基于改进全变分的ESPI图像的降噪

图像的降噪是是各种图像信息提取和特征识别的前提。真实的电子散斑干涉条纹图中含有大量的噪声,对后续图像的相位提取造成了一定的影响。本文提出一种基于改进全变分(TV)的电子散斑干涉条纹图降噪方法。首先对图像进行小波分解,然后针对低频图像中含有原始图像绝大部分信息的特点,对小波分解后的图像进行TV降噪处理。实验表明,该方法可有效地去除电子散斑干涉条纹图中的大量噪声,图像的峰值信噪比有明显的提高,提高了散斑图像的降噪效率。     

一种改进的散斑干涉条纹图滤波算法

在现代数字散斑测量方法中,一般采用相减模式来产生数字散斑条纹图,它是进一步图像处理的信息载体,同时不可避免地附带有大量的乘性噪声。为了保证测量精度,在进一步图像处理前必须对其进行降噪,选择合适的滤波方法显得尤为重要。本文介绍了一种新的去噪方法,该方法是基于噪声的概念提出的,简单有效,容易实现。实验结果亦表明该方法比部分中值滤波对散斑干涉条纹图像更有效。     

热物理温度场研究中干涉图像的自动提取法

热物理研究中,用光学测量法测量温度场为佳,但光学测量法中从干涉条纹图像提取等温线往往是手工完成的,精度和效率低.因此,借鉴前人计算机处理干涉条纹图像的经验,研究了一套针对热物理研究中用计算机实现提取干涉条纹中心线(即等温线)的方法.针对热物理温度场图像的特点,着重在噪声消除和断裂毛刺修补[8]方面提出了改进,实验结果证明,此方法能较好地测绘出温度变化后的温度场分布情况,使条纹更光顺.     

利用单幅变形光栅条纹图提取相位的方法研究

针对单幅变形条纹图的调制相位提取问题,提出了两种分别基于频移法和基于希尔伯特变换的相移法从变形条纹图中提取面形相位的改进方法,并对它们的性能进行比较分析。在频移法中,通过使用伸缩窗口傅里叶变换来优化基频的准确提取;在相移法中,采用软件的方法利用希尔伯特变换来实现物理上的相移,并结合了求平均相位斜率的的方法有效去除载波相位成份。两种方法的共同优点都是只需要拍摄单幅条纹图像,操作简单,计算复杂度不高,有利于快速测量,具有良好的应用前景。     

极值点提取法在芯片翘曲度测量中的应用

分析了牛顿环法的测量原理,利用牛顿环法对芯片翘曲度进行了测量。在钠光源照射下,利用CCD摄像机采集芯片和基准面之间的等厚干涉条纹。为快速、准确地计算条纹级数,提出了极值点提取法,该方法能够自动获取灰度曲线极值点的个数以及位置。由灰度曲线的极小值点个数得到暗条纹级数,从而获取芯片相对于基准面的翘曲程度,完成芯片的翘曲度测量。利用该方法对手机屏幕芯片的翘曲度进行了测量,并将测量结果与投影散斑相关测量法所得结果进行分析比较。实验结果表明极值点提取法计算牛顿环条纹级数、实现芯片翘曲度测量的精度和可行性。     

协同进化算法在散斑条纹角点识别中的应用

介绍激光散斑干涉位移测量原理以及基于该测量方法的重定位系统,提出用于识别条纹信息的协同进化算法。采用线性降维法大幅降低搜索难度,并详细研究针对条纹角点协同算法的亲和度计算、抗体浓度控制和克隆选择、交叉及变异操作等方法。该算法可实时精确提取条纹中心线,并识别条纹数、条距和条角信息。研究表明将上述测量信息应用于移动控制平台,能够满足高精度重定位要求。     

基于条纹方向滤波的手机玻璃面板平整度检测

伴随着手机的快速普及,对于手机玻璃面板的需求也是在不断增长,为了能够获取高质量的玻璃面板,这也对于检测的精度提出了比较高的要求。手机玻璃面板干涉图存在着大量的噪声,在对平整度检测之前,需要把噪声进行去除。该文提出了一种基于条纹方向的中值滤波方法,首先要对干涉条纹图的方向进行计算,可以得到条纹的等值线窗口,最后一步就是要在确定的等值线窗口内进行中值滤波。相比于传统的去噪算法,它对于相位的保存和噪声的去除都有比较好的效果。     

