基于分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,提出一种基于短时分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法.首先对信号采样序列分段,计算短时分形盒维数,结合小波变换检测盒维数曲线的奇异点,然后采用谱分析的方法提取奇异点的变化周期,进而估计出跳频周期.仿真实验表明,该算法运算复杂度低、跳频定位精度高,在-10dB就能有效估计出跳频周期,与基于STFT的时频分析方法相比,具有计算量更小的优点.     

图像分形维数计算及其边缘提取

为提高遥感影像中地物边缘信息的提取精度,以离散分形布朗随机场（DFBR：DiscreteFractalBrownRandomfield）模型为依据,尝试设计并利用Matlab编程实现一种基于遥感影像单个像元的分形维数计算算法。该算法将影像的灰度空间映射成分形维数空间,然后在该空间进行变换和边缘检测。地物空间分布及其影纹结构边缘特征的差异,使计算分形维数所选窗口大小成为关键。选取研究区局部地段高空间分辨率遥感影像作为实验数据,通过计算不同窗口下像元分形维数,得到最佳边缘信息提取的计算窗口。实验结果表明,该算法在同类计算中更符合遥感数据的特点,提高了遥感影像地物边缘信息提取精度。     

基于分形维理论的铣削振动特性实验研究

铣削加工属复杂非线性过程,其振动特性直接影响加工工件的表面粗糙度.文章以分形维理论为实验理论依据,计算工件振动信号的关联维数和盒维数,研究铣削加工振动特性.实验结果表明,铣削振动是一种混沌运动,振动信号具有分形特征;选择合适嵌入维数计算得出的关联维数反映工件表面粗糙度真实特征,关联维数可以作为检测表面粗糙度的一个特征参量;盒维数分布在很小范围内,表明铣削参数调整对工件振动的高频特性影响不大.     

升温氧化过程煤表面介观特征和分形参数研究

将原子力显微镜（AFM）用于煤表面结构研究,提出介观尺度下煤表面结构研究方法. 得出基于分形理论和AFM观测结果计算分形维数D的方法.实验分析证明,煤表面有明显的分形特征,在煤样的升温氧化过程中,分形维数随温度的升高趋于增大.     

红外图像的多尺度分形增强算法

本文提出了一种红外图像增强算法,结合多尺度分形维数和人眼频率特性对图像进行增强.该算法首先在多尺度条件下计算图像的分形维数,然后采用巴特沃斯滤波器,从频域抽取人眼敏感区的图像信号,最后将滤波图像结合分形维数值进行处理.结果表明,本文算法使图像中边缘及细节部位的亮度和对比度有提升,相较于单一尺度,图像的细节和边缘更加丰富,相比于传统的分形算法图像更适合人眼观看.     

基于小波变换的振动信号分形维数研究

针对传统分析方法对振动信号频率变化不明显、故障特征难提取等问题,基于小波和分形理论,通过计算振动信号盒维数,有效地提取了振动特征;提出小波分解振动信号高频系数盒维数计算方法,对振动信号的高频部分进行描述。实验证明:随着干扰信号的频率变化,振动信号小波分解后的高频部分分形维数在分段区间内比振动信号整体分形维数分段变化趋势更加明显,能更有效地反映故障频率变化,对开展设备的故障诊断研究具有现实意义。     

基于多重分形的图象边缘检测

给出了一种基于多重分形的图象边缘检测方法,并对维数范围的选取及对边缘检测结果的影响进行了研究.该方法通过计算图象中每个像素点的局部Hoelder指数和它的多重分形频谱,然后根据多重分形频谱选取适当的维数范围提取图象边缘信息.实验证明,通过选取适当的维数范围该方法能得到良好的边缘检测效果,并能突出主要的图象边缘细节信息.     

