傅里叶变换轮廓术中带通滤波器窗口参数的自动选取方法

频域带通滤波器是傅里叶变换轮廓术(FTP)中的一个重要环节。考虑到FTP系统光学结构和相关参数的变化,本文提出了一种FTP轮廓术中带通滤波器窗口参数的自动选取方法。该方法只利用一帧变形条纹图,对变形条纹图像的傅里叶频谱进行数值微分,粗略找到基频中心的初始位置;然后,利用图像直方图和阈值分割技术处理傅里叶频谱,获取带通滤波器的中心频率和带宽,实现频域滤波的自动化处理。该方法能自动适应FTP系统光学结构和相关参数的变化,使傅里叶变换轮廓术发挥其动态测量的优势,在三维光学测量工程应用中有较大实用价值。计算机模拟实验和实测结果均验证了本文方法的有效性。      

三维面形测量中小波变换和傅里叶变换的对比研究

傅里叶变换轮廓术（Fourier transform profilometry,简称FTP）进行三维面形测量时,若无频谱混叠,可以得到很好的测量效果。但由于FTP是全局变换,频域内丢失了空间信息。当被测物体形状复杂或被噪声严重污染时,频域中频谱分布展宽,可能发生频谱混叠,导致基频分量提取不完整,从而不能正确地恢复出被测物体。本文利用小波具有的局部分析能力和噪声抑制能力,采用小波变换的方法（Continuous Wavelet Transform,简称CWT）从混叠条纹和噪声条纹中提取出完整的基频分量。我们采用Morlet复小波函数对变形光栅条纹进行处理,详细研究了CWT和FTP两种方法在不同情况下的优缺点,并通过计算机模拟和实验证实理论分析的正确性。     

提高傅里叶变换轮廓术测量精度的新方法

在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手工选择合适的滤波函数和滤波窗口大小 ,窗口太小 ,表示物体细节的高频信息将丢失 ;窗口太大 ,无法消除噪声。本文提出一种新的滤波方法 ,无需手工选择滤波函数 ,可以很好地保留物体高频信息并消除随机噪声 ,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟和实验证实了所提方法的有效性     

能量分布识别相位畸变的自适应双域滤波方法

在基于能量分布识别相位畸变方法中,条纹图像的质量是影响畸变识别精度的主要因素之一。为了准确辨别条纹相位畸变,需对条纹图像进行滤波处理,滤除图像中的噪声以及背景信息等。提出了一种基于能量分布的自适应图像滤波方法,通过傅里叶变换将图像转换为能量分布图,根据畸变与未畸变图像能量弥散度差值大小对小波滤波的阈值进行调整,旨在寻求能量弥散度差值最大的阈值作为针对当前图像的滤波方法可接受阈值。通过对单空域、单频域以及双域滤波方法进行实验验证,结果表明单一使用空域或频域滤波处理,畸变图像与未畸变图像能量分布差别在1.4 %~3.2 %,使用非自适应双域滤波方法进行滤波处理,能量分布差别在7 %以上,而采用自适应双域滤波方法进行滤波处理,能量分布差别超过8 %。自适应双域滤波方法显著提高了能量的识别精度。     

滤波窗的选择对傅里叶变换轮廓术测量精度的影响

比较了在有噪声和无噪声的情况下，傅里叶变换轮廓术中采用三种频域滤波窗对测量精度的影响。给出了在有噪声和无噪声情况下。FTP中采用不同滤波窗的测量误差分布图。得出在无噪声及噪声较小的情况下，采用平顶高斯滤波窗测量面形精度最高，而在噪声较大的情况下，采用汉宁滤波窗测量面形精度最高.     

正交插值与脉冲压缩的最佳滤波器设计

提出了以吞吐率最大为准则利用频域分段算法进行FIR滤波的方法.推导了雷达信号处理中正交插值和脉冲压缩处理的频域算法,针对长信号序列的频域滤波处理,研究了分段滤波方法,得出了最佳分段长度.并将正交插值和脉冲压缩处理在频域合并起来,进一步降低了运算量.     

