流体运动估计光流算法研究综述

对流体图像序列进行运动分析一直是流体力学、医学和计算机视觉等领域的重要研究课题。从图像对中提取的密集精确的速度矢量场能够为许多领域提供有价值的信息,基于光流法的流体运动估计技术因其独特的优势成为一个有前途的方向。光流法可以获得具有较高分辨率的密集速度矢量场,在小尺度精细结构的测量上有所改进,弥补了基于相关分析法的粒子图像测速技术的不足。此外,光流方法还可以方便的引入各种物理约束,获得较为符合流体运动特性的运动估计结果。为了全面反映基于光流法的流体运动估计算法的研究进展,本文在广泛调研相关文献的基础上,对国内外具有代表性的论文进行了系统阐述。首先介绍了光流法的基本原理,然后将现有算法按照要解决的突出问题进行分类：结合流体力学知识的能量最小化函数,提高对光照变化的鲁棒性,大位移估计和消除异常值。对每类方法,从问题解决过程的角度予以介绍,分析了各类突出问题中现有算法的特点和局限性。最后,总结分析了流体运动估计技术当前面临的问题和挑战,并对未来基于光流法的运动估计算法的研究方向和研究重点进行了展望。     

基于STM32的植物补光调控系统设计

光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。     

基于深度学习的图像本征属性预测方法综述

真实世界的外观主要取决于场景内对象的几何形状、表面材质及光照的方向和强度等图像的本 征属性。通过二维图像预测本征属性是计算机视觉和图形学中的经典问题,对于图像三维重建、增强现实等应 用具有重要意义。然而二维图像的本征属性预测是一个高维的、不适定的逆向问题,通过传统算法无法得到理 想结果。针对近年来随着深度学习在二维图像处理各个方面的应用,出现的大量利用深度学习对图像本征属性 进行预测的研究成果,首先介绍了基于深度学习的图像本征属性预测算法框架,分析了以获得场景反射率和阴 影图为主的本征图像预测、以获得图像中材质 BRDF 参数为主的本征属性预测及以获得图像光照相关信息为主 的本征属性预测 3 个方向的国内外研究进展并总结了各自方法的优缺点,最后指出了图像本征属性预测的研究 趋势和重点。     

高均匀性长波红外远心照明系统设计

基于数字微镜器件(DMD)的红外景象模拟器可在室内环境下模拟真实景物及其环境的红外辐射,实现对红外成像系统性能的准确测试与评估。照明系统作为红外景象模拟器的重要组成部分,为其提供红外辐射能。为使光束均匀照射在DMD器件表面,通过分析研究黑体特性及朗伯定律,确定采用像方远心光路作为照明系统的结构形式。以拉氏不变量为依据研究确定的照明系统特性参数,能够实现与投影系统完美衔接。根据设计参数完成对照明系统初始结构的计算,利用ZEMAX进行调制、优化,并完成像质评价。设计结果表明,以此方式设计的照明系统均匀性高、球差小,可进一步提高模拟仿真效果。     

一种改进的基于小波变换的人脸光照归一化方法

针对光照对人脸识别影响的问题,提出了一种改进的基于对数域多级小波分解的光照归一化方法。首先将手工裁剪后的人脸图片进行对数变换,然后将对数域图像进行多级小波分解,将低频系数置零,并将多个尺度上的高频系数分别乘以不同的高频增益,突出光照不变性分量。采用经典的PCA人脸识别算法,在耶鲁B与CMU PIE人脸数据库的实验结果表明,本文方法能有效地消除光照对人脸识别的影响,并有效提高识别率。     

基于DMD的红外目标模拟器光学系统的设计

介绍了DMD的工作原理以及相应的红外景象模拟技术的特点,设计了一种工作在8-12μm波段的红外目标模拟器。对系统整体进行建模、分析,DMD表面照度均匀。投影系统采用四片式结构,焦距405mm。MTF在10lp/mm处大于0.5,弥散斑均方根半径小于衍射极限,系统畸变控制在0.5%以内。该系统结构紧凑,性能良好。     

低照度图像的分段非线性化处理算法

为增强低照度图像,在考虑人视觉分辨力的基础上,对图像固有的信息使用图像前景像素值与背景像素值的灰度值之差的绝对值作为图像的对比度,通过均衡化因子,用非线性均衡化方法把隐藏在低照度图像中的信息提取出来.该方法在对图像灰度谱分段非线性化时,通过优化补偿因子,提高其补偿迭代速度,快速获得所需要的图像.     

Relationship between age differences and display parameters on visual comfort for autostereoscopic display

In order to investigate the age differences for viewing autostereoscopic display, we conduct a 3 × 3 × 3 × 4 mixed design with repeated measurement experiment by using three‐dimensional (3D) video clips. Visual comfort is compared between four age groups with a questionnaire. Results of subjective evaluation are compared through the chi‐square test to check if there is a statistical significance between groups with respect to the distribution of number and proportion according to five levels of visual comfort. Then we examine age differences of visual comfort under three key display parameters including crosstalk, ambient illumination, and disparity. The results indicate that the degree of comfort varies considerably among age groups as the parameters of the display system change. Although the seniors feel most discomfort and the children get best experience in general, there is no statistical difference among the subjects when the ambient illumination is medium or disparity is large. So, it is necessary to take account of the age differences in designing 3D display parameters for enhancing visual comfort.     

Sparkle measurement revisited: A closer look at the details

Four years after introduction of the first instrument for measurement of sparkle, the foundations have been reconsidered, and the pool of practical experience has been analyzed to provide a more detailed and complete picture of the subject matter. The following aspects are introduced and discussed: observation conditions and resulting requirements for imaging (sampling) and filtering, analysis of spatial periods and frequencies as a basis for filtering, spatial filtering concepts, sparkle in the frequency domain, sparkle evaluation based on analysis of single images and difference images, origins of unwanted sparkle components, scaling and offset in sparkle evaluation, and verification of the method.     

小波变换在图像照度不均校正中的应用

数字图像中照度不均匀影响了图像分割的质量,本文研究图像照度不均匀的校正。讨论几种现有数字图像照度不均匀的校正技术,分析这些方法在计算误差上面的原因及缺点,在此基础上提出基于小波变换的数字图像照度不均匀校正技术。小波变换兼顾了空域和频域,对光照不均匀数字图像做校正,这对后期图像分割非常重要。图像对比实验表明,该方法与其他方法相比较,具有速度快,所得图像区分度高、背景噪声小的特点。