基于多重分形的图象边缘检测

给出了一种基于多重分形的图象边缘检测方法 ,并对维数范围的选取及对边缘检测结果的影响进行了研究。该方法通过计算图象中每个像素点的局部Hoelder指数和它的多重分形频谱 ,然后根据多重分形频谱选取适当的维数范围提取图象边缘信息。实验证明 ,通过选取适当的维数范围该方法能得到良好的边缘检测效果 ,并能突出主要的图象边缘细节信息。     

采用分形示性数分析信号的混沌程度

研究了离散点集分形示性数的计算，提出了分析信号的混沌程度的方法。由分形信息理论出发，对离散采样的数字信号，通过变化采样频率，多次采样构造原始信号的分形点集；引入分形示性数的概念，得到了分形点集的分形示性数的计算方法，由分形示性数来区分运动的混沌程度。通过计算可以看出，该方法是可行的。     

利用VMD的双标度分形维数特征提取方法

为从机械振动信号中提取出有效特征进行故障诊断,提出一种利用变分模态分解(VMD)求取振动信号双标度分形维数的特征提取方法.变分模态分解通过迭代求解变分模型的方式将多分量的振动信号分解为若干个不同时间尺度的本征模态函数分量(IMF).在多维测度空间,某一时间段内多变量时间序列所占据的空间可以用多维超体体积进行度量.由于VMD得到的IMF本质上为多变量的时间序列,因此,利用IMF定义和计算多维超体体积,得到振动信号的时间尺度和多维超体体积的双对数曲线.根据分形理论和双对数曲线的突变点,对双对数曲线进行分段最小二乘线性拟合,定义并提取了振动信号的双标度分形维数特征.仿真结果表明,利用VMD方法估计分形维数的平均相对误差为4.71%,提高了分形维数估计的精确度.实测行星齿轮箱振动信号对比实验结果表明,利用VMD双标度分形维数特征能够更好地表征机械振动信号的分形特征,行星齿轮箱故障诊断准确率达到了100%.     

基于三维小波变换和HVS的视频水印算法

针对数字视频的版权保护,提出了一种以二值图像作为水印和基于三维小波变换及HVS特性的视频水印算法.首先对水印图像进行混沌加密和Arnold置乱处理,利用基于方向经验模式分解的视频场景分割技术将视频信号切分为不同的场景,通过密钥从中选取若干场景进行三级三维小波变换.再借助HVS对图像纹理区域、运动区域的掩蔽特性,使水印自适应被嵌入到低频子带的重要系数中.实验结果表明,文中的算法具有较好的不可见性,对于诸如Gaussian噪声、丢帧、帧平均和MPEG压缩等攻击具有很好的鲁棒性.     

一种基于相似运动模式的群体分割方法

由于内部复杂性、多样性等因素存在,复杂场景下基于相似运动模式的群体分割一直是计算机视觉领域中的难点问题。为了提高群体分割结果的准确性,本文将高精度变分光流模型与基于拉格朗日流体动力学的脉线模型相结合,提出了一种高精度的群体分割算法。该算法首先采用各向异性扩散模型对原始视频帧进行平滑,保证了去噪图像的重要结构信息;接着将高精度的变分光流模型与脉线模型结合,得到抗干扰能力较强、精度较高的脉线（streakline）和脉线流;然后根据脉线和脉线流的相似性采用分水岭算法对群体进行分割;最后通过对多组视频序列进行试验对比分析,验证了该方法的有效性和准确性。     

相机运动条件下的视频前景提取

提出一种基于非参数化运动估计和图像配准的方法来进行相机运动条件下的前景提取.通过对视频帧和接近的训练背景图像进行非参数化运动估计,动态地构造出一幅和视频帧的视角完全相同的背景图像, 再通过背景减除提取前景. 为了解决运动估计的计算效率问题, 又提出一种基于流形的改进算法: 在离线阶段, 预先对训练背景图像进行非参数化运动估计, 并利用流形学习对训练背景图像进行建模; 在在线阶段, 通过在背景流形上进行运动插值来快速地估计新视频帧和训练背景图像之间的运动. 实验表明,改进的方法在基本保持像素提取准确率的同时获得了很高的效率．     