基于复杂天气条件的车牌图像定位方法研究

针对雨天、雾霾天等复杂天气条件,提出了一种车牌定位方法.首先采用CLAHE方法进行图像增强并控制噪声放大,利用维纳滤波去除非周期噪声.通过对雨天图像频域特征进行分析,设计出一种新的利用频域掩模滤除雨水条纹的方法.最后结合边缘检测与形态学运算,提取车牌区域,并利用Radon变换进行倾斜校正.实验证明,文中提出的车牌定位算法适于复杂天气情况下车辆图像的定位,定位准确率达到96％,具有一定的实用价值.     

一种视角无关的时空关联深度视频行为识别方法

当前行为识别方法在不同视角下的识别准确率较低,该文提出一种视角无关的时空关联深度视频行为识别方法。首先,运用深度卷积神经网络的全连接层将不同视角下的人体姿态映射到与视角无关的高维空间,以构建空间域下深度行为视频的人体姿态模型(HPM);其次,考虑视频序列帧之间的时空相关性,在每个神经元激活的时间序列中分段应用时间等级池化(RP)函数,实现对视频时间子序列的编码;然后,将傅里叶时间金字塔(FTP)算法作用于每一个池化后的时间序列,并加以连接产生最终的时空特征表示;最后,在不同数据集上,基于不同方法进行了行为识别分类测试。实验结果表明,该文方法(HPM+RP+FTP)提高了不同视角下深度视频识别准确率,在UWA3DII数据集中,比现有最好方法高出18%。此外,该文方法具有较好的泛化性能,在MSR Daily Activity3D数据集上得到82.5%的准确率。     

一种基于梯度的频域滤波去块效应算法

为了减少基于分块DCT变换的压缩处理时产生的块效应失真,通过从DCT分量计算块边界的梯度值来评估各个DCT分量对块效应的影响,再结合HVS特性对图像进行频域滤波,可以有效地去除块效应。该方法性能有效且优异,同时避免了多数频域滤波方法产生的严重模糊失真。     

基于FTP的二维傅里叶变换的研究

傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感.连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息.具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度.     

时空欠采样线性调频信号参数及其二维到达角联合估计

针对宽频段(2-18GHz)内非平稳来波信号的参数估计和测向问题,提出一种时空欠采样线性调频信号参数与二维到达角联合估计方法。该方法首先用时域解线调方法估计调频斜率,然后在分数阶傅里叶变换(FRFT)域进行滤波,实现信号提取。利用参考阵元及其延时通道进行无模糊初始频率估计,通过构建FRFT波束空间阵列模型实现无模糊测向。数值仿真表明,该方法能够实现宽频段内多个线性调频信号的参数和二维到达角精确估计,在低信噪比下仍有较好的估计性能。     

利用灰度图减小Fourier变换轮廓术的频谱混叠

本文利用常常被人们忽略的灰度图中包含的频谱信息来减小零频分量对基频分量的影响。先记录一帧被测物体灰度图，然后投影正弦条纹到被测物体表面，记录变形条纹图。在对变形条纹图进行处理以前，先从变形条纹图中通过灰度图消除非均匀反射率对变形条纹的影响，得到均匀的变形条纹分布。文中给出的理论分析和实验结果可以证明：该方法可以限制零频分量的扩展，提高了FTP测量范围和精度，且测量系统简单，无相移装置。     

对FIR数字滤波器频域实现错误观点的讨论

关于FIR数字滤波器的频域实现存在一种错误的观点和做法,即直接在离散傅利叶变换域将输入信号属于阻带的谱线清零,而属于通带的谱线保留,再离散傅利叶反变换到时域,并且认为通过这种方法得到的信号是对输入信号理想滤波的结果.本文针对这一观点,利用频域取样的概念,从时域和频域两个角度分析,指出该做法并不能实现理想滤波,并且滤波性能通常不能达到指标要求.     

