微波强度关联图像辐射性能敏感性分析

微波强度关联成像技术通过发射时空两维随机辐射场,并与接收的目标回波强度数据进行关联以实现超天线孔径限制的微波成像。作为一种新型静止雷达成像技术,其不同模型参数对于重构图像辐射性能影响尚不明确。基于微波强度关联成像模型,通过改变模型参数设置,可以获得观测矩阵和重构图像的辐射特性变化趋势,以此分析不同参数设置下图像的辐射性能。分析结果表明:改进天线阵元数目、带宽等模型参数,能有效提高图像辐射性能,尤其是大场景高分辨率的成像区域;增大天线平台高度和网格长度,图像辐射性能有所降低;对于地物均匀的场景,系统设计要求相对较低。分析结果将有助于改善系统设计参数。     

A Theory of Single-Viewpoint Catadioptric Image Formation

Conventional video cameras have limited fields of view which make them restrictive for certain applications in computational vision. A catadioptric sensor uses a combination of lenses and mirrors placed in a carefully arranged configuration to capture a much wider field of view. One important design goal for catadioptric sensors is choosing the shapes of the mirrors in a way that ensures that the complete catadioptric system has a single effective viewpoint. The reason a single viewpoint is so desirable is that it is a requirement for the generation of pure perspective images from the sensed images. In this paper, we derive the complete class of single-lens single-mirror catadioptric sensors that have a single viewpoint. We describe all of the solutions in detail, including the degenerate ones, with reference to many of the catadioptric systems that have been proposed in the literature. In addition, we derive a simple expression for the spatial resolution of a catadioptric sensor in terms of the resolution of the cameras used to construct it. Moreover, we include detailed analysis of the defocus blur caused by the use of a curved mirror in a catadioptric sensor.     

基于多通道小波的DTI图像恢复

扩散张量图像中存在的赖斯噪声给张量计算和脑白质追踪等带来严重影响。为了减少噪声影响,该文采用多通道小波对扩散加权图像进行恢复,采用峰值信噪比来定量地评估本滤波器消除赖斯噪声的性能。基于模拟和真实数据对张量场的表面扩张系数等进行了计算并进行人脑白质纤维追踪。把该去噪方法和单通道小波方法进行比较,实验结果表明,提出的滤波器具有更好的噪声性能。     

插值方法在光声图像重建中的应用

在光声图像重建的滤波反投影算法中,需要对待测样品进行全方位扫描以获取光声信号数据。但在实际应用当中,超声传感器的采集位置数目和采样角度会受到硬件条件及空间位置的限制,从而造成了重建图像质量的下降。针对上述问题,提出了利用插值方法对光声信号数据进行预处理的解决方案。使用Matlab软件进行了数值仿真,结果表明,通过对插值之后的数据进行重建,图像峰值信噪比得到了明显的提高。     

A Self-Referencing Level-Set Method for Image Reconstruction from Sparse Fourier Samples

We address an ill-posed inverse problem of image estimation from sparse samples of its Fourier transform. The problem is formulated as joint estimation of the supports of unknown sparse objects in the image, and pixel values on these supports. The domain and the pixel values are alternately estimated using the level-set method and the conjugate gradient method, respectively. Our level-set evolution shows a unique switching behavior, which stabilizes the level-set evolution. Furthermore, the trade-off between the stability and the speed of evolution can be easily controlled by the number of the conjugate gradient steps, thus avoiding the re-initialization steps in conventional level set approaches.     

生物医学图像信息分析的相关研究

生物医学图像信息分析,是当今的前沿研究课题。文章介绍了在生物医学图像信息分析方面开展的相关研究及其方法,主要包括生物医学显微三维成像技术、心室压力-容积关系的超声图像分析与辅助诊断研究、基于光栅投影三维成像与三维重建的美容整容的设计技术。     

基于图像质量与频谱特性加权的光瞳结构优化

为进一步优化光学合成孔径成像系统的光瞳结构,研究了3种典型光瞳结构下复原图像质量与调制传递函数之间的关系,提出基于图像质量与频谱特性加权的光瞳优化方法。该方法将复原图像质量评价因子与频谱分布特性因子的线性加权值,作为光瞳优化的目标函数,调整权重因子使合成孔径成像系统的性能在图像质量与分辨率之间达到平衡。仿真结果表明,对六孔径和九孔径光瞳结构优化后,复原图像对比度更高,人工痕迹更少,更利于在保证成像分辨率的同时获得更好的成像质量。     

