基于自适应大气光值补偿的改进暗通道煤矿井下图像去雾算法(特邀)

视频监控是保障工业生产和人员安全的重要手段。但在一些特殊领域,监控图像常会受到粉尘散射的影响而产生雾化现象、导致图像质量退化。此外,由于这些生产环境在照明、目标景物方面具有特殊性,常用的暗通道去雾算法存在色彩偏移、过暗、光晕等现象。以煤矿井下监控图像为目标,针对井下粉尘、水雾导致图像模糊、照度低、色彩信息不丰富的问题,提出一种改进的快速暗通道算法。该算法对大气光值进行基于像素自身颜色信息的自适应补偿校正,以减小色偏的产生,并针对井下图像提出了自拟合的亮度和饱和度增强函数。除对井下图像进行处理外,还将该算法用于常用去雾图像数据集,结果表明该算法对多种场景在有效去雾的同时很好地矫正了色偏及光晕现象,并提高了亮度和色彩饱和度。该算法为井工煤矿等产业以及生活场景的去雾提供了一种新的手段。

融合上下文感知注意力的低光图像去雾网络

现有的低光去雾算法因受图像光照强度低、光照不均匀等影响,其去雾后的图像存在细节丢失、色彩失真等现象。针对上述问题,提出一种融合上下文感知注意力的低光图像去雾网络(ACANet)。首先,在基准网络中引入层内上下文感知注意力模块,分别从通道维度和空间维度结合全局视角辨识和加权同一尺度下的重要特征,使网络突破局部视野的约束,更加高效地提取图像纹理信息;其次,引入层间上下文感知注意力模块,通过投影操作将高级特征映射到信号子空间,以实现不同层之间多尺度特征信息的高效融合,进一步提升对图像细节的重建;最后,引入CIEDE2000色偏损失函数,通过CIELAB色彩空间对图像色调进行约束,并与L2损失一起联合优化网络,使网络准确地学习图像色彩,以解决图像的严重色偏问题。实验结果表明,所提算法在多个数据集上的客观指标均优于现有去雾算法,其峰值信噪比指标较基准网络提高了8.8%,且主观去雾效果更彻底,恢复图像细节更丰富,色彩还原度更好,更接近于真实图像。

基于量子点膜色转换的Micro LED全彩显示像素点仿真研究

从仿真角度出发,分析设计了基于量子点膜色转换方案像素点的整体结构模型,首先构建了蓝光Micro LED(micro light‑emitting diode,Micro LED)结构模型,研究了表面粗化和二维光栅两种提升Micro LED光提取效率(light extraction efficiency,LEE)的表面微结构;然后分别分析了有无该结构的蓝光Micro LED与侧壁挡光介质结合组成蓝色子像素点的LEE和光强分布随侧壁倾角变化的趋势;接着优化了量子点膜的模型参数,并分析了有无表面微结构的蓝光Micro LED对红绿子像素点光转换效率和光强分布的影响;最后对上述不同结构全彩像素点整体的色偏性能做了对比研究。仿真结果表明,具备表面粗化蓝光Micro LED和侧壁反射型挡光介质的像素点在0°~50°倾角下均可获得较大的正面LEE和低于0.02的色偏,相比其他结构更适合于量子点膜色转换方案。

基于色移键控的联合编码调制实验设计

结合可见光通信这一未来高速无线通信的关键技术,提出了一种基于色移键控的联合编码调制实验设计方案。首先,对引入三角形划分方法构建三维多强度平面星座进行研究,提出了基于目标色约束的多强度平面色移键控星座设计方法。其次,给出了实验方案的建模,并进一步提出基于集合划分和有限状态机的高编码增益联合编码调制方法。最后,对所提方案的最小均方欧式距离进行了计算与分析。仿真结果表明,所提的联合编码调制方案显著改善了可见光通信系统的误码率性能。

“邦典”色彩应用研究及现代实践

邦典是藏族妇女围裙,作为藏族女装最具代表性的服饰之一,是藏族服饰文化中的关键组成部分,蕴含着深厚的民族信仰和伦理等意识形态色彩。邦典色彩运用符合藏族人民依存自然、热情奔放、纯真善良的性格特征,在现实生活中表达了藏族人民渴望美好生活的信念。文章从色彩符号学和色彩的几何律动角度,对邦典的色彩应用进行了研究。在总结邦典色彩应用规律及其美学特征的视觉呈现方式的基础上,尝试运用孟赛尔色彩系统及其表达原理和等差数列算法形成的几何构成两种手段,对邦典色彩应用进行了创新设计,得到了既具藏族文化特色又符合现代审美的新型邦典。文章期望在传承和发展邦典色彩应用的基础上为邦典色彩应用提供更多的可能性和便利性。

