基于泊松-高斯混合噪声的最大似然改进算法

传统的图像复原算法仅针对高斯噪声进行处理,没有考虑高斯及泊松混合噪声污染。为此,引入泊松-高斯混合分布的成像模型,对基于混合模型的最大似然算法进行有效近似,在此基础上提出基于泊松-高斯混合噪声的最大似然改进算法,避免对噪声敏感性和PSF初始估计的依赖。实验结果表明,与原有算法相比,改进算法复原效果明显,且稳健性较好。

光学合成孔径复原图像的振铃探测与消除

针对相位平移误差使光学合成孔径图像的复原出现的振铃效应,提出了一种结合视觉感知的振铃探测与消除方法。首先,提出并利用梯度方向随机度和局部方差值两项指标计算得到图像纹理区;然后,根据不同阈值的Canny算子检测出全边缘与主边缘,并将主边缘邻域内的全边缘作为待筛选的边缘振铃;最后,结合人类视觉系统的纹理掩盖效应分别得到振铃区与平坦区。此外,在图像分区基础上,选择亮度相似度因子作为自适应参数,利用双边滤波进行图像处理。实验显示:处理后Lena图像的峰值信噪比提高了10.8%,分辨率板的结构相似度提高了0.057。结果表明:该方法能够对图像以像素精度分区,可以在保持边缘与纹理的同时,有效消除振铃效应,提高图像复原质量。

基于Pictometry倾斜影像的三维城市模型纹理映射

由于倾斜影像的直观性,目前,倾斜航空摄影测量在摄影测量领域再次成为焦点。倾斜影像能显示出地物丰富的三维信息,它们不但被广泛地应用于三维量测和可视化,还被应用于三维城市模型的构建中。Pictometry公司开发一种中幅面数字影像系统用于获取垂直影像和倾斜影像。文中介绍Pictometry公司的中幅面数字影像系统,并提出一种基于Pictometry数字倾斜影像进行三维城市模型纹理映射的方法。

基于GPU的SIFT特征匹配算法并行处理研究

SIFT算法因具有旋转、缩放以及平移不变性而在影像配准和基于影像的三维重建领域得到广泛应用。但该算法复杂度较高,在CPU上执行的效率不高,难以满足对实时性要求较高的应用。在深入分析SIFT算法原理的基础上,针对该算法提取特征的多量性和特征向量的高维性,将该算法进行了并行化改造以利用GPU强大的并行计算能力,并与CPU上实现的SIFT算法进行了比较。实验证明,基于GPU的SIFT算法执行效率大幅提升,平均可以达到10倍以上的加速比。

一种改进的透视不变匹配算法

针对透视尺度不变特征PSIFT匹配算法穷举采样带来模拟影像冗余、海量特征匹配造成计算效率低下等问题,提出一种改进的PSIFT算法。首先对待匹配影像进行透视模拟重采样,在模拟影像上提取SIFT特征并匹配,计算初始近似单应矩阵;然后利用近似单应矩阵对待匹配影像进行单应变换以消除部分透视变形,再次提取特征和匹配,并采用随机抽样一致（RANSAC）方法提纯粗匹配。实验结果表明,该算法计算效率高,对视角变化鲁棒,与PSIFT相比,匹配正确率是其2~5倍,计算速度快5~9倍。

结合Fourier域约束的多帧盲解卷积图像恢复算法

大气湍流严重限制了地对空光学系统的成像质量,自适应光学系统对大气湍流的补偿仅仅是部分的、有限的。当前的图像恢复技术对重建过程中的PSF施加的先验约束主要有非负性、归一化、支持域等空间域约束。这里对图像的Fourier频谱特性进行分析,将一种基于Fourier域的先验约束引入到多帧迭代盲解卷积算法中。实验结果表明,该算法可有效对模糊图像进行恢复,尤其是对强湍流观测下的重度模糊图像具有较好的恢复效果。