基于小波域HMT模型InSAR干涉图噪声滤波研究

相干斑噪声是InSAR干涉图固有的,且InSAR干涉图对相干斑噪声十分敏感,为了得到精度更高的干涉测量产品,需要对干涉图进行相干斑噪声滤波。针对InSAR干涉图中相干斑噪声的统计特性,提出了一种基于小波域HMT模型的InSAR干涉图滤波算法,对InSAR干涉图的实部和虚部分别进行处理。试验研究结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,还能有效地保持相位的细节信息和条纹的边缘结构,而且大大地减少了残余点的数量,有利于提高InSAR干涉测量的精度。     

基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征表征方法

干涉条纹特征是主动声呐目标识别所依据的重要特征之一。在浅水域环境中,声波能量传播特性较为复杂,信号会经过发射源到目标以及目标到接收器这2条不同的路径,目标的散射特性在声波的入射模式和散射模式之间相互作用,使得主动声呐干涉条纹呈现弯曲的结构。为对干涉条纹特征进行表征,提出一种基于曲率和的声呐特征提取方法。根据浅海声场主动声呐频率-距离干涉条纹图得到一段区间内的干涉条纹曲线散点曲率值,利用曲率求和的方法刻画条纹的弯曲程度,进而表征这一区间内的条纹特征。在理想波导环境下计算刚性球体目标在不同频率段下的曲率特征,通过统计平均值的方式得到平均曲率和为0.6左右,从特征表征结果可以看出,曲率和可通过统计离散点曲率强度描述干涉条纹特征,且在同一环境条件下,发射频率越大时曲率和强度越小。根据实测数据进行计算得到曲率和为0.512,实验与理论结果较为吻合,表明通过该方法可以获取主动声呐干涉条纹特征,进而实现目标识别和探测。     

基于改进粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法

空间相移剪切散斑干涉技术具有全场、非接触、高灵敏度等特点,是动态无损检测的关键技术。针对瞬态剪切散斑干涉获得的高噪声相位条纹图中噪声强度大、条纹复杂等情况,常规粒子群优化算法在高噪声相位图像的去噪处理中存在处理不完整、无法较好保持条纹细节等问题,因此提出一种基于优化粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法。该方法在常规粒子群优化算法的基础上,改进了传统线性惯性权值调整方法,提出非线性权值分配方法,同时通过调整聚集度系数提高了算法局部搜索能力。实验结果表明,该方法能够有效地保护条纹的边缘纹理和相位信息,与常规粒子群优化算法相比速度提高了15%,相位奇异点数减少了21.3%,与其他现有方法相比,所提出的算法的去噪效果更好。     

基于多时相TM影像的城市边缘区划分及其变化监测

城市边缘区作为城市和农村之间的过渡地带,是城市扩张过程中土地利用变化最为活跃的部分。在城市边缘区,城市用地类型与其他的土地利用类型,比如耕地、林地、牧草地和水域等混合在一起,并且这些非城市用地类型随着城市化的进程很快转换为城市用地。城市边缘区被定义为城市内边界和外边界之间的环状区域,内边界分离城市核心区与城市边缘区,外边界分离城市边缘区与农村腹地。本研究采用一种新的方法来对城市边缘区进行界定,以及对其动态变化进行监测研究。通过多时相遥感数据的分类,提取城市及其周边的土地利用信息,并对其空间结构模式用地理景观指标进行定量的描述,最后借助空间聚类获取边界阈值来划分城市边缘区并对其变化进行监测。     

激光干涉条纹中心精确定位方法

干涉条纹中心的定位精度对于干涉法的测量精度至关重要。对于背景复杂的干涉条纹图像,噪声严重影响了条纹中心的定位。激光干涉图像中主要噪声为激光散斑噪声和背景亮度不均匀,采用Butterworth低通滤波和背景补偿对图像预处理以抑制噪声的影响,再进行区域分割得到二值化条纹,细化二值条纹得到初步的条纹中心,在细化条纹的周边区域通过多项式拟合求极值的方法计算条纹中心。最后用该定位方法计算了模拟条纹图像的条纹中心,计算结果表明该方法比直接细化条纹的方法更精确。     

