数字图像处理技术的现状及其发展方向

综述了数字图像处理技术的主要特点和优点,阐述了包括图像采集与数字化、图像的压缩、图像的增强与复原、图像的分割和图像分析等主要内容的产生及其发展历程,并根据该领域的最新进展,简述了数字图像处理技术5个主要研究方面的最新热点,最后总结了数字图像处理技术领域中面临的主要挑战和未来发展方向.

基于全变分Retinex及梯度域的雾天图像增强算法

为提高雾天图像增强的对比度并保持颜色恒常性,提出了基于全变分Retinex及梯度域的雾天图像增强算法。首先,采用高斯—赛德尔GS(Gauss-Seidel)迭代算法对基于Retinex的全变分能量泛函数进行求解,从而有效地保持颜色恒常性;其次,采用相对梯度与绝对梯度相结合的方式拉伸雾天图像较亮处的梯度,在全变分Retinex理论下重建增强后的雾天图像,并将该增强算法应用到彩色图像;最后,加权融合基于全变分Retinex增强算法与梯度域增强算法的增强结果,使得增强结果既能提高对比度又能保持色彩恒常性。实验结果表明,本算法提高了雾天图像增强后的对比度和清晰度,具有颜色恒常性、颜色保真高等特性。

高校教师教学能力评价模型的构建及其哲学反思

高校教师教学能力往往用于管理的评价和资质的认定,引导着教师教学实践.国内研究者从心理学角度界定高校教师能力——在实践中发展起来的、反映了教师职业活动要求的能力体系.该描述强调了外延性描述,在其内涵、结构和外延性之间缺少解释环节,内涵模糊的外延不可能体现出高校教师教学能力.笔者以教师专业意识和责任意识作为教师教学能力理论模型的出发点,在文献[4]的基础上提出了高校教师教学能力理论模型,并在该理论模型基础上提出了其哲学反思,该反思促进了高校教师专业化发展,增加教书先育人的责任使命感,是高校教师教学专业可持续发展的必然要求.

基于颜色纹理和形状特征相结合的图像检索系统

灰度共生矩阵是一种有效的纹理图像分析方法，为了更有效地进行图像检索，定义了一种新型的灰度共生矩阵描述子，该矩阵描述子能够有效结合颜色、纹理和形状特征，通过描述像素的空间相关性来进行基于内容的图像检索．利用该矩阵描述子进行图像检索时，先在RGB颜色空间中计算彩色梯度，然后利用灰度共生矩阵来描述图像特征．实验结果表明其检索性能优于传统的普通灰度共生矩阵．

基于二次修正的LBP算子和稀疏表示的人脸表情识别

针对传统局部二元模式(LBP)算子存在直方图维数过高而导致识别速度降低和二值数据对噪声很敏感的问题,在分析传统LBP算子的原理基础上,对人脸表情特征的数据量增加、人脸表情特征向量和特征识别过程的优化进行如下改进:将人脸表情图像经过小波包的分解和重构,得到4幅不同频段的图像,从而有效地增加原表情图像的数据量;采用修正的LBP算法对人脸表情图像进行特征提取,并通过稀疏表示模型优化其特征向量,有效地降低传统LBP直方图的维数,提高人脸表情识别率,二次修正的LBP算法鲁棒性好;构建基于神经网络的多分类器模型,融合多特征多分类器的输出,有效地提高表情特征分类的准确性和稳定性。研究结果表明:与传统LBP算法对比,本算法用于人脸表情的识别时,其识别率得到较大幅度提高,算法鲁棒性好。

基于稀疏分解的分块图像压缩编码算法

以压缩感知理论为基础,将匹配追踪(Matching Pursuit,简称MP)算法运用到图像的压缩编码中.首先,阐述了原子库的构建方法,之后,采用分块感知压缩图像分解方法,降低了分解的运算复杂度,最后,针对传统MP算法编码率不高的问题,利用MP原子能量与位置分布特点,对原子系数和位置参数进行编码,并提出了MP原子编码方法.实验结果表明,采用分块感知压缩图像分解方法,能有效地降低稀疏分解的计算复杂度,其压缩编码方法在保持传统MP图像编码优势的前提下,能有效地提高编码性能和编码率,体现了稀疏分解较传统分解方法的优势.