应用变化区域检测方法实现运动车辆分割

研究一种用于视频序列中运动车辆的提取方法,利用3帧对称差分的交集检测出视频帧中的运动区域,并利用2次横纵扫描方法,填充运动目标模板,最后将运动目标模板和当前帧逐像素点相乘,提取出运动目标。实验结果表明:该方法具有良好的分割效果。     

基于运动连通性二维网格运动分析的视频对象分割算法

提出了一种基于运动连通性二维网格运动分析的视频对象时空分割算法。该算法首先利用特征检测算法获得视频帧图像的自适应二维网格表示,然后利用基于运动连通性的高阶统计方法对二维网格表示进行运动分析快速获得粗糙的运动轮廓区域并进行边缘精细化,接着对根据连通性标注出的最大连通区域进行后处理就能获得最终的分割模板从而有效提取出视频对象。实验结果表明,该算法综合了网格基分割算法和像素基分割算法的优点,具有理想的主客观性能,提高了分割速度。     

LFMCW车载雷达解速度模糊测角新方法

LFMCW车载雷达采用MIMO虚拟孔径方法提高角度估计性能,通常将MIMO雷达虚拟孔径角度估计和解速度模糊分成两帧信号处理,这样会降低雷达数据率。该文提出一种解速度模糊测角新方法,采用TDM方式发射不同时宽、带宽相同的锯齿波信号。在一帧信号内先解速度模糊,再进行相位补偿,最后进行MIMO雷达虚拟孔径角度估计。通过仿真和理论分析,该方法能进行高精度角度估计,减少了信号处理时间,提高了雷达数据率。     

H．264嵌入式实时视频编码器设计与实现

基于高速定点DSP处理器TMS320DM642,设计并实现了一款嵌入式实时H,264视频编码器,提出了局部自适应预测运动估计算法．采用C64xCPU的软件优化技术,解决了视频编码的实时性问题．实验结果表明,H．264编码器对分辨率为320x288YUV格式视频信号的编码速率达到每秒13帧以上,且具有极低的码流速率和较高的图像编码质量．     

矿井移动载体摄像的电子稳像算法

针对矿井移动载体摄像造成的视频抖动,提出一种电子稳像算法,分离移动载体摄像中的主动扫描运动矢量和随机抖动矢量,实现视频序列的稳像补偿.算法首先利用平移运动模型建立图像运动矢量估计方程,以视频序列的角点特征建立帧间映射,求解其最小二乘解得到帧间图像全局运动矢量.然后针对移动载体摄像抖动的不确定性,构建粒子状态预测方程,采用二维欧氏距离定义观测值和观测概率密度,求解运动补偿矢量.通过算法有效性和稳像准确度实验,结果表明:该稳像算法可有效保留摄像机主动扫描运动、去除随机抖动,提高了输出视频的图像质量,稳像后峰值信噪比(PSNR)的平均值比稳像前提高了25.38DB.     

背景变化鲁棒的微弱瞬态信号检测

在微弱瞬态信号检测中,由于信号完全淹没在背景和噪声中,因此当背景信号发生变化时,传统方法的检测性能会急剧降低。针对上述问题,提出一种基于核函数的对连续背景变化鲁棒的微弱瞬态信号检测方法。利用核函数将信号映射到一个高维空间来解决在原始空间中线性不可分的问题。根据信号和噪声特性对核函数加以约束,使检测方法在能检测出瞬态信号的同时还具有对连续背景变化鲁棒特性。将该方法应用于基于高帧频图像序列的微弱运动点目标检测中,实验证明该方法无论是在稳定背景情况下,还是背景连续变换情况下, 相比传统方法都有更好的检测结果,在背景连续变换的情况下优势更加明显。     

H.264帧间编码模式选择快速算法

作者针对H．264帧间编码宏块模式选择计算复杂度较高的缺点,提出了一种模式选择快速算法。该算法根据帧间编码宏块的树状分割模式特点,应用了若干简单有效的终止搜索准则,并采用动态阈值以进一步加快模式选择的速度。模拟实验表明：提出算法减少了编码器无效遍历过程,在取得相近PSNR和比特率条件下。编码速度得到较大提高,适合实时视频应用。