低、强度弱的特点,因此需要对图像进行滤波除噪。为了比较不同的滤波方法对散斑条纹图的除噪效果,笔者在MATLAB中采用中值滤波、巴特沃斯低通滤波、指数低通滤波以及同态滤波对提取的条纹图进行处理并就处理结果做出了分析比较。实验结果表明,以上方法都能从噪声中提取信号,其中中值滤波除噪效果最好。     

激光雷达主动偏振图像散斑抑制算法研究

针对激光主动偏振图像的散斑去除问题,提出了一种新的非局部正则化方法:根据激光主动偏振图像的噪声特点,在全变差模型的基础上,提出了非局部全变差正则化模型.该算法充分利用了图像的全局信息复原图像,在很好地抑制散斑的同时,保持了图像的细节信息.新模型使用轮流最小化方法进行求解,则原始图像和点扩散函数都可以在最小化框架中求解,...     

同态非局部滤波在激光主动成像散斑抑制中的应用研究

传统的激光主动成像散斑抑制方法中,局部单像素滤波和变换域滤波难以取得良好的抑制效果,同时容易导致边缘展宽,对图像信息造成破坏。鉴于非局部滤波对加性噪声的优异去噪性能,本文研究了三种具有代表性的非局部滤波方法,并使用半导体泵浦固体脉冲激光器搭建主动成像系统,进行散斑噪声抑制性能的比较。实验表明,采用同态FM-PatchGP不仅能够有效抑制散斑噪声,而且能很好地保持边缘信息,同时满足实时性处理的要求,在激光主动照明系统中具有良好的应用前景。

     

激光主动探测图像散斑自适应滤波抑制方法研究

激光主动照明成像具有作用距离远、系统分辨率高、可在低照度背景等复杂环境下获取目标图像等优点,但探测图像会受散斑噪声干扰.把高斯滤波、均值滤波和自适应滤波方法分别应用到仿真实验中进行散斑噪声抑制,实验表明:与高斯滤波和均值滤波相比,自适应滤波能有效抑制图像噪声,保留图像的边缘和细节信息.利用自适应滤波方法对获取的单帧和多帧累加平均的激光主动探测图像进行散斑抑制实验,使用散斑对比度进行定量分析,结果表明多帧短曝光图像累加平均可有效抑制图像的散斑噪声,自适应滤波可进一步降低图像的散斑噪声.     

电子散斑干涉条纹处理偏微分方程方法的回顾与展望

介绍了偏微分方程(PDE)图像处理的基本原理,构造偏微分方程模型的变分法和常见的滤波模型,并给出常见滤波模型的能量泛函。回顾了近几年偏微分方程图像处理技术在电子散斑干涉(ESPI)条纹处理中的应用成果,包括应用偏微分方程图像处理方法同时实现电子散斑干涉条纹图和相位图的滤波和增强处理,提出用于密集电子散斑干涉条纹处理的方向偏微分方程模型及提取电子散斑干涉条纹骨架线的偏微分方程方法。介绍了这些方法与传统方法相比的优势,并进一步展望了偏微分方程图像处理在光测技术中的发展趋势。     

改进非下采样轮廓波在散斑条纹中的滤波处理

为了改进传统多尺度变换滤波在电子散斑干涉(ESPI)条纹图中去噪效果和边缘细节保护不理想问题,提出改进非下采样轮廓波(NSCT)滤波算法。采用离散平稳小波变换和NSCT变换模型,联合非线性扩散和改进的快速非局部均值滤波算法,进行了理论分析和实验验证,取得了将本文中算法应用于模拟和实验ESPI条纹图滤波效果定量分析的数据。结果表明,本文中的算法在模拟ESPI条纹图和实验图相比其它算法散斑指数最小分别为0.41121,0.38043,0.35362,对应峰值信噪比最大;该算法在提升去噪能力的同时,能够更好地恢复条纹细节信息。研究结果为以后应用多尺度变换滤波在ESPI条纹图打下了基础。     

数字散斑干涉技术及应用

介绍了数字散斑干涉技术在位移、应变、振动和医学诊断等领域中的应用和国内外发展状况。提出了一种新的应用领域—数字散斑干涉技术在语音识别中的应用,并对该方法作了介绍,讨论了它的特点。     

