亚像素数字散斑相关测量的曲面拟合法研究

研究了亚像素数字散斑相关测量中整像素搜索窗口、拟合窗口、散斑尺寸等因素对曲面拟合法测量精度的影响.采用二元二次多项式曲面拟合方法,利用计算机生成的模拟散斑图像,对水平位移分别为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9pixel的图像进行了研究.结果表明,最佳搜索窗口为31×31～51×51 pixels,最佳拟合窗口为3×3 pixels,散斑图的平均散斑尺寸为2 pixel时,能较容易地实现相对误差小于5%的目标.而在高斯噪声免疫力方面,0.9 pixel以上的位移具有较强的免疫力.在散斑相关测量精度要求不是很高(＞1 μm)的情况下,曲面拟合法是一种非常适合的方法.     

基于目标检测网络的摄影测量编码点定位

为解决传统摄影测量编码点定位依赖多种关系准则、判定复杂且识别不稳定的问题,提出一种采用基于改进YOLOv3的目标检测网络分割编码点、利用距离排序识别中心标记点的定位方法。首先针对编码标记点特点改进特征提取网络,从复杂背景中快速识别编码点,然后在预测框内进行图像处理,计算轮廓质心到中心的距离,通过距离排序定位中心圆形标记点,最后构建标尺编码点数据集用于网络训练和测试。实验结果表明,目标检测网络识别编码点的精度达到94.91%,受环境和噪声等的影响小,距离准则准确率高,该定位方法具有适应性好、鲁棒性高的优点。     

数字散斑测量中亚像素位移计算方法的选择研究

本文简要介绍了亚像素数字散斑测量研究中高斯曲面插值、抛物面插值及梯度插值原理,提出了一种利用计算机图像处理软件考查数字散斑测量软件精度的方法,并利用这种方法对上述三种插值方法进行了比较分析,给出亚像素测量的测试实例。结果表明,抛物面插值法计算速度较快,精度较高,并且误差波动较小。     

激光基准成像测量光斑图像的亚像素检测算法

在激光基准下基于CCD成像身管轴线直线度测量系统中,对激光光斑图像的高精度检测和定位是影响系统测量精度的一个重要因素.为了提高激光光斑图像的检测和定位精度,提出了一种Sobel-Guass拟合算子的激光光斑亚像素边缘检测方法,同时结合最小二乘迭代圆拟合法设计了光斑中心的高精度定位.即:首先用Sobel算子细化边缘,进而在梯度方向上进行高斯函数拟合插值,进一步提高图像边缘位置的检测精度,最后经最小二乘圆迭代拟合后得到激光光斑的亚像素级几何参数,从而使测量系统的精度提高一个数量级.实验结果表明:像素细分后对像素点的定位精度可以达到0.1个像素,亚像素边缘对标志中心的定位精度优于0.03像素.     

基于双目CCD测距的目标图像匹配算法研究

为了实现高精度的远距离双目CCD被动测距,提出改进的互相关匹配算法与三次曲面拟合算法,对双目CCD拍摄的两幅图像进行亚像素级匹配。介绍了双目测距系统的测距原理;进行测距图像的匹配操作,提出基于模板的灰度互相关算法,根据互相关运算的结果,提出亚像素级匹配算法,即采用三次曲面拟合方法,拟合出相关峰的亚像素级坐标;对测距实验结果进行误差分析,并修正系统误差的计算公式。实验表明,3 km以内的目标实际测量精度优于0.5%,满足高精度双目测距的精度要求。     

基于亚像素运动矢量的AVS编码快速搜索算法

针对AVS视频编码系统中运动搜索模块运算量较大的问题,提出一种基于亚像素运动矢量的快速搜索算法.该算法利用整像素点进行分区域预测,并采用二步搜索法快速定位出最匹配亚像素点.实验结果表明,与传统方法相比,在峰值信噪比下降不足0.1 dB的情况下,该算法减少超过50%的亚像素搜索次数,视频编码时间缩短18%～30%.     

热真空环境下二维尺寸视觉测量标定方法研究

针对热真空环境条件对视觉测量精度影响的问题,提出了一种新的基于像素当量的二维尺寸视觉测量系统实时标定方法。该方法采用光刻已知尺寸线条的石英标准件作为测量基准,利用一阶微分期望亚像素细分算法和最小二乘拟合,可实时获取较高精度的像素当量值从而减小环境误差。热真空环境下的实验结果表明,该方法可用于热真空环境下二维小尺寸视觉测量的标定。     

液晶编码光栅编码设计与编码点匹配技术研究

物体形貌测量中,物体自身的特征信息往往较少,不足以实现三维重建,通过投射液晶编码光栅可以制造出足够的特征点,液晶编码光栅的编码设计及其精确匹配是形貌测量的关键技术。基于液晶显示可控的特性,由计算机控制实现液晶光栅编码的交换,无机械运动。通过液晶光栅编码可以直接获得被测物体形貌特征点信息,提高了测量速度和效率。实验表明,采用粗匹配和基于角点的精匹配方法,可以得到较高的测量精度,测量标准平板平面度测量误差为0．23mm。     

用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法

用红绿蓝颜色的正方形组成二维编码平面，并针其附着在被测物体表面，作为立体视觉测量中的匹配点。用2套光学成像系统获取被测物体的彩色图像，通过计算机图像处理技术找出2个图像中的匹配点，再根据匹配点的视差来获取物体的三维轮廓信息。这一方法特别适于对人体的运动进行三维跟踪测量。     

