基于人脸检测与SIFT的播音员镜头检测

播音员镜头的检测是新闻视频结构化的关键步骤之一.提出了一种基于人脸检测与SIFT特征点匹配的播音员镜头自动检测算法.该方法首先利用人脸检测器过滤出具有人脸的候选镜头,然后利用颜色直方图判断镜头是否可能相似,再利用SIFT特征点匹配从候选镜头关键帧中找出相关的镜头组,最后利用各镜头组的信息判断出哪些是播音员镜头.对比传统的方法,该方法除了训练一个通用的人脸检测器外,不需要模板,也不需要针对某类新闻节目训练特别的分类器,可以直接利用算法对新类型的新闻节目提取播音员镜头.实验结果表明,该算法能够广泛地适应于各种不同种类的新闻节目、不同视觉质量的视频,可以有效地应用于新闻视频分析.

一种宽吻海豚通讯信号自动分类的方法

针对宽吻海豚通讯信号自动分类提出了一种基于句法模式识别的方法。该方法首先提取海豚通讯信号基频随时间变化的轨迹曲线,然后提取基频变化的基元序列。根据海豚通讯信号分类的标准,归纳出产生各类海豚通讯信号基频基元序列的文法。对未知类别的海豚通讯信号,提取其基频变化的基元序列,根据各类模式的文法对基元序列进行分类,进而实现海豚通讯信号的自动分类。实验结果显示本文方法的分类准确率达到了95%。本文方法预期为海豚生物学行为的声学研究提供一定的技术支持。

宽吻海豚Click信号的时频滤波检测方法

针对宽吻海豚Click信号检测提出了一种在信号时频图中基于Gabor滤波器的检测方法。该方法首先对声信号进行分段处理,计算每一段信号的时频图;然后设计Gabor滤波器,提取时频图中垂直方向的线条;对Gabor滤波处理后的时频图进行自适应阈值处理,提取时频图中能量较强的区域;最后通过连通域分析确定Click信号的位置.仿真合成不同信噪比的测试信号,本文算法在Click信号和背景噪声平均功率比为15 dB的情况下,Click信号的找全率达到了99%,错误率为0%;对实际采集的声信号进行Click信号检测,找全率为100%。本文方法预期为海豚观测和海豚生物学行为的研究提供一定的技术支持。

一种视频中字符的集成型切分与识别算法

视频文本行图像识别的技术难点主要来源于两个方面:1)粘连字符的切分与识别问题;2)复杂背景中字符的切分与识别问题.为了能够同时切分和识别这两种情况中的字符,提出了一种集成型的字符切分与识别算法.该集成型算法首先对文本行图像二值化,基于二值化的文本行图像的水平投影估计文本行高度.其次根据字符笔划粘连的程度,基于图像分析或字符识别对二值图像中的宽连通域进行切分.然后基于字符识别组合连通域得到候选识别结果,最后根据候选识别结果构造词图,基于语言模型从词图中选出字符识别结果.实验表明该集成型算法大大降低了粘连字符及复杂背景中字符的识别错误率.

中华白海豚和东亚窄脊江豚回声定位信号分析与比较

为了增进珍稀齿鲸物种的了解和保护,对中华白海豚(Sousa chinensis)和东亚窄脊江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)的回声定位信号特性进行了分析和比较。通过船只观测与声学监听的方式对厦门海域中华白海豚和东亚窄脊江豚的回声定位信号进行了调查,并对其声学参数进行了统计和对比。结果表明:中华白海豚回声定位信号具有持续时间短、高频、宽频带的特征;相较而言,东亚窄脊江豚则呈现时长较长、高频、窄频带的特点;声学参数统计上,两者在持续时间、中心频率、-10 dB带宽等指标上具有明显的差异性。

浅海远程水声Turbo编码跳频通信研究

结合Turbo编码和水声跳频通信技术，基于数字信号处理（DSP）成功地研制出了一种高效的抗多途、抗噪声浅海远程水声通信系统。该系统针对浅海远程水声信道的低信噪比、强多途及快速时变衰落特点，采用一种联合有限脉冲响应（FIR）数字窄带滤波和线性调频信号互相关检测的快速、精确的帧同步方法；利用快速频谱分析进行解调，使用复杂度较低的软输出维特比算法（SOVA）进行译码，并对其译码流程进行改进和优化，充分保证接收水声信号DSP处理的实时性。厦门港超浅海水声数据传输试验获得了其传输距离5km，通信速率250bit／s，误比特率10^-5的良好通信性能，证实了该水声通信系统的有效性、可靠性和稳健性。

基于时频图像处理的宽吻海豚声通讯信号自动检测方法

人工检测宽吻海豚声通讯信号效率低下.提出了一种基于信号时频图像处理的方法,旨在实现对宽吻海豚声通讯信号的高效自动检测.该方法首先对采集到的音频信号进行分帧,计算每帧信号的时频图;对时频图进行中值滤波后利用自适应局部阈值法提取时频图中通讯信号的轮廓;对提取的轮廓进行连通域分析,根据各连通域的能量和持续时间过滤噪声连通域;合并邻近的连通域后根据连通域的位置判断海豚通讯信号在音频信号中的起止时刻.实验结果显示本文的检测方法准确率达到了95%,该方法为海豚声信号的自动观测及其生物学行为的研究提供了一定的技术基础.

齿鲸生物声呐发射特性与波束调控研究

齿鲸生物经过长期自然选择,进化出小巧、灵敏、高效的声呐系统.齿鲸生物声呐研究涉及海洋物理、声学、生物学、仿生学和信息学等学科,对于生物仿生、水声声呐、信号处理、水下探测与通信等领域具有参考价值.本文从声呐系统解剖结构、声呐信号与声呐波束调控三方面出发介绍齿鲸声呐发射系统.首先,介绍如何利用计算机断层扫描成像与超声测量技术重建齿鲸声呐发射系统的高精度三维结构,获取其声速、密度分布,为声呐系统的功能研究建立基础.随后,探究声呐系统发出的声信号的特性,研究声信号与生物行为之间的联系.最后,参考齿鲸生物声呐解剖结构与声呐信号特性建立数值模型研究声发射系统的气质结构、软组织结构和骨质结构组成的声学多相介质对声波传播的控制作用.齿鲸生物能利用其声呐信号的多样性与声呐发射系统结构的复杂特性动态调整声波传播与波束形成.探究齿鲸生物声呐工作原理能加深对生物多相介质中的声传播过程的理解,有望为水下仿生声探测与感知技术的发展提供新思路.

齿鲸生物声呐目标探测研究综述

齿鲸依靠其天然的声呐系统进行水下目标探测.齿鲸通过前额的声发射系统发出超声脉冲,经声阻抗各异的声学结构调控形成波束,作用于目标,利用下颌区域的多相声接收通道接收目标回波.齿鲸通过分析目标回波中蕴含的时域、频域与能量等多维度信息,并进行非线性组合,实现目标探测与辨别.齿鲸目标探测过程蕴藏复杂的物理机理.本文以目标探测实验测量、目标回波散射分析与仿齿鲸声呐系统为出发点,回溯齿鲸声呐目标探测的相关研究.齿鲸在目标探测过程中,会根据目标强度、回波的时频信息,自适应调整其声发射脉冲频率、发射系统几何形态,实现高效探测,是优越的水声探测系统.参考齿鲸声呐设计人工探测系统可获取多维度的声场信息,与生物实验测量相辅相成,加深对生物多相介质中的声发射与声接收过程的理解,丰富齿鲸目标探测物理机理认知,为人工仿生声探测技术的发展与仿生水下装置设计提供新参考.