附有约束条件的整周模糊度解算

载波相位测量的相对精度目前可以达毫米级,其周期性造成了模糊度无法确知,必须对其进行解算。传统的模糊度解算方法精度虽然较高但耗时,无法满足实时动态定位;附有几何约束算法的定位速度虽然较高,但由于基线先验信息的误差导致可靠性不高。提出了一种模糊度的解算方法,通过对基线向量的约束提高模糊度解算速度,该算法即使在先验信息出现一定误差的情况下,依然能较准确地估算模糊度,从而保证模糊度解算结果的可靠性。仿真结果表明:该算法能有效地提高整周模糊度解算效率,并且具有一定的容错力,适合于动态定位。

基于FPGA中专用进位连线的精密TDC设计

精密的时间作为科研和工程技术等方面的基本物理参量，其测量的基本手段是精密时间一数字转换电路（Time—to-Time Digital Converter，简称TDC）．当前主流的TDC实现方法（“粗”时间测量加”细”时间测量）能达到亚纳秒的时间分辨率，但很难实现一致性很好的精确时间延时，误差较大．基于FPGA具有丰富专用进位连线的资源，对利用现场可编程逻辑器件FPGA中的专用进位连线实现时间内插链，从而实现精密TDC设计，灵活性好，成本低．并对TDC进行了时序仿真，测量的精度可达70ps，取得了一致性很好的精确时间延时．

基于修正的Snake模型与特征对象法的多运动目标分割

在分析常规的运动目标分割算法的基础上,以计算简单、速度快、能精确提取运动目标为原则,提出了基于特征对象的运动目标分割算法,并将该法与修正的Snake模型结合进行了运动目标外廓的精确提取.分析和实验表明:该算法需要调整的参数少,计算简单,速度快,抗干扰能力强,可以有效地消除多帧间运动目标的遮挡,在多运动目标不重叠的情况下,能精确定位多运动目标的外轮廓.

基于支持向量机与结构矩的车型识别实时鲁棒算法

车型分类精度是目前交通环境中的研究热点.提出了一种鲁棒性好实时性强的基于支持向量机的机动车型识别方法,对车辆的类型进行分类,选择合适的结构矩为车辆特征,以支持向量机方法为学习分类器,获得了较高的车辆分类精度,在一定程度上解决了车辆分类难的问题.现场视频处理的结果表明:该法鲁棒实时有效,且车型分类精度得到了一定提高.

基于ARM＋FPGA的大屏幕显示器控制系统设计

目前各种LED显示器常采用8位/16位的微处理器,由于其运行速度、寻址能力和功耗等问题,已难满足显示区域较大、显示内容切换频繁的相对较复杂的应用场合。采用32位ARM嵌入式微处理器S3C4510B和32位FPGA扫描驱动电路芯片PolarPro QL1P300,选用IS61C1024静态RAM作为缓存器,组成由多块大屏幕LED显示器构成了新的显示系统。该系统在不增加成本的情况下,可支持更大可视区域的稳定显示,存储更多显示内容。

胰岛素受体底物1与肝硬化胰岛素抵抗的研究进展

肝硬化与胰岛素抵抗密切相关,临床表现为高糖血症、高胰岛素血症、高脂血症以及各种细胞因子的异常增高,其病理机制目前尚不明确。近来研究发现,肝硬化胰岛素抵抗与胰岛素受体底物有关,而胰岛素受体底物是胰岛素信号传导通路中的关键信号分子,它可通过表达上调或下调、翻译后修饰,以及亚细胞定位来改变胰岛素信号的传导,其中翻译后修饰中的磷酸化/去磷酸化显得尤为重要且较为复杂。再者,不同病因的肝硬化胰岛素受体底物的作用途径并不相同。

基于TMS320VC5402和S3C4510B的视频监控系统

视频监控系统以其直观、方便和信息内容丰富的特点而被广泛应用,笔者利用ARM+DSP双核结构,采用TI公司的高速数字信号处理器TMS320VC5402完成图像采集处理功能,Samsung公司的ARM芯片S3C4510B实现对DSP图像采集处理部分的实时控制,从则实现了支持Linux平台的硬件架构,完成了网口、串口和USB等接口的数据传输及图像的显示.