被动微波遥感数据超分辨率增强与混合像元分解研究综述

星载被动微波遥感数据以其全天候、穿透性以及不受云干扰等特点,在全球变化研究领域取得了广泛的应用,然而其较低的空间分辨率,限制了后期地物参数的反演精度。对国内外被动微波遥感数据空间分辨率提高方法进行介绍,重点介绍了基于图像处理技术的超分辨率增强和混合像元分解方法。通过对两类方法的介绍和评价,展望被动微波遥感数据混合像元分解方法的研究前景。被动微波遥感数据空间分辨率的有效提高,可以为更多的研究和应用领域服务。     

莫尔条纹非等速运动的等转角处理

当编码器非匀速运动的时候,所采集到的莫尔条纹信号为非等转角信号,为了对信号进行傅立叶分析,需要将采集到的数据转换为等转角数据。分析了在非等转角的情况下进行傅立叶分析所产生的误差,利用线性插值方法,提出了进行等转角处理的快速计算方法。通过仿真验证该方法能很好的将非等速运动还原为等速运动。     

基于Sobel算子的图像边缘检测及其实现

Sobel算子是图像边缘检测中常用的方法之一,利用像素的左、右、上、下邻域的灰度加权算法,根据在边缘点处达到极值这一原理进行边缘检测。该方法不但产生较好的检测效果,而且对噪声具有平滑作用,可以提供较为精确的边缘方向信息。本文提供了利用Sobel算子实现灰度图像边缘检测的C 源程序。     

光条投影测量中一种确定摄像机镜头畸变系数的方法

光条投影测量中，在不考虑摄像机镜头畸变的情况下，测量精度不高。提出了一种提高光条投影测量精度的摄像机镜头畸变系数的确定优化方法。从参考平面的测量出发，考察其上的若干测量点，找到其变形与摄像机镜头畸变系数的函数关系，进行最优迭代求解，进而确定摄像机镜头畸变系数。有效地解决了由于镜头畸变给测量带来的误差的问题，提高了测量精度。     

基于TM影像的北京城市边缘带范围界定方法研究

城市边缘带是城市和乡村之间的过渡地带,是城市扩展的产物。及时了解和掌握城市边缘带的范围,对合理进行城市规划,调整用地结构,具有积极的意义。遥感技术动态、快速、适时获取数据的特点,为城市边缘带范围的界定提供了技术保障。本文以TM影像作为信息源,引入信息熵和土地利用程度综合指数,研究探讨北京城市边缘带范围界定的方法,尝试提取北京城市边缘带范围,分析北京城市边缘带的蔓延趋势及原因。研究结果表明,北京城市边缘带范围包括北京市区及郊区的一小部分,呈环形分布,外缘部分向四周不规则延伸,尤其在西北和东南方向上延伸较多。结合北京市统计资料得出,根据信息熵理论和土地利用程度综合指数模型确定的北京城市边缘带范围基本符合北京市近年来的发展特点,能够反映北京市的城市发展轨迹,正确预测城市发展方向。     

三维视觉测量技术及应用进展

三维视觉测量是计算机视觉与精密测量原理交叉融合的前沿高新技术,是工业4.0的基础支撑,是以网络化、智能化制造为变革特征的先进制造业的核心关键技术。经过几十年的发展,三维视觉测量技术在基础研究和应用研究上均获得了快速深入发展,形成了理论方法、技术工艺、系统研发和产品应用四位一体较为完备的方向体系,呈现出理论系统化、方法多维化、精度精准化和速度快捷化的发展趋势,成为智能制造过程控制、产品质量检验保证和装备整机服役测试的不可或缺的优选技术。本文主要围绕单相机、双相机和结构光等典型三维视觉测量技术展开论述,概要介绍其关键技术内涵,综述其发展现状、前沿动态、热点问题和发展趋势。重点论述条纹投影三维测量技术和相位测量偏折术。最后给出了三维视觉测量的发展趋势与未来展望。