图像退化仿真系统的设计与实现

超分辨率图像重建效果是由参与重建的各个低分辨率图像的质量、数量、图像的相对关系等因素及重建算法决定的。因此在超分辨率重建研究中,往往需要用一些已知的图像来研究算法的效果。现实中,要按算法实验的要求获取一定数量的同一场景的低分辨率图像是很困难的。本文设计并实现了一种基于MATLAB语言的图像退化仿真系统,该系统可以用一张高分辨率图像作为图像源,按实验要求,经过图像形变(包括旋转、亚像素平移、模糊化、降采样和加噪)采样得到一组低分辨率图像;利用这组低分辨率图像就可以研究图像重建的效果及方法的可行性等。实验表明,该图像退化仿真系统是可行的,由于有原图像,还可以对重建效果进行很好的评价。     

基于多层卷积神经网络学习的单帧图像超分辨率重建方法

构建了一个应用于超分辨率重建的PMJ模型(perception,memory,judgment-super resolution,PMJ-SR),在感知阶段对图像进行初步的特征提取;在记忆阶段使用深度卷积神经网络学习得到超分辨率重建的过完备字典;在决策阶段,将过完备字典作为超分辨率重建的依据,对单帧图像进行超分辨率重建。实验结果表明,该模型对单帧图像具有良好的重建能力,能够较好地重建低分辨率图像。     

图像超分辨率重建算法综述

超分辨率图像重建是指由同一场景的低分辨率退化图像(或图像序列)重建出一幅(或多幅)清晰的高分辨率图像。该技术已经成为图像处理领域的研究热点,然而传统的方法已很难获得突破,今年来过完备稀疏表示为超分辨重建提供了一种新的思路,也成为了目前的热点。本文通过分析超分辨率技术的三个方面的算法,分析了其以往和最新的研究进展,并对未来超分辨率技术的发展重点作了一点展望。     

基于点扩散函数模型的激光水下图像重建

在激光照明条件下,如何提高水下图像的能见度问题一直是大家研究的热点。去噪和复原有助于提高成像图像的成像质量,但是,图像的分辨率仍然受到限制。图像超分辨率重建技术可以超越硬件限制而提高成像图像的分辨率,其中凸集投影法能灵活的结合先验知识,所以得到广泛的应用。先验知识如点扩散函数的精确程度能够提高重建方法的准确性。因此,本文将几种经典的点扩散函数模型,包括一个简化了的基于光线传播的点扩散模型,结合到凸集投影重建方法中,运用于一个半导体激光水下成像系统。根据实验结果,我们能得出结论:基于点扩散函数的超分辨率重建方法,能够有效地提高水下激光成像中图像重建的质量。     

基于灵敏度的热传导辨识问题求解方法

本文采用灵敏度分析和优化方法求解热传导参数辨识问题。根据测量点已知温度值 ,将测量点的计算温度值与测量温度值之差平方和作为优化问题的目标函数 ,将待识别的热传导参数作为设计变量 ,极小化目标函数得到设计变量最优值就是真实的识别参数值。优化问题采用序列线性规划算法求解 ,基于温度场灵敏度分析构造线性规划问题。数值计算结果表明 ,本文方法求解热传导参数辨识这类反问题的效率和精度很高。     

小波奇异值分解的瞬变弱信号检测

研究小波阈值法和奇异值分解法,分析最大分解层数、阈值函数、小波基函数的选取以及窗长和保留奇异值个数等参数的选择,并在此基础上提出小波与奇异值分解相结合降噪检测信号的方法。该方法首先将信号作小波分解,再对小波分解系数作奇异值分解,最后通过阈值法保留小波系数并重建降噪信号,利用重建信号进行信号检测。结果表明:该方法能更好地区分信号和噪声,获得更好的降噪和检测结果。     

基于目标层解分析方法的重水潜器多学科设计优化

采用一种新型的多学科设计方法——目标解析分流法进行重水潜器的概念设计。首先利用半经验法建立重水潜器的集成系统模型,并进行目标层解分析(ATC)优化模型;再应用增广拉格朗日惩罚函数松弛化方法,通过改进内外层嵌套式求解策略,减少内层循环病态子问题的求解计算时间,在内层循环得到收敛的同时,外层循环更新惩罚权重来获得可行解;随后改变惩罚函数权重,对比分析各种惩罚函数对求解效率的影响。由实验可得,应用增广拉格朗日惩罚函数松弛化求解的方法,保持计算精度的同时也提高了计算效率。最终获得的系统最优解与多维的一次设计优化问题所得到的最优解非常接近,证明了多学科设计优化能充分利用不同学科之间的相互作用所产生的协同效应,从而获得系统整体的最优解。     

地下洞室断面形状的优化计算方法

探讨了地下洞室断面形状的优化计算方法和应用,以隧洞断面的特征尺寸为设计变量,围岩破坏区总面积为目标函数,工程要求的过流量断面面积为约束条件。用序列无约束极小化方法（ＳＵＭＴ）求解非线性有约束的优化问题。对拟建工程的隧洞进行了优化分析。成果是合理的。     

裂隙岩体渗透系数张量的反演分析

视岩体为非均质各向异性渗透体，以渗流场中测点水头及流量的计算值与实测值的最佳拟合为准则，把反演岩体渗透系数张量等参数的反问题归结成一个数学优化问题。为了确保反演计算的顺利进行，对极小化目标函数设置惩罚性附加项，在计算机上自动求得岩体工程中三维复杂渗流场反问题的解。最后介绍一个复杂工程实例的求解。     

五亿像素云相机,人海中“看”清每张脸

正复旦大学一科研团队自主研发出五亿级像素云相机系统,基于这一系统研发的五亿像素智能视频峰望相机日前亮相。拍得广,看得清,找得准,这款不一般的"高能"相机,或将刷新人们对传统相机的认知。目前,先进的单反相机分辨率可达千万像素级别,对图像的刻画已经非常细致。人眼能分辨的极限像素是1.2亿,五亿级的超高像素意味着即便在几万人的体育场,拍摄一幅全景照片也可以获得每张人脸的清晰图像。加上人工智能助力,这