基于蓝图可分离卷积的轻量级水下图像超分辨率重建

由于水体中存在的悬浮颗粒以及高频随机运动的湍流引起光的散射和吸收而导致水下图像存在纹理模糊、分辨率低、扭曲失真等系列问题,而目前存在的大部分深度学习图像超分辨率重建算法存在着计算复杂、模型的复杂度大、内存占用高等不足;针对这些不足,提出基于蓝图可分离卷积的轻量级水下图像超分辨率重建网络,该模型分为浅层特征提取、深度特征提取、多层特征融合以及图像重建4个阶段,深度特征提取阶段中,在BSRN的基础上去除特征蒸馏分支、采用增加通道数进行补偿,同时利用3个蓝图卷积来进行残差局部特征学习以简化特征聚合,实现网络的轻量化;实验结果表明,所提出的方法在运行时间、参数量、模型复杂度方面均优于目前已提出的超分算法,放大倍数为2和4时,峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)均值分别达到了31.556 0 dB、0.862 0和27.708 8 dB、0.721 3,重建质量获得进一步提升。

虚拟仿真与创客教育的融合与实践——电子线路仿真类课程教学改革研究

近年来,随着虚拟实验技术的成熟,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟仿真实验室。学生在开放、自主的虚拟环境中开展实验,建立为以学生为中心自己动手实践的学习模式,体现了创客教育中的实践性因子;传统的教学多数以老师灌输理论知识为中心,学生之间不会涉及到需要协作的过程,而虚拟仿真实验教学的应用促使了学生之间的密切交流和协作,体现了创客教育中的协作性因子;虚拟仿真实验教学旨在引导学生从传统的被动学习中解放出来,转而为自发地动手实践过程并享受从中收获的快乐,体现了创客教育中的快乐性因子。因此本文针对传统教学的欠缺,在电子线路PSpice仿真教学课堂中,研究了虚拟仿真与创客教育三因子的融合,培养了实践因子和协作因子并进行了大量的实验和实践,最后对快乐因子进行了问卷调查。结果表明,虚拟仿真能有效地融合和体现创客教育的三因子,并取得了实际效果。

基于像素位移估计的水下湍流退化图像畸形校正算法

针对由湍流引起的水下畸变退化图像,提出了一种基于估计畸变帧相对于参考帧的像素移位来校正畸变图像的算法。通过自定义度量标准选择参考帧和清晰度较高的输入帧序列,使用像素配准、二维配准和核相关滤波算法对畸变图像进行复原和重建;为验证该算法,分别进行了室内水下湍流模拟系统实验及海洋实地实验,并将实验结果与盲复原算法、凸集投影超分辨率重建算法进行对比;从主观评价上,图像畸变得到了有效抑制;从客观评价标准来看,指标高于传统的复原和重建算法;实验结果说明,该算法有效提高了水下湍流退化图像的去畸效果,为海洋目标检测的准确作业提供了保证。

工程实践中矩阵论理论教学培养方法研究

文章概括了矩阵论课程的教学现状,总结了矩阵论现有的教学手段并列举了近年来的研究实例。针对矩阵论传统教学方法的弊端进行改进,在课堂中引入实践过程,将最小二乘法应用到曲线拟合和水下湍流图像复原实验,并借此把数学软件MATLAB引入到矩阵论课堂教学中。旨在通过应用实例来辅助课堂教学,丰富教学手段,从而调动学生学习时的积极性,拓宽学生的知识面,提高矩阵论课程的教学质量。