互补格雷码双N步相移的彩色编码光栅投影轮廓术

在三维轮廓测量领域,互补格雷码相移法能够得到连续的展开相位,然而,单组相移条纹导致其测量精度极易受到周围环境变化的影响,且传统投影方式增加了干扰的引入。针对此问题,本文提出了一种基于彩色编码光栅投影的互补格雷码双N步相移法。首先将双N步相移条纹和互补格雷码条纹混合编码成彩色条纹,然后依次投射到目标表面,最后从采集的彩色条纹中提取相位信息分别进行相位解算、融合后求得表面三维形貌。为了验证本文所提方法,将该方法与传统互补格雷码N步相移法以及三频外差法进行了对比实验。实验结果证明,本文方法能够获得高精度表面形貌信息,有效降低测量误差,同时检测效率提高50%。

增强型中线划分色移键控码实验设计

从培养高素质创新人才角度,将可见光通信引入通信原理课程的实践教学,设计一种基于可见光通信的增强型中线划分色移键控(MPCSK)码实验方案。基于三维光强度空间MPCSK星座与感知色约束,提出了一种在三维空间的中心线上添加符号坐标的MPCSK星座更新方案。从提高功率效率角度,提出两级符号子集划分准则。基于符号子集构建有限状态机(FSM)编码结构,提出一种基于临界值算法的MPCSK-FSM编码方法。对增强型MPCSK-FSM码的最小欧式距离进行分析与对比,同时对所提方案进行了仿真,仿真结果表明,增强型MPCSK-FSM码具有高编码增益。

智能变色涂层

介绍了智能变色涂层的几种主要类型及其在民用领域和军事领域的部分应用。常用的智能变色涂层有光致变色涂层、电致变色涂层、热致变色涂层、受压变色涂层等。这些涂层在传感器、显示技术、光学仪器、节能建筑以及军事伪装等领域有着广阔的应用前景。文中对现阶段各种智能变色涂层技术的局限和缺点进行了评述,并对不同类型变色涂层的常用制备方法和发展趋势进行了总结。

Mean-Shift和Kalman算法在工件分拣技术中的应用

针对生产线上动态工件的跟踪分拣问题,提出了一种Kalman预测目标和Mean-Shift搜索目标综合应用的跟踪算法,实现了对履带上工件的动态跟踪。该算法首先利用Kalman滤波估计出后续运动目标的位置、速度和匹配范围,然后使用基于HSV色彩空间融合的Mean-Shift算法进行小范围搜索和目标匹配,最后将Mean-Shift算法得到的目标位置作为下一帧Kalman滤波器的输入参数使得后续状态具有预测的能力,迭代执行,直至搜索到目标为止。实验证明,该算法能够有效解决动态工件的跟踪和定位问题。

传统服饰云肩实物图像主色的智能检测

为解决获取传统服饰实物图像色彩耗时且缺乏准确性问题,以传统服饰的云肩为例,借助均值漂移(Mean-shift)聚类法,提出了一种检测传统服饰实物图像颜色的方法。运用单反数码相机进行实物图像采集;对所得初始图像的R、G、B 3个颜色通道进行去噪处理;再将图像RGB颜色空间的特征向量转换至CIE L*a*b*颜色空间中,利用大津法阈值原理(自适应阈值算法)分割被测图像中云肩实物与背景;最后采用Mean-shift聚类算法,将被测图像的颜色像素分割为若干有效的集群,同时从这些集群中提取云肩主要色彩。实验结果表明,该算法可较为准确地从云肩图像中提取主色,且当Mean-shift聚类算法的带宽被设定为0.05时,分类颜色结果更为准确。

拼接篡改伪造图像的色彩偏移量不一致取证方法

拼接篡改是一种常见的伪造图像方法,根据拼接篡改伪造图像中拼接区域与原始区域之间存在的色彩偏移量的差异,提出一种基于偏色估计的拼接篡改伪造图像自动检测方法.首先将图像分为n×n大小的图像子块,利用改进的平均色差计算方法估计每一个子块的色彩偏移量;然后将分块之后的待检验图像的上、左、右3个径向方向上的尺度边缘子块的集合设定为参考区域;计算每一个子块与参考区域之间的偏色距离,最后与设定的偏色距离阈值进行比较后定位图像中的拼接区域,从而揭示拼接篡改图像中存在的色彩偏移量不一致现象.实验结果表明,该方法能够自动检测拼接篡改图像中的色彩偏移量不一致并定位拼接篡改区域,为拼接篡改伪造图像的取证提供了一类科学量化的检验依据.

热处理对毛竹竹材颜色变化的影响

在空气介质中对毛竹竹材进行热处理，探讨热处理温度（100-220℃）和时间（1～4h）对竹材材色的影响。结果表明：热处理温度和时间对竹材材色的明度L＊、红绿轴色度指数a＊和黄蓝轴色度指数b＊均有显著影响；随着热处理温度的升高和时间的延长，热处理竹材的总体色差△E＊加剧。

无色移共面转换液晶显示

建立单面摩擦的共面转换（Ｏｎｅ－Ｓｉｄｅ－ＲｕｂｂｉｎｇＩｎ－ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）液晶显示模式，探讨了这种模式的显示机理，介绍了单面摩擦的共面转换液晶显示器件制作方法、测试过程和实验结果。实验结果表明，这种单面摩擦的共面转换液晶显示器件具有很好的视角特性和灰度特性，消除了其他共面转换模式带有的色移现象。