涂覆吸波材料目标RCS测量校准试验研究

雷达吸波涂层易受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响而破坏飞机整体的隐身特性。为评估雷达吸波涂层状态,在紧缩场对涂覆雷达吸波材料的目标展开RCS测量和分析。雷达散射测量系统的测量精度受定标体几何参数精度、测量方法、校准方法、系统稳定性等多种因素影响。在金属球定标体几何参数、场地制造装配精度和安装定位精度等已溯源至国家基准的基础上,针对测量和校准需求,研究了替代置换法的测量校准原理,开展了测量和校准试验,结果表明：在扫频测量基础上,通过时域频域变换、背景矢量对消、时间窗等技术滤除杂波干扰而获取线性度较好的系统校准曲线,用于涂覆雷达吸波材料目标的RCS测量校准,能有效提高测量效率和精度,确保量值一致,满足隐身飞机雷达隐身状态监控和校准需求。     

基于加权光耦合阵列的任意波形产生

提出了基于加权光耦合阵列的光电任意波形产生方案,利用不同波长加权和并行耦合的方法实现信号光域的数模转换。通过对信号的频谱分析发现,多波加权存在拍频噪声,经过波长预设和滤波处理,可以将高频噪声有效滤除,但在信号交变的时刻会有尖峰干扰出现,进一步通过与变换信号带宽匹配的滤波平滑处理后,尖峰干扰得到一定的抑制,可实现输入信号速率为10 Gb/s、量化精度为5 bit的光学数模转换,实现了三角波、锯齿波、高斯脉冲和方波序列等光学波形的输出。     

极化有源雷达校准器的幅相失真分析及修正

极化有源雷达校准器（Polarimetric Active Radar Calibrator,PARC）可用于宽带高分辨雷达的定标,以使高分辨成像技术能准确刻画雷达目标的细微特征,但其作为有源器件会引入额外失真从而影响系统失真补偿。本文基于成对回波理论及频域失真补偿原理,通过将频域补偿转换为时域滤波,提出截取滤波器系数的方法以修正PARC失真。实测数据结果表明了理论分析和提出的修正方法的正确性,修正后的PARC可近似理想地补偿系统失真。     

一种基于小波和Wiener相结合图像去噪新方法

本文提出了一种新的小波变换和维纳滤波相结合的图像滤波方法.该滤波方法首先使用小波变换,将图像信号从时域变换到频域,结合新的wiener方法对图像的高低频结果进行滤波处理。改进的自适应Wiener滤波器可以根据图像特性,在给定的多个模板间对图像进行自适应模板选择,使得滤波效果更加理想。实验结果表明,本文提出的方法比传统的维纳滤波和小波阈值去噪方法有较大的改善。     

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。     

量子彩色图像的频域滤波

为解决量子彩色图像滤波问题,该文提出一种基于量子傅里叶变换的频域滤波方法。首先采用新颖的增强量子描述(NEQR)方案将彩色图像描述为量子图像,然后对该量子图像实施傅里叶变换,采用基于滤波函数定义的量子Oracle将变换后的图像划分为不同频率的图像,最后通过逆量子傅里叶变换将这些不同频率的量子图像变换到空域,通过对空域量子图像实施测量即可得到不同频率的经典滤波图像。文中给出了具体的量子滤波线路,以彩色图像平滑、锐化、周期噪声消除为例,验证了提出方案的正确性。     

红外化学遥感数字信号处理算法的研究进展

介绍了几种为远距离红外蒸汽信号监测开发的分类器设计，频域数字滤波，时域数字滤波等数字信号处理技术。对线性分类器，分段线性分类器和神经网络分类器等在红外化学遥感系统中的应用做了初步的探讨。对背景扣除技术，频域数字滤波技术，数字滤波的切趾方法等做了简要的描述。阐述了时域滤波技术的基本原理及实际应用。展望了红外化学遥感数字信号处理算法的研究前景。