基于EP1K30TC-114的DDS的优化设计与实现

为了提高系统速率和信号质量,改善系统的可控性,降低成本,笔者利用现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片EP1K30TC-144成功地实现直接数字频率(DDS)系统合成,阐述了DDS的原理及其在FPGA中的设计思路、优化实现方法,电路结构,给出了DDS合成的VHDL源程序,克服了专用DDS芯片的输出频带范围有限,输出杂散大等缺点.

基于轻量级AlexNet网络的秦简文字识别算法

以样本少且欠均衡的高信噪比秦简文字图像为研究对象,提出一种基于改进的轻量级AlexNet网络模型的秦简文字识别算法。首先,构建秦简单文字图像数据集,对其进行增强降噪、图像归一化等预处理操作;其次,调整AlexNet网络模型结构,构建4层卷积层与池化层的顺序连接,并在前2层卷积层分别融入InceptionA与InceptionC结构,以分解卷积的形式对秦简文字进行局部特征提取,选取ReLU函数作为模型的激活函数,并在全连接层融入Dropout层进一步防止模型出现过拟合现象;最后,调用Softmax分类器完成秦简文字图像识别。研究结果表明:该网络模型在轻量化与识别准确率的表现上具有明显的优势,平均识别耗时为635 ms,识别准确率达到了99.89%,识别效果良好,可为秦简文字识别理论研究提供参考。

围手术期羟考酮临床应用进展

良好的术后镇痛能明显减轻手术创伤引起的剧烈疼痛,降低术后并发症的发生以及提高医疗质量。盐酸羟考酮是阿片类生物碱的半合成蒂巴因衍生物,为纯阿片μ和κ受体激动药,主要作用部位为中枢神经系统和内脏平滑肌。因其不良反应低,镇痛效果好,安全剂量范围大等优势,在许多国家已取代吗啡成为一线的术后镇痛药物。该研究就其药动学、药效学、围术期临床应用及安全性做一综述。

医学院校非医学生就业的困惑及其对策

自扩招以后,很多专科学校都向综合性大学发展,但在转型过程中也难免出现就业严峻的问题。本文对医学院校非医学专业学生就业的问题——从社会、学校、学生角度提出分析和思考,希望对医学院校非医学专业学生的就业有所帮助。

基于TMS320VC5409型DSP+XC3S400型FPGA的指纹识别及其采集系统

介绍了指纹识别技术的基本原理,提出了以TMS320VC5409型DSP和XC3S400型FPGA相结合的指纹识别和采集接口的设计实现方案,并采用滑动式指纹传感器完成了高质量的指纹采集工作,重点阐述了指纹识别算法的改进设计思路及硬件结构.该系统结构简单,可靠性强,操作方便,可广泛应用于需要指纹识别的各种场合,具有良好的性能价格比.

基于DSP+FPGA的实时图像识别系统硬件与算法设计

图像识别算法的运算量大,控制复杂,对系统的性能要求很高,DSP的结构特殊和性能优良,能很好地满足系统的需要,笔者选用ADS-BF535作为图像识别模块的核心,负责图像识别算法的实现,选用高速灵活的XC2S200 FPGA作为图像采集模块的核心,负责图像的采集,完成预处理工作,从而保证了系统的实时性,系统使用模板匹配和BP网络识别这2种算法对数字0-9进行识别。研究表明:在DSP+FPGA的构架上实现的图像识别系统,结构灵活、通用性强,提高了算法的效率,充分发挥DSP和FPGA结合的优势,准确快速地实现了图像识别。

基于目标函数的FPGA宏模块布局算法设计

在文献[1-3]规划方法的基础上引入了FPGA宏模块的布局,考虑到FPGA宏模块布局问题的特殊性,笔者通过合理的目标函数和处理方法解决了FPGA宏模块布局问题,并提出来了一种描述FGPA宏模块内部布线资源的方法.结果表明:采用笔者提出的FPGA宏模块布局方法,其FPGA规模及所需通道高度比不考虑宏模块内部布线资源的情况节省资源.