图像超分辨率重建处理算法研究

超分辨算法为实现图像和视频分辨率提高的一种方法。其广泛应用于数字电视、医学图像处理、军事与遥感等领域。超分辨率图像通过融合多帧相似的低分辨率图像达到提高图像细节的目的。本文对使用较为普遍的频域方法、非均匀差值算法、凸集投影算法、迭代反投影算法、最大后验概率方法及基于学习的方法进行了分析,并简要讨论了超分辨算法未来的发展方向。     

基于PSF改进的POCS超分辨率图像重构

为了提高重构的图像质量,给出了模拟一修正迭代的凸集投影（POCS）超分辨率图像重构方法和具体实现步骤。针对重构的超分辨率图像高频分量不足的缺点,提出了一种有效的改进方法。该方法通过对点扩散函数（PSF）的改进做到了有效地保留POCS超分辨率图像重构算法中的边沿信息。仿真实验结果表明,该方法可行性好,能够有效地保持高频分量,从而达到提高图像质量的目的。     

水下视频图像的超分辨率重建与增强

针对水下视频图像对比度低、图像模糊和噪声突出的特点,提出一种新的基于凸集投影(POCS)的超分辨率图像重建与增强算法。在POCS迭代约束的过程中,采用小波域非线性函数抑制噪声并突出细节,然后用能量非递减性约束集进行修正。实验表明,该方法具有较好的超分辨率重建与增强效果。     

凸集优化稳健自适应DBF 的在线算法

一种基于凸集优化稳健DBF 的在线算法,以克服平稳和非平稳误差引起的阵列性能下降。算法利用球体约束和 权值约束,建立凸集最优目标函数,采用最速下降法确定对角负载因子,并迭代求解最优权矢量。仿真结果表明,与传 统的capon 算法和固定对角负载值算法相比,基于凸集优化的迭代算法具有更大的阵列输出信干噪比,从而使阵列具有 更好的稳健性。     

基于时-空稀疏解的方位超分辨算法

受限于阵列波束宽度的瑞利限,常规单脉冲测角方法无法分辨处于一个波束宽度内的多个目标,为此,提出一种基于时-空稀疏解的方位超分辨算法,对距离、多普勒维无法分辨的同一波束宽度内的多个目标进行角度测量。该方法首先构造基于类-p范数稀疏度和2范数约束的代价函数,通过迭代过程最小化代价函数求得时-空二维稀疏解,最后由时-空二维稀疏解估计目标的多普勒频率和方位角。与传统的方位超分辨算法相比,该方法利用了多普勒信息,改善了方位超分辨性能,具有较高的分辨率和极低的旁瓣电平,同时该方法无需多维空间谱搜索过程。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种基于MAP的图像超分辨率重建算法

引入一种基于关键点滤波(Critical-Point Filters,CPF)的图像配准方法,并在最大后验概率(Maximum a Posteriori,MAP)框架下提出一种改进的集投影法(Projections onto ConvexSets,MAP/POCS)混合算法。算法把POCS的残差约束集合加入到基于CPF图像配准的MAP正则算法中,在每次迭代重建中对重建图像的像素点进行约束,充分利用这三种算法的优点。实验结果表明,相比于传统的重建方法,该算法能够更有效地表达视频中的非平移运动,超分辨图像主观质量有明显改善。     

基于纹理分解和联合回归分析的SAR图像超分辨率北大核心CSCD

为了有效利用合成孔径雷达(SAR)图像丰富的地物纹理信息以解决现有超分辨率算法对SAR图像进行超分辨时有限的性能,提出了一种基于纹理分解的联合优化回归器算法用于低分辨率SAR图像的超分辨任务。该算法通过对低分辨率SAR图像和重构的高分辨率图像在局部和全局视角下的联合优化并辅以图像纹理信息来有效生成高质量的高分辨SAR图像。基于多种评价方法,在模拟数据集和真实数据集上开展实验。实验结果表明:所提算法强于其他典型的超分辨率算法。     

求解多集合分裂可行问题的一种改进的投影算法

多集合分裂可行性问题就是要找距一族非空闭凸集最近的点,并且使得其线性变换的像距离另一族非空闭凸集最近.多集合分裂可行性问题是一类重要的最优化问题,产生于工程实践,在信号处理领域中有着广泛的应用.文中给出基于求解分裂可行问题的投影算法,该算法不需要计算矩阵谱半径,并且在迭代过程中,步长的选取不用反复从初始值开始计算,进而减小计算的工作量,提高算法的运算效率.同时该算法具有较好的稳定性,还证明了算法的全局收敛性,并且进行了数值实验,实验结果表明该算法具有较快的收敛速度和良好的可行性.     

机载雷达前视探测方位超分辨算法

机载雷达前视探测在民用与军用领域都具有广泛应用,例如跑道障碍物探测、低空飞行、自主着陆、导弹制导等。由于探测区域方位向多普勒带宽几乎为零,不满足DBS与SAR技术处理的条件,因此方位分辨率由天线波束3dB宽度决定。针对雷达前视探测方位低分辨率问题,本文提出一种基于改进雷达信号模型的统计优化超分辨算法。算法同时利用泊松与高斯噪声的分布先验信息进行数学建模,选择贝叶斯最大似然准则对超分辨反问题正则化,通过近似迭代求解实现雷达方位向超分辨。仿真与实测数据结果表明,与当前算法相比较,该算法进一步降低了噪声敏感性,有效抑制虚假目标产生,对于提高波束主瓣内目标分辨能力具有实际应用意义。      