Real-Time Color Image Processing Using Order Statistics Filters

The Vector Rank M-type K-Nearest Neighbour (VRMKNN) filter to remove impulsive noise from color images and video color sequences is presented. This filter utilizes multichannel image processing by using the vector approach and the Rank M-Type K-Nearest Neighbour (RMKNN) algorithm. Simulation results indicate that the proposed filter consistently outperforms other color image filters by balancing the tradeoff between noise suppression and detail preservation. The implementation of the filter was realized on the DSP TMS320C6711 to demonstrate that the proposed filter potentially could provide a real-time solution to quality video transmission.     

超分辨率重建技术及其在太赫兹图像中的应用

超分辨率重建就是通过相应的算法,重建图像截止频率之外的细节信息,重构出一幅清晰的高分辨率图像。首先介绍了超分辨率重建算法——非均匀内差法,迭代反投影法（IBP）,凸集投影法（POCS）,说明了各算法的概念和应用,并着重介绍了基于最大后验概率（MAP）的图像超分辨率算法,给出了MAP超分辨率复原算法处理实际太赫兹图像的结果。实验表明,超分辨率图像重建具有重建效果好、抗噪声性能强的优点,有效地重建了高分辨率太赫兹图像,在太赫兹成像领域具有良好发展和应用前景。     

MRA脑血管图像局部Otsu分割研究

磁共振血管造影（magnetic resonance angiography,MRA）是目前临床医学上用以血管成像的首要选择。血管分割的精确程度,是血管三维可视化以及疾病诊断、治疗和评估的关键。对脑血管解剖结构和MRA影像的特性进行了研究,提出了一种基于局部Otsu的脑血管分割方法。首先对原图像进行各向异性扩散滤波;然后通过计算不同的图像分块大小的标准差变化率来确定最佳的分块大小,将图像划分为若干个子图像;用Otsu算法分割子图像,并合并为最终的分割结果;最后利用可视化工具包（visualization toolkit,VTK）重建分割结果,并投影为二维图像进行量化评价。实验结果表明,该方法能够弥补Otsu算法分割MRA脑血管时末端细节丢失的不足,得到更好的分割和重建效果。     

高炉计算机断层成象技术成象算法的研究

提出用MLRR法对矿石、焦炭分布进行图象重建。该方法借助于有限元分析软件,利用多元线性回归实现ECT系统正向问题的求解,再利用正则化方法求解反向问题,获得成象矩阵。实验表明,在区域性分布对象的成象上,MLRR法的成象质量远远好于LBP法。当矿石、焦炭的介电常数在±20％变化时,对MLRR法所成图象质量影响不大,十分有利于热态下的高炉成象。     

红外目标与背景的真实感合成

目标与地面背景的真实感红外图像合成是红外场景生成和实现其虚拟实时漫游的关键技术。文中从传热学原理出发，综合考虑各种环境因素的影响，建立起地面目标（如坦克）的热传导模型，绘制出坦克在各种状态下的红外图像。根据计算出的坦克和地面接触后达到热平衡时的温度场分布，绘制出真实感较强的坦克与背景的红外合成图像。利用三维差分法计算并绘制出坦克离去后留下的“红外阴影”效果，即地面因原有目标强烈辐射而留下的高于周围区域的温度场分析，并绘制出坦克驶离后不同时刻地面背景灰度及彩色的红外图像，为倒推某时刻之前红外目标的存在提供了依据。     

基于雷达散射特性的复杂目标SAR图像仿真

高频区复杂目标宽带雷达特征信号仿真,尤其是两维SAR图像的仿真对雷达目标识别和SAR图像解译具有重要意义.根据复杂目标三维模型运用物理光学(PO)法与增量长度绕射系数(ILDC)法结合的改进图形电磁算法快速计算目标雷达散射截面,而后通过对不同SAR成像模式的研究建立SAR仿真成像系统,从而分别仿真得到StripSAR、SpotSAR、ISAR图像.仿真结果与真实图像相比具有较好的相似度,验证了方法的有效性.     