结合参数估计的天文图像极大似然恢复

分析了Benvenuto等针对天文图像恢复提出的基于极大似然(ML)代价函数的有效逼近模型,由此提出了一种比传统ML收敛更快的图像恢复算法。该算法在未知点扩散函数(PSF)条件下,通过观测模糊图像,自适应估计湍流PSF,使PSF估计更符合成像环境;然后,将该算法与混合高斯泊松噪声的ML算法相结合,形成增强ML迭代算法。在迭代过程中动态更新PSF,交替执行恢复图像、去除噪声等策略。结果显示:对于点源目标图像,本文算法恢复图像的质量在峰值信噪比、均方误差以及平均对比度3个指标上分别提高了96.64%,69.26%和25.6%;对于真实湍流退化图像,恢复质量也有一定改善。结论表明:该方法可以使迭代过程收敛更稳定,图像恢复质量得到明显提高,非常适用于天文观测图像的高清晰恢复与重建。

基于尺度不变特征的影像自动拼接

影像拼接主要存在拼接错位和拼接缝的问题。本文首先采用RANSAC算法剔除SIFT特征匹配的误匹配点并进行初始单应矩阵估计;其次引入光束法平差消除误差的累积,实现精确的全局对准从而避免拼接错位;最后采用多波段融合消除拼接缝效应。试验证明,本文实现的影像自动拼接算法很好地克服了以上问题,得到视觉效果较好的拼接影像。

趋化因子ENA-78与急性胰腺炎关系的研究进展

趋化因子ENA-78在急性胰腺炎(AP)的发病和发展中所起的作用越来越受到重视,它是一种来源广泛、生物功能多样的趋化因子,通过与其受体相互作用,引起中性粒细胞等白细胞的趋化及活化可能是AP的原因之一。趋化因子ENA-78的高表达对AP和其相关脏器损伤的发生、发展有重要意义。对趋化因子ENA-78及其受体的深入研究能给AP的治疗提供新的策略。

民用飞机进气道气动设计的评估方法

进气道的设计好坏,通常按照进气道性能的特性参数的比较、阻力的大小以及重量、成本的比较结果来衡量。在进行气动设计考核时,需要考核在进气道设计的各个工况下,流场畸变是否足够小、气流是否发生了分离、喉道马赫数是否超过了限制马赫数、总压恢复系数是否足够高等参数。

带抑涡支孔结构新型气膜孔的实验研究

采用稳态液晶测温法对基准孔和3个在计算中有较好冷却效率的带抑涡支孔结构新型气膜孔进行了实验研究。实验结果表明:新型气膜孔的抑涡支孔对主气膜孔起到了保护作用,使新型孔在不同吹风比下的冷却效率要高于普通基准孔,特别是在高吹风比的情况下,这种现象更加明显。在低吹风比情况下,三种不同结构新型孔的冷却效率差别不大;而在高吹风比时,支孔与主孔平行孔型和支孔在主孔下游孔型要高于支孔在主孔上游的孔型,该现象随着吹风比增加会愈加明显。

基于差分算子边缘约束先验的图像盲复原算法

为了有效克服图像在复原过程的边缘退化、振铃效应等影响,使空间域的边缘先验信息能够灵活的添加到图像复原算法中,依据差分算子描述检测边缘的特性,将数字摄影测量学中的拉普拉斯算子、Robert梯度算子、方向差分算子作为一种新的边缘约束先验引入到图像复原过程中,同时使用Toeplitz矩阵实现图像在空间域解卷积的过程,提出了一种以差分算子为边缘约束先验的空域图像复原算法。模拟数据的实验结果体现了更多的细节信息,相关评价指标表明了该算法的有效性。

湍流降质图像的帧选研究

在多帧图像复原中,一些观测图像质量较差,不能改善复原图像的质量,反而会使复原结果恶化,因此在复原前需要对其进行帧选。在对各种图像质量评价指标进行深入分析的基础上,提出了梯度和信息熵相结合的帧选准则。实验结果表明:帧选后的复原结果明显优于未帧选的复原结果,从而证明了文章所确定的帧选准则的合理性。

