分数阶Fourier域多分量LFM信号间的分辨研究

在分数阶Fourier域内,当多分量线性调频(LFM)信号的初始频率和调频率相近时,信号的尖峰会出现无法分辨的现象,导致目标信号漏检.文中分析了LFM信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征,以及离散分数阶Fourier变换计算条件下LFM信号的频谱分布特征.推导了两个LFM信号在分数阶Fourier域的临界分辨距离,以及两个LFM信号尖峰之间的距离与量纲归一化因子的变化关系,发现选择合理的量纲归一化因子可以增大两个信号尖峰之间的距离.文中提出一种量纲归一化因子优化选择的方法,该方法可以提高分数阶Fourier变换对多分量LFM信号的分辨能力.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Research on resolution between multi-component LFM signals in the fractional Fourier domain

When the initial frequencies and chirp rates of multi-component linear frequency modulation (LFM or chirp) signals are close,the signals may not be distinguished in the fractional Fourier domain (FRFD).Consequently,some signals cannot be detected.In this paper,first,the spectral distribution characteristics of a continuous LFM signal in the FRFD are analyzed,and then the spectral distribution characteristics of a LFM signal in the discrete FRFD are analyzed.Second,the critical resolution distance between the peaks of two LFM signals in the FRFD is deduced,and the relationship between the dimensional normalization parameter and the distance between two LFM signals in the FRFD is also deduced.It is discovered that selecting a proper dimensional normalization parameter can increase the distance.Finally,a method to select the parameter is proposed,which can improve the resolution ability of the fractional Fourier transform (FRFT).Its effectiveness is verified by simulation results.     

A robust watermarking algorithm based on QR factorization and DCT using quantization index modulation technique

We propose a robust digital watermarking algorithm for copyright protection.A stable feature is obtained by utilizing QR factorization and discrete cosine transform(DCT) techniques,and a meaningful watermark image is embedded into an image by modifying the stable feature with a quantization index modulation(QIM) method.The combination of QR factorization,DCT,and QIM techniques guarantees the robustness of the algorithm.Furthermore,an embedding location selection method is exploited to select blocks with small modifications as the embedding locations.This can minimize the embedding distortion and greatly improve the imperceptibility of our scheme.Several standard images were tested and the experimental results were compared with those of other published schemes.The results demonstrate that our proposed scheme can achieve not only better imperceptibility,but also stronger robustness against common signal processing operations and lossy compressions,such as filtering,noise addition,scaling,sharpening,rotation,cropping,and JPEG/JPEG2000 compression.     

基于森林火灾平台的红外图像识别技术研究

森林火灾探测一直是森林资源保护工作中的老大难问题。早期的火灾探测技术多是基于火灾的烟雾和温度特征的,但其判别标准过于单一,误报率较高。随着计算机技术的发展和红外探测器的发明,出现了基于红外图像处理的森林火灾防护技术,该技术主要对红外探测器获得的森林现场的红外图像进行一定的处理后识别图像中是否有火灾出现。本文的主要工作是进行红外图像增强算法的研究,通过对各种算法的描述和仿真实验结果分析,提出一种相对较适合森林背景红外图像的处理算法一将基于频域处理的提升小波变换与直方图修正结合起来的红外图像增强算法。     

细节保持的曲面浅浮雕算法

为保持曲面浮雕的细节特征,改善浮雕与背景曲面的过渡效果,提出一种细节保持的曲面浮雕算法.首先采用Canny算子在梯度域定位内外轮廓,获得连续的梯度域;其次提出非线性函数,并用其压缩梯度幅值实现形状压缩;再通过双边滤波算子来保持和增强浮雕细节;最终通过求解积分方程重建曲面浮雕.该算法将背景曲面作为积分方程的优化条件,使浮雕在轮廓处向曲面光滑过渡;在重建过程中利用Fourier变换的微分性质在频域实现方程的精确求解,无需设置迭代收敛条件;通过调整参数可方便地控制浮雕整体变化范围、细节锐化程度以及浮雕与背景曲面的过渡效果.实验结果表明,文中算法参数的几何意义直观,所得曲面浮雕细节清晰,边界过渡自然.     