基于改进均值漂移算法的绿色作物图像分割方法

针对绿色农作物图像背景复杂且分割难的问题,提出一种基于改进均值漂移算法的分割方法。采用均值漂移算法对图像进行平滑和分割时,带宽的选择直接影响平滑和分割的结果。传统的均值漂移分割方法需要人为地设定空域带宽和值域带宽这2个参数。该文首先根据绿色作物图像的颜色特点,提取图像的颜色指数;然后采用均值漂移算法,将图像的颜色信息与空间信息结合起来,根据作物图像颜色分布的丰富程度定义自适应空域带宽,采用渐近积分均方差来获得自适应值域带宽,对图像进行平滑滤波;最后采用Otsu方法将平滑后的图像分成两部分:绿色部分和背景部分。试验结果表明,该方法能够有效地分割出绿色作物,并在分割性能上明显优于常规的颜色指数方法,作物图像的错分率均小于6.5%。

嵌入式三色光变器

为了提升现有导模共振防伪光变器件的性能,设计了一种基于ZnS覆盖膜的一维单周期矩形结构三色光变器.当自然光入射角为45°时,可在0°,58°,90°方位角分别获得相应的蓝、绿、红三色反射峰,对研究结果进行了物理解释.分析并提出了该器件周期、槽深、膜厚以及入射角变化对反射峰的影响规律,对器件的设计、制作和测试有重要指导作用.三色光变器基于简单结构实现方位角调节的自然光三色光变效果,可运用传统激光全息产业的模压和蒸镀工艺进行制作,在光变图像防伪领域有重要应用.

全场数字化测量光弹性等倾角的五步彩色相移法

通过把相移法与光学彩色信息图像处理技术相结合 ,提出了一种确定全场光弹性等倾角的五步彩色相移法。模型置于白光照射下 ,在起偏镜与分析镜不同设置的平面偏振光场中 ,用彩色数码照相机分别采集五幅等色线与等倾线相耦合的条纹图 ,根据相移法基本原理 ,就可以确定在 0～π/2范围内的等倾角。经过对径压缩圆盘的检验 ,实验结果与理论完全相符。该方法改进了单色光相移法的不足 。

顶发射白光OLED器件制备及其色坐标漂移机制研究（英文）

采用了高反射率金属Al和电化学性能稳定的金属Mo,在硅基底上制备了多层结构的Al/Mo/MoO_3阳极,并研究了不同MoO_3厚度下多层阳极的反射率。在此基础上,通过发光层共掺杂制备了顶部发光OLED器件,并对器件发光机制进行了系统研究和分析。实验结果表明:采用发光层共掺杂制备的顶部发光OLED器件的色坐标,随电流密度或电压的增加而发生漂移;OLED器件色坐标漂移的原因是三基色发光强度随电流密度的增加,逐渐偏离了形成白光(0.33,0.33)所需三基色强度比例值,导致了OLED器件的色坐标发生了漂移,其机制是发光层中主-客之间能量转移和陷阱共同作用的结果。进一步研究发现,在不同电压下,红光发光强度随驱动电压(或电流密度)增大而线性地减小。

HSV颜色空间特征与Kalman滤波融合的目标跟踪

为了克服噪声、遮挡、背景的改变等对目标识别带来的困难,出现了很多的跟踪算法。提出了一种基于HSV色彩空间的目标跟踪融合算法,即在较短时间内,将目标的运动看作一时不变系统,引入卡尔曼滤波进行参数辨识,使得跟踪系统具有后续状态预测的能力。算法包括均值漂移算法跟踪下利用卡尔曼滤波对后续状态预测和基于卡尔曼滤波状态估计的Bhattacharyya系数分析两个子过程,整个跟踪过程分两个子过程交替执行。对不同的视频序列测试的结果表明,算法能够对目标进行持续、稳健的跟踪。验证了新方法的有效性和准确性。

光强和方位角误差对光弹性五步彩色相移法的影响

为了了解相移法中的各种参数所产生的误差对最终结果的影响 ,对一些主要参数做深入的误差分析是十分必要的。针对五步彩色相移法所用的白光入射平面偏振场的特点 ,只考虑光强、起偏镜和分析镜方位角所引起的误差影响就可以了。提出一个分析和评估这些误差源对五步彩色相移法确定等倾角参数所产生影响的方法 。

融合颜色直方图及SIFT特征的自适应分块目标跟踪方法

针对目标跟踪过程中目标颜色相近、尺度变化及遮挡等问题,该文提出一种自适应分块并融合颜色直方图及SIFT特征的目标跟踪方法。自适应分块采用目标颜色投影和成像角度作为分块标准,使各子块具有一定相异性并保证分块数目;各子块使用颜色直方图和SIFT特征描述,通过计算SIFT特征点的尺度变化自适应地改变跟踪窗口尺度;在跟踪过程中对子块的权重及相应模板及时更新,当目标表观变化较大时重新对模板自适应分块。实验表明,该方法能准确有效地跟踪目标,并在颜色相近目标跟踪、尺度自适应及遮挡处理等方面具有较好效果。