基于非冗余信息的超分辨率算法

对于多帧超分辨率技术而言,最理想的情况是让高分辨的图像包含低分辨序列中所有信息。因此,序列各帧之间的差异信息,即非冗余信息,对于超分辨率重建而言有着非常重要的作用。然而,序列各帧在时空域有很强的相关性,非冗余信息相对于冗余信息十分微弱,难以直接提取。提出了一种改进超分辨率算法,提取并单独处理非冗余信息,再将其融合入超分辨率结果图像中,使超分辨率图像最大限度的保留低分辨序列中的非冗余信息。试验表明:该算法性能较为优异。     

基于DCT与SPIHT的数字图像压缩技术研究

研究基于离散余弦变换DCT（Discrete Cosine Transfonn）与多级树集合分裂算法SPIHT（Set Partitioning in Hierarchical Trees）的数字图像压缩技术，实验结果显示，该技术能够取得与JPEG标准相近甚至更优的压缩效果。     

一种基于分离算法记忆效应的预失真技术

在文献[5]提出的分离算法的基础上，针对其中记忆效应的预失真提出了一种新的算法。该算法将查表法算法应用于频率域，较好的解决了有记忆高功率放大器中记忆效应引起的消极影响，因此可以有效的将有记忆的艘A系统转化为一个无记忆的艘A系统。最后，进行了仿真模拟，结果显示这种算法能有效的消除记忆效应的影响。     

基于灰度控制的任意端点直线反走样算法研究

针对使用灰度控制算法不能准确绘制端点不在像素中心点的直线的问题,结合Wu算法,提出了一种基于灰度控制的任意端点直线反走样算法。介绍了Wu算法思想和灰度控制反走样算法,对两种算法进行数学分析,提出灰度控制不能解决的问题及问题产生的后果。结合Wu算法提出了新的基于灰度控制的算法,新算法减少了距离计算和灰度转换的计算,同时解决了任意端点直线的反走样问题。对新算法的效率和反走样效果进行仿真计算。仿真结果表明,新算法比Wu算法效率更高,绘制直线所用时间平均减少33.91%;新算法比灰度控制算法绘制直线更准确,特别是在直线移动的过程中,有较好的动态显示效果。本文提出的新算法,效率较高,显示效果较好,具有很高的应用价值。     

基于改进蚁群算法的大型建筑物疏散路径设计

针对在建筑物发生火灾等险情时,传统疏散路径方案中人员疏散路径固定、疏散时间较长、疏散效果较差等问题,文中结合大型建筑物的疏散背景与条件,同时考虑了人员在疏散过程中心里因素的影响,提出了一种用于描述大型建筑物中疏散路径的数学模型。在该数学模型的基础上,引入了新的收敛条件,并使用新的启发式函数设计了一种改进蚁群算法。通过数学推导,证明了该算法具有良好的收敛性,并在实际中应用良好。对所提出的算法进行了计算机仿真,仿真结果表明,使用该改进蚁群算法生成的疏散路径,在时间和效果上均优于现有的疏散路径设计方案。     

视频探测器探测算法的研究

对视频图像探测算法进行了研究.运用基本视频帧分析原理并采用Matlab语言设计了算法程序,并对算法进行了仿真验证和分析.通过对视频移动的探测以及火焰的探测经过一系列视频片断检测,该算法具有明显的探测效果.     

基于PPSO-GRADS算法的盲信号分离

该文将联姻策略应用在粒子群算法中,提出一种并行分阶段的基于粒子群优化算法的盲信号分离方法(PPSO-GRADS)。该算法具有收敛速度快,分离精度高的特点。通过仿真证明该算法比未使用联姻策略的粒子群算法有更好的性能,在收敛速度和分离效果上比传统的梯度算法,遗传算法都有较明显的改善。     

一种高安全性的数字图像加密算法

提出了一种新的高安全性的数字图像置乱加密算法。该算法变换过程中可以通过密钥进行控制．安全程度仅取决于密钥的长度，避免了Arnold等其它置乱加密算法安全性不高的缺点；该算法变换速度快．几次变换就可以达到很好的置乱效果，在信息隐藏和数宇水印中有很大的实用价值。还给出了一种新的置乱程度的评价标准。     

一种特征融合的带宽自适应Mean Shift跟踪算法

传统Mean Shift跟踪算法在目标颜色特征和背景颜色特征相近、尺度变化等情景下效果不理想。提出了一种特征融合且核函数带宽自适应的改进跟踪算法,针对颜色直方图容易受背景区域影响,融合了边缘直方图,并对核函数带宽进行自适应更新。另外,对目标模型的更新进行了相关探索并给出比较结果。结果表明,该算法可以对目标实现更稳定的跟踪,对目标颜色和背景颜色相近、尺度变化等场景具有很好的适应性。     

一种计入互耦的线阵方向图综合方法

本文在前人的基础上,继续对天线阵的综合技术进行了研究,充分利用了经典综合技术成熟、简便的优点以及数值算法快捷、方便等特点,提出了一种简便的天线阵综合方法。具体思想是:首先采用现有的综合算法在不考虑互耦的情况下对天线进行综合,然后再利用本文的算法补偿互耦所造成的影响,从而完成综合。     

声学法电站锅炉温度场重建算法的研究与比较

为了声学法电站锅炉温度场测量的需要，重点沦述了一种利用正则化方法对电站锅炉炉膛温度场进行重建的算法，并与最小二乘法温度场重建算法进行了比较。该算法与最小二乘法温度场重建算法的主要区别是通过在温度场重建中加入火焰先验信息，提高测量数据较少时温度场的重建精度，通过仿真考察了该算法与最小二乘法算法对不同温度分布函数的重建效果，结果表明该算法比最小二乘法温度场重建算法具有较高的重建精度，用该算法可通过较少测量数据快速而较高精度地实现电站锅炉炉膛二维温度场的重建。