结合帧选及配准的多帧超分辨率盲复原

传统的图像复原技术不仅无法恢复截止频率之外的信息,而且没有考虑不良帧及帧间运动对复原图像质量的影响。通过对传统多帧图像盲复原模型加入运动和降采样因子进行超分辨率扩展得到一个超分辨率盲复原模型,在此基础上,首先以平均梯度和信息熵作为帧选标准,其次结合金字塔光流法对帧选后的图像进行配准,最后利用该模型进行超分辨率盲复原。实验证明,结合帧选和配准的复原方法可以抑制噪声放大及由目标空间位置偏移造成的边缘模糊。该模型是一个有效的超分辨率盲复原模型,复原图像质量优于样条插值和传统多帧盲解卷积算法。

直接沿方向纠正核线影像快速算法

核线几何是数字摄影测量研究与实际生产中常用且有效的约束条件。目前还没有直接在中心投影影像上纠正核线影像的完整算法。推导了中心投影影像上任意两条相邻核线之间的夹角模型,在此基础上给出一种直接在中心投影影像上纠正核线影像的算法,该算法的复杂度小于传统纠正算法的1/2,并且易于对任意多边形区域生成局部核线影像。通过将该算法用于多幅中心投影影像的核线影像生成,都得到正确的试验结果,说明推导的夹角模型正确,所提出的核线影像纠正算法可用并且在计算时间方面优于传统算法。

一种结合射影运动模糊模型的Richardson-Lucy算法

现有的去运动模糊算法都是假设退化图像的模糊核是一个空间不变的点扩展函数PSF,但该模糊核却并不能准确描述整幅图像的退化。因此,本文针对相机抖动所造成的图像运动模糊而引入一个新的运动模糊模型———射影运动模糊模型,并对传统理查德森-露西算法进行扩展,得到基于该模型的射影运动理查德森-露西(PMRL)算法。试验证明,该模型和算法是有效的,可以显著提高复原图像的视觉效果。

基于独立边数的链码方法

提出一种适用于表达不同类型边界网格的链码方法.该链码可通过记录各边界网格的独立边数得到,称之为边链码.其中,六边形网格边链码即各边界网格的独立边数集合;四边形网格的边链码在记录独立边数的同时,可区分2种不同轮廓行进方向;三角形网格的边链码则由"0"~"3"和"4"~"7"分别表示独立边数为1或2时的4种情况;对于边界上的特殊情况,边链码分别利用无意义的编码组合对原码值进行替换,有效减少编码冗余.边链码与起始位置无关,具有旋转与翻转不变性,并能够检测直线段以及计算边界周长.将边链码与4种经典的链码方法进行编码效率对比实验,结果表明,边链码能够应用于各类网格边界表达,六边形与三角形的边链码总码数分别为VCC的50%和78%左右,四边形边链码的压缩率可达0.827 5.

利用不规则线段组合的压缩链码

针对目前的压缩链码方法对边界的不规则特征利用不充分问题,提出一种对不规则线段进行压缩并以组合码表达的无损组合压缩链码.首先删除方向差为135°以及90°正直角的冗余边界网格,使其分布更为集中;其次对不同斜率的线段进行统一的行程编码,用3个参数实现不规则线段的重复模式表达,进一步提高压缩率;最后通过衡量不同组合的出现频率与压缩率,设计一套"标志码+区分码+长度码"的组合链码结构.利用8个省级行政区划栅格边界数据进行实验,结果表明,文中提出的组合压缩链码压缩率平均可达35.39%,与原始的方向差链码相比提高20%以上.

激光粒度仪测试城市开放源颗粒物的关键参数优化研究

为优化激光粒度仪湿法测试城市不同类型扬尘的最佳参数范围,以四种城市典型开放源颗粒物为实验样品,采用bettersize2600激光粒度仪进行湿法实验,通过设定不同进样量、对比粗颗粒筛除前后的重复性等条件,确定和优化关键参数,结果表明遮光率与样品粒径大小和均匀性关系密切,对于以细颗粒物为主的开放源粉尘,测量时遮光率控制在20%~30%,进样量可控制在0.2~0.3 g;对于开放源粉尘粗颗粒占比较大且不均匀的情况,遮光率范围应收缩,合适范围在10%~20%,进样量可控制在0.3~0.6 g。如果颗粒物极不均匀,且粒径范围较大、存在粒径超过1 000μm的粗颗粒物时,应预先过一定目数的标准筛,以筛下颗粒物进行测定。