GPU加速电子剪切散斑干涉图像处理

电子剪切散斑干涉是在电子散斑干涉基础上发展起来的一种测量位移导数的新方法,尤其适合于无损检测实时测量。由于噪声干扰,测量得到的相位差图有大量噪点需要滤波去除。滤波处理计算量大,采用CPU计算需要很长时间完成。为缩短滤波时间,实现实时滤波处理,对四步相移法和Butterworth低通滤波、正余弦均值滤波和复数均值滤波算法,利用GPU并行计算能力强和存储带宽高的特性,开发了基于GPU加速计算的解相位差和滤波算法。对比基于CPU的解相位差和滤波计算,GPU加速计算将图像总体处理时间约1.9s（i76500U）降低到了239~366ms（GeForce940MX）或86~116ms（QuadroP3000）,且正余弦均值滤波和复数均值滤波算法均可以通过降低滤波次数缩短滤波时间,从而保证在性能较弱的GPU上也能将计算时间压缩到0.2s内,满足实时图像处理的需求。     

利用变形和形貌的关系测量三维形貌的方法

提出了根据变形测量和形貌测量的关系测量物体三维形貌的方法。利用电子散斑干涉(ESPI)测量物体面形时,物体偏转微小角度会引入附加的物面高度差,从而引入载波条纹。分析了物面偏转角度和附加高度差之间的关系,得出了物面相位和物面高度之间的映射关系。物面的相位由傅里叶变换法求得。对球冠面形进行了测量,实验表明,在物面上产生干涉载波条纹,进而测量物面面形,具有灵敏度高的优点。     

电子散斑干涉载频调制形貌测量技术

提出了电子散斑干涉(ESPI)载频调制测量物体形貌的方法.在ESPI中,物体表面的微小偏转可引入包含物体高度信息的载波干涉条纹,具有灵敏度高的优点.用摄像机采集该载波条纹图,利用傅里叶变换法可解调出物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.     

径向剪切干涉测量激光光束波前的研究

详细论述了环路径向剪切干涉（cyclic raial shearing interferometry,CRSI）测量激光光束波前的原理,介绍了傅立叶变换空间载波条纹相位提取方法,以及畸变波前的重建算法,给出了数值仿真结果,并且进行了实验研究,验证了该方法的有效性.     

双脉冲数字散斑干涉系统的实验研究

研究了一种基于脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光系统的数字散斑干涉技术．设计并实现了物体与脉冲激光触发以及ＣＣＤ图像获取的同步控制．这种双脉冲数字散斑干涉技术，可记录亚毫秒时间间隔的物体状态变化并可作定量分析．     

载频电子散斑位移场分离技术研究

提出了载波调制分离位移场的方法.在双光束电子散斑干涉(ESPI)中增加参考光,使这路参考光为两光束所共用.通过偏转物体引入载波调制条纹,具有条纹对比度高的优点.物体加载后,载波条纹受物体变形的调制而发生弯曲变形.实验时,两束光各自独立地对变形物体进行测量,采集物体变形前后的条纹,利用傅里叶变换法,可分别解调得到包含离面和面内位移信息的2幅位移图.理论分析表明,只需简单的位相运算,就能够将面内位移场与离面位移场分离.利用典型的周边固定、中心加载的圆盘实验,表明了该方法的可行性;周边固定、中心加载的圆盘变形所包含的面内位移大小与离面位移相比,大约低1个数量级.     

基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图降噪方法

有效去除数字散斑条纹图中的噪声是散斑干涉测量技术中的关键问题。提出了一种基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图平滑方法。该方法需要将散斑条纹图中的干涉相位转换为矢量空间中的单位矢量,并进行快速傅里叶变换(FFT),得到其频谱,然后对频谱进行加权处理,从而抑制噪声的频率成分,再将加权处理后的频谱变换到空间域,计算干涉相位,得到原始散斑条纹图的滤波结果。将该滤波方法运用于四步相移数字散斑干涉条纹图像处理。实验结果表明,该方法在滤除散斑噪声的同时能够有效地保护散斑条纹图的轮廓和细节信息,增强了散斑干涉条纹的对比度。