正面人脸图像中眼睛的定位算法

简单有效的投影函数广泛用于眼睛定位中,然而成像产生的反光亮点降低了该方法的准确率,为此提出一种正面人脸图像中眼睛定位的算法.考虑到反光亮点对成像的影响,首先定义了3种眼睛成像模型,分析了每个模型的投影曲线特点;然后针对每个模型给出了相应的定位方法;最后综合上述3种模型提出了统一的定位算法.利用标准模型的投影曲线可近似为对称抛物线型的特点来降低亮点对眼睛定位精度的影响.实验结果表明,利用文中算法能够准确地定位眼睛的位置,准确率大于93%.     

水下图像处理技术研究综述

随着自主式水下机器人的发展，水下探测技术成为新的研究热点。然而，吸收效应和散射效应导致水下获取的图像存在雾化和色彩偏差等缺陷。降质的水下图像在一定程度上降低了水下目标识别的准确性。为了改善水下图像质量，国内外学者对水下图像处理方法进行了深入研究。因水下图像处理方法对提升水下目标识别准确性具有良好的促进作用，故其具有重要的研究与分析价值。介绍了水下成像模型，分析了水下图像视觉质量下降的原理；根据水下物理成像模型将水下图像处理方法分为水下图像增强与水下图像复原，并分别对两类方法的研究现状进行分析与归纳；最后，总结与讨论了各类方法的优缺点，并展望了未来的发展方向。     

基于多小波分析的超声斑纹噪声抑制方法研究

多小波是对小波理论的一个新发展,它可以同时满足正交性、对称性、短支撑等良好特性要求,而标量小波不能同时达到这些要求.提出了一种新的基于多小波、多分辨率分析抑制超声斑纹噪声的理论和方法,通过评价两种多小波的分解与重构,得到了两种可以分别适用于这两类多小波的最佳预处理方法,给出了多小波变换的解析表达式.在二维图像阵列的应用方面,通过采用局部方差作为阈值,对超声斑纹图像进行阈值化去噪处理的实验结果表明,多小波变换在有效抑制斑纹噪声的同时,相对于其他方法还能更好地保留原图像的边界等重要特征信息.     

区域医学影像信息的云共享访问控制模型

传统云共享访问控制模型在选取同等信任等级时,由于获取的信任区间内的值偏小而造成访问时间过少、访问范围较小的问题,对此提出一种区域医学影像信息的云共享访问控制模型.首先设计控制矩阵,形成不同用户域的控制权限,由此建立一个安全访问集合,得到云共享访问控制约束关系,然后处理约束元组,得到区域医学影像信息加密方式,使用访问控制...     

圆钢表面图像采集系统设计及关键技术研究

设计了一种以型钢产品中的圆钢为研究对象的表面图像采集系统。开发了多个高速相机环形布置的成像技术,实现圆钢表面图像360°全方位采集。针对高温生产环境,设计了对镜头与光源的热保护装置。对于不同尺寸的圆钢,设计了相机成像自动对中对焦系统来获取清晰图像。设计采用了高强度OPT机器视觉组合光源系统确保图像整体照度均匀。同时设计了计算机及硬件系统。实验表明,系统能够实现高温、高速圆钢生产过程中全规格圆钢表面的质量监控,可快速、直观地获取缺陷图像及其位置。计算机系统存档服务器的设计方便了缺陷图像数据的信息存储与查询,能为后续产品质量缺陷的分析提供有效的图像信息。     

一种基于网格图像的几何畸变修正方法

在层削照相测量装置中,由于摄像装置所处的角度以及摄像镜头差,会导致获取的图像存在非线性几何畸变。因此在对图像进行重建之前,需要对获取的图像进行几何校正。为此,论文提出了一种基于网格图像的几何校正算法,该算法运用分段插值的思想,利用分块低次插值去逼近几何畸变,达到高次插值的效果。最后的分析结果表明,利用60X60正方形网格,该算法的校正误差不超过0.1个像素,能够有效校正图像的综合畸变。     

基于POS数据的OMIS影像几何校正

介绍了基于POS数据对OMIS影像做几何校正的原理和方法,不同于传统使用地面控制点对影像的纠正,该方法不需要地面控制点,这显著地提高了航空摄影后处理的工作效率,具有良好的应用前景。该处理流程主要分为两个部分:利用POS数据计算影像外方位元素和建立共线方程对OMIS影像做几何校正。实验证明,该方法对摆扫型成像方式的几何畸变校正是可行的,校正结果满足使用要求。