Ku波段波导型双工器的研制

采用高精度的模式匹配法设计了一种Ku波段波导型双工器。双工器采用H面T接头和E面横向膜片波导带通滤波器。采用该方法设计的双工器精度高，结构简单，便于加工。文中也将理论结果和实测数据进行了比较，两者吻合得很好，证明了模式匹配法的精确性和有效性。     

基于多任务卷积神经网络的虹膜图像质量评估方法

为了自动、准确、高效地评估采集图像的质量,设计了一个名为MTIQA的卷积神经网络。该网络能够输出与主观评价指标保持较高一致性的客观评估结果。MTIQA采用多任务学习策略,包含网络训练质量评估和失真类型分类两个任务,将两个任务的损失融合并构成新的损失函数。为了评估算法所得到的客观指标的可靠性,建立了名为SIR2019的单眼虹膜质量评估数据集,并召集志愿者进行主观实验以得到主观评价指标。在SIR2019和CASIA-Iris-Distance-Lamp数据集上的实验结果表明,该网络在虹膜图像质量评估上具有较好的可行性、准确性和鲁棒性。     

基于并查集和边缘检测模板的非理想虹膜定位

非理想虹膜图像往往存在虹膜边缘模糊、灰度变化不均匀、位置偏移及光斑干扰等问题, 这些问题的存在会在一定程度上影响虹膜内、外边界定位的准确率. 针对这个问题, 本文提出采用并查集和边缘检测模板的方法来对非理想虹膜进行内、外边界定位. 内边界定位是首先采用并查集方法完成瞳孔区域粗定位, 然后采用Hough变换对瞳孔进行精确定位; 外边界定位是先利用一系列边缘检测模板大致确定外圆的位置, 然后再依据外边界附近圆环内边缘点的密度来最终完成外边界的精确定位. 实验结果表明, 对于非理想虹膜图像, 本文方法的定位正确率和定位速度均高于其他同类方法.     

基于偏微分方程的图像修补方法

根据最小能量化泛函所建立的图像修补模型可以得到其欧拉方程,把该欧拉方程所对应的梯度下降流作用于需要修补的图像,当偏微分方程的解稳定时,此时的解就是修补后的图像．基于该原理建立了一个图像修补方程,并实现了此图像修补算法．从这个修补方法的修补效果可以看到,修补后的图像具有良好的光滑性．     

Image decomposing for inpainting using compressed sensing in DCT domain

Inpainting images with occlusion or corruption is a challenging task. Most existing algorithms are pixel based, which construct a statistical model from image features. However, in these algorithms, the frequency component is not sufficiently addressed. In this paper, we propose a novel algorithm that utilizes compressed sensing （CS） in frequency domain to reconstruct corrupted images. In order to reconstruct image, we first decompose the image into two functions with different basic characteristics - structure component and textual component. We seek a sparse representation for the functions and use the DCT coefficients of this representation to generate an over-complete dictionary. Experimental results on real world datasets demonstrate the efficacy of our method in image inpainting. We compare our method with three state-of-the-art inpalnting algorithms and demonstrate its advantages in terms of both quantitative and qualitative aspects.     

由粗到精的虹膜图像离焦模糊评价方法

离焦模糊评价在虹膜识别系统中尤为重要。传统的方法是通过频谱分析测量虹膜图像的离焦模糊程度,这类方法容易受到光照变化以及睫毛和眼皮等噪声区域的影响。提出了一种由粗到精的虹膜图像离焦模糊评价方法。第一步,通过频谱分析去除严重模糊的虹膜图像,进行虹膜图像离焦模糊粗分类。第二步,通过方向金字塔分解,提取虹膜图像的质量特征。在人工合成的离焦模糊虹膜图像数据库中,利用径向基神经网络建立起质量特征与质量等级间的对应关系。通过建立起的模型进行实际的虹膜图像离焦模糊等级预测,以及虹膜图像离焦模糊精分类。在Clarkson数据库上的实验结果证明了该方法不仅可以准确区分清晰图像和离焦模糊图像,而且相比于传统的虹膜图像离焦评价方法更接近于人的视觉感知。     

基于注意力和卷积特征重排的图像修复

近年来,基于UNet与GAN（生成对抗网络）的深度学习网络模型在图像修复领域展现出了独特的优势,但是修复结果中仍然存在伪影、模糊、纹理细节退化、对于大面积破损难以修复、修复后的孔洞与背景图像不相容等现象。为了解决现有模型对大面积破损图像修复不友好以及修复后的图像存在退化现象等问题,通过对现有方法进行研究,改进了Shift-UNet（移位网络）模型：在UNet与GAN的基础上,在每一层编码器和解码器之间增加了改进之后的注意力机制Attention-UNet并融入shift-UNet,形成Attention-Shift-UNet;并且通过研究,将原来下采样部分的激活函数由Leaky_ReLU改为了SiLU函数。改进模型不仅在64×64的中心遮罩上取得了较好的效果,还实现了随机遮罩,遮罩面积由20%增加到80%。通过实验结果证明,该模型的修复效果更优,特别是针对大面积破损图像的修复。在CelebA、ParisArchitecture以及Paris Streetview数据集上经过测试,各评价指标都有明显的提高,其中结构相似性（SSIM）由原来的0.944 5提高到0.947 1,峰值信噪比（PSNR）由原来的27.992 7提高到28.553 6,L2损失由原来的0.001 7降低到0.001 5。     

一种虹膜色素块检测与分类方法

针对现有虹膜识别系统中全局纹理特征提取方法忽略了纹理类型信息的问题,提出了一种针对全局性纹理中虹膜色素块的检测与分类方法.该方法利用灰度聚类法实现虹膜图像中色素块可能存在区域的初定位,依据坑洞和色素斑这两类色素块的灰度空间分布特性,定义一组区域特征参数作为分类特征向量,利用支持向量机实现二者的检测与分类.算法对图库中图像的坑洞和色素斑的检测正确率分别为99.2%和86.5%,对无特征纹理存在的虹膜图像检测正确率为87.2%.实验结果表明,该方法具有较高的正确率,能够满足虹膜识别系统的纹理特征提取要求.     

基于BP神经网络的数字图像修复

考虑到BP神经网络非凡的学习能力和非线性映射能力,提出了利用BP神经网络修复数字图像.由于一般的BP神经网络收敛速度较慢,且易陷入局部极小,产生振荡现象.因此考虑在梯度下降算法的基础上引进动量因子,结果发现收敛速度加快、振荡现象减轻.该方法根据待修复区域的边界寻找相似块,利用相似块周围像素数据得到BP神经网络的权值和阈值.试验表明:文中的方法相对于利用偏微分方程(如BSCB方法)速度要快,而且具有更大的ISNR.