基于梯度信息的随机Hough变换圆轮廓测量技术

在图像处理及计算机视觉中,Hough变换是一种应用非常广泛的图像边缘检测技术.分析了Hough变换的基本原理,指出了传统Hough变换以及随机Hough变换存在的缺陷,提出了一种基于随机Hough变换、综合利用图像本身灰度信息和梯度信息,并根据图形本身性质搜索边缘点的适用于圆周及圆弧轮廓的边缘检测算法.该算法采用"多对一"映射,显著减少了存储所需的容量;采取并行算法提高了运算速度;采用亚像素细分技术对边缘进行进一步的细化处理,提高了测量精度;最后用弦长加权法对边缘点进行拟合,得到被测参数.依据上述原理研制了高精度、高效率图像采集与处理系统,并在该系统上进行了实验.实验结果表明,对于对比度较差的轮廓,其测量不确定度在0.15像素以内.     

基于二次曲线拟合的相位编码多普勒补偿研究

相位编码信号由于其脉冲间码型捷变、图钉状模糊函数和不存在距离-多普勒模糊等低截获性能,在当前雷达对抗领域获得广泛的关注和应用。由于目标运动会使相位编码回波受到多普勒频率调制,破坏了各个调相码之间的相位关系,相关处理会出现失配现象,输出主瓣降低,旁瓣升高,系统在探测高速目标会出现多普勒失配。根据m序列码脉冲压缩随着目标速度的失配变化和目标多普勒容限关系,本论文研究了较为实用的二次曲线拟合局部脉冲压缩曲线。根据三点多普勒补偿的脉压结果实现全局最优补偿的自动估算。所提算法具有简单的实现过程,易于工程实现。     

基于Turbo码的机会编码协同策略

提出一种多中继协同无线网络的机会编码协同策略,该策略基于Turbo编码,利用信道条件信息机会选择最优协同节点。通过数学分析,给出了系统中断性能和瑞利衰落下的中断概率表达式,计算机仿真结果进一步揭示了机会编码协同相对于传统编码协同的优势。     

基于CT-TCM的CSI自适应编码调制技术

自适应编码调制技术已成为高速无线数据通信的一项关键技术.文中介绍了自适应编码调制技术,包括它的分类及特点.介绍了CT-TCM的基本原理和优点,设计了一种基于CT-TCM码的自适应编码调制通信方案,该方案能够以较低的复杂度提高系统频谱利用率.     

基于多维乘积码的编码协作方案研究

多维乘积码是一种成熟的编码技术,其性能较好,且具有灵活的多维结构。本文提出一种基于多维乘积码的协作方案,利用不同维数的校验位进行协作,达到获取分集增益的目的。文中以分量码为扩展汉明码的多维乘积码为例,在慢衰落、快衰落瑞利信道下进行了理论性能分析和计算机仿真,仿真结果显示:慢衰落信道下,BER为10-3时,协作程度为50%,用户间信道SNR大于10dB时,增益大于8dB;在快衰落信道下,可以通过该协作方案可达到帮助上行信道较差的用户的目的。从实用性和良好性能的角度来看,该编码协作将具有较好的应用前景。      

MEMS中一种改进的移动最小二乘曲面拟合亚像素位移测量算法

曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关测量MEMS亚像素位移的主要方法之一,现在研究热点之一的移动最小二乘曲面拟合法有时可能会产生病态甚至奇异,影响位移的测量精度和稳定性。文章提出了一种改进的移动最小二乘曲面拟合算法。实验表明:与传统的拟合法相比,该拟合曲面更光滑、亚像素精度更高、稳定性更好、抗噪能力更强,能够有效应用到MEMS的位移测量中。     

多层叠加LDPC码编码调制技术

 本文提出了一种多层叠加LDPC码编码调制系统.与传统的基于速率分配的多层编码调制技术相比,多层叠加编码调制系统具有很好的对称性和可扩展性.通过分析比较Turbo码译码算法与LDPC码的译码算法的复杂度,本文指出了多层叠加LDPC码编码调制系统具有译码简单,易于实现的优点.实验结果表明,多层叠加LDPC码编码调制系统可以在不牺牲带宽的同时获得较好的性能.     

基于差分调制的编码协作方案

通常的编码协作采用相干检测方式,要求精确的信道估计,从而增加了系统实现复杂度。考虑采用非相干检测,提出了一种基于差分调制的编码协作方案,并分析了该方案下系统协作与非协作的误码率性能,并在目的端引入CRC校验方法进一步提高用户上行信道不对称时的系统性能。仿真表明:进行协作后系统可以达到完全分集。当源端用户比协作用户上行信道信噪比高时,提出的方案可使系统性能改善0.2~1.2 dB。     

MPEG-2视频编码流的码率变换技术的研究

比较分析了两种视频编码流的码率变换器结构的性能,提出了一种在图像内按宏块的复杂度分配目标码字,并直接控制交流ＤＣＴ系数编码比特数的码率控制算法。计算机模拟实验结果表明：由于ＭＰＥＧ－２标准中半像素精度运动补偿的非线性,单环结构的信噪比性能比起双环结构低大约０．１ｄＢ;本文提出的码率控制算法优于ＴＭ５的码率控制算法。