一种基于区域分割的多尺度遥感图像融合方法

光谱保持和高分辨率保留是图像融合的重要问题,提出了一种区域分割和小波变换相结合的多尺度遥感图像融合方法。首先对经过配准的待融合图像进行小波变换,然后对变换后的低频系数进行基于区域标准差的分割,将低频系数分为目标信息和背景信息,接着对目标信息采取基于绝对值的融合,对背景信息采用基于灰度误差的融合。对小波变换后的高频系数采用基于清晰度的融合规则,最后进行小波逆变换得到融合图像。将该方法和几种常用融合方法进行对比分析,结果表明:该方法在有效地保持多光谱影像光谱信息的同时,可以有效地提高融合影像的空间细节信息,有利于后续进行信息提取和图像分类。     

锡膏激光扫描三维测量系统光强自适应调节技术

根据锡膏激光扫描三维测量系统在测量PCB电路板时底板和锡膏对激光光强的散射效果不同,设计并研制了一套光强自适应调节光源。该光源以程控电源为基础,分析光条中心提取效果与激光光强的关系,应用小波分解与频带能量比相结合的光强自适应调节算法实现测量系统光强自适应调节功能。进行了相关实验,实验结果表明该光源能够很好地实现锡膏激光扫描三维测量系统的激光光强自适应调节,并能选出最适合测量的激光光强,具有很好的适用性。     

曲线曲面小波变换的边界连续性保持

现有的小波分解边界连续性保持方法由于将去除的节点全部插回,摒弃了数据压缩特性.为此在曲线小波分解边界处理方面提出2种基于数据压缩的连续性保持方法:一是插入与Cr连续相关的节点,然后调整相应的控制顶点与高分辨曲线的控制顶点保持一致;二是不插入节点,直接调整与Cr连续相关的控制顶点.在曲面方面,提出了曲面分裂法和T曲面法:通过插入重节点把曲面分裂成边界部分和中心部分并对边界部分插入节点,再调整相应的控制顶点与高分辨曲面的重合;构造了T网格,使其边界部分与高分辨曲面一致,中心部分与低分辨曲面一致.最后把T曲面方法推广到周期曲面小波变换边界处理上.实验结果表明,文中方法既保证了小波分解后模型的边界连续,又保留了数据压缩特性.     

基于颜色空间映射的自适应足球机器人视觉系统

为了解决足球机器人比赛中视觉信息检测问题,给出基于嵌入式多处理器体系结构的视觉系统框架,并研究了一种自适应阈值目标分割方法。该方法将视觉系统采集的图像从YCbCr颜色空间转换为一维颜色映射图像,并提出基于竞争学习的空间映射方法。同时使用小波变换方法来平滑颜色映射空间直方图和降低阈值搜索维数。然后使用基于映射图像直方图动态搜索阈值的方法来分割图像。最后,通过实验表明研究的视觉系统的有效性,能够实时准确地完成视觉处理任务。     

基于非下采样Contourlet变换的指纹图像超分辨率重建

非下采样Contourlet变换(Nonsubsampled contourlet transform,NSCT)采用非抽样金字塔结构和非抽样方向滤波器组构成,具有Contourlet变换所不具备的平移不变性、较高冗余度等优良特性,而且能够克服伪吉布斯现象。图像经过非下采样Contourlet变换后分解成多尺度、多方向的细节信息,这些细节信息代表了图像不同频带不同方向的特征,这就简化了系数之间的关系。基于学习的超分辨率重建算法具有整体的预测性,将非下采样Contourlet变换和基于学习的算法相结合,在一定程度上提高训练精度。针对指纹图像的实验证明该算法具有良好的性能,重建的图像纹理性细节信息较好,基本保持了原指纹图像的特征点,更接近于原始的高分辨率图像。