基于光谱空间变换的遥感图像目标探测方法研究

针对遥感图像在频率域中的表征,提出了一种基于光谱空间变换的遥感图像目标探测方法。该方法首先利用傅里叶变换,将遥感图像从空域转变到频率域;然后利用频谱能量楔状采样和谐波叠置等手段,将不同频谱能量所表征的目标特征信息分解到不同的高、低频段中,由此获取对应目标特征在频率域中的探测标志;最后结合在频谱能量上具有方向和频带选择性的匹配Gabor滤波器,实现了居民楼地物目标的有效探测。试验结果表明,文章所提出的方法能够较好地探测遥感图像的目标信息,并且具有特定方向上目标检测的能力。

食用油酸值与过氧化值近红外光谱模型转移研究

在使用近红外光谱技术进行食用油酸值与过氧化值检测时,仪器制造与检测环境的差异导致不同仪器建立的校正模型无法共享。为解决食用油酸值与过氧化值模型转移问题,使用125个食用油样本于主机建立偏最小二乘校正模型,采用光谱空间转换法进行模型转移,并与斜率/截距算法、直接标准化算法、分段直接标准化算法、极限学习机自编码器算法进行对比。结果表明,采用光谱空间转换法进行模型转移后,验证集酸值与过氧化值的预测均方根误差分别从0.5836 mg/g和15.8010 mmol/kg降低到了0.1670 mg/g与9.9893 mmol/kg,说明光谱空间转换法可以有效应用于食用油酸值与过氧化值间的模型转移,使不同仪器之间实现模型共享,这对于近红外光谱应用于食用油品质快速检测具有实际意义。

基于HSV空间改进的多尺度显著性检测

图像显著性特征已被广泛地应用于图像分割、图像检索和图像压缩等领域,针对传统算法耗时较长,易受噪声影响等问题,提出了一种基于HSV色彩空间改进的多尺度显著性检测方法。该方法选择HSV色彩空间的色调、饱和度和亮度作为视觉特征,先通过高斯金字塔分解获得三种尺度的图像序列,然后使用改进的SR算法从三种尺度的图像序列中提出每个特征图,最后将这些特征图进行点对点的平方融合和线性融合。与其它算法的对比实验表明,该方法具有较好的检测效果和鲁棒性,能够较快速地检测出图像的显著性区域,能够突显整个显著性目标。

移动荷载作用下弹性半空间土体的动力响应

基于弹性体激振下的运动方程以及入射波与反射波的叠加理论,结合坐标变换和傅里叶变换,建立了分析移动荷载作用下弹性半空间土体动力响应的谱元法。对某实际算例中路面的各力学性能指标进行动力响应分析,得出了由于荷载速度、荷载频率以及土体阻尼比不同而导致的土体表面各点竖向位移的变化,并与其他方法计算结果进行对比。结果表明:该方法合理、可行。

使用同态分解和小波变换增强真彩图像

在RGB空间中分别对真彩图像的三个通道进行增强能够很好地压缩图像动态范围,但往往会产生色彩偏离。因此,先将真彩图像由RGB空间变换到HSV空间,进行色度、饱和度和亮度分离;然后基于入射-反射模型,对亮度通道进行同态分解和小波变换的图像增强;再根据人类视觉系统光谱感觉特性,调整色饱和度分量的色彩纯度。实验证实,增强后的真彩图像色彩基本无偏差,图像动态范围压缩良好,能够很好地适应人类视觉。该方法对真彩图像的增强优于带色彩恢复的多尺度Retinex方法(msrcr)。

制丝线烟丝质量在线监测近红外模型的建立与应用

为实现烟丝质量的在线监测,采用近红外光谱技术和化学计量学模型转移方法开发了一种快速获得在线近红外定量模型的方法。采用转速可控的转盘模拟烟丝传送带运行,以此获得模型转移所需的标准样品,运用化学计量学光谱空间转换法(SST)将烟叶粉末化学组分的离线预测模型传递为烟丝化学组分的在线预测模型,并利用转移后的在线预测模型实现了烟丝烟碱和总糖的在线监测。结果表明,光谱空间转换法能够较好地消除离线光谱和在线光谱之间的系统性差异,在线模型和离线模型对同一样品的平均预测误差在5%以内,而实现该模型转移所需的实际工作量可在一天内完成。

基于变换空间法的结构参数识别及地震输入反演

针对地震作用下结构参数识别及未知输入反演问题,本研究提出一种仅观测部分自由度绝对加速度响应识别结构参数及反演未知输入的方法。首先,该方法基于变换空间法和最小二乘法,直接识别一层以上的结构阻尼和刚度参数;然后,利用识别得到的模态信息,求解一层刚度参数;最后,将动力方程转变到变换空间内,建立相邻采样时刻地震动输入的相关关系模型,提出一种简化的地震动输入反演算法。两层钢筋混凝土框架大尺度模型振动台试验及数值模拟结果表明:所提出的地震动输入反演方法对线性系统具有较高的精度及鲁棒性;对于非线性系统,反演得到的地震动输入时程能够较好地反映地震波低频特性,可进而用于区域结构及建筑群的抗震性能演绎分析。

基于光谱图像空间的F-SIFT特征提取与匹配

针对传统SIFT算法提取到的图像特征点数量稀少的问题,可利用高光谱图像的特性,在光谱维度上取差重构了图像的尺度空间,使得提取到的特征点数量得到了极大地提高。但特征点数量的大幅增加导致算法的时间开销随之增大,并且有效特征点的占比较低。为了解决特征点的冗余问题,提高匹配效率,提出了一种基于光谱图像空间的F-SIFT算法。利用FAST算法能够在像素层面上快速判断的特性,构建了以当前像素为中心的八邻域准则,在提取图像的特征点之前对差分金字塔的对应位置的像素点做预筛选,使得特征点数量降低到了原来的10%以下;另外传统的匹配方法只统计了目标象元邻域内的像素信息,而忽略了象元的几何位置信息,因此本文扩展了特征描述符向量,首先利用最近邻与次近邻之比对特征描述符做一次粗匹配,记录可靠性程度并将其纳入描述符向量,接着按照相似性程度的高低从前20组匹配中迭代选取4组匹配点用于构造三角平面,利用象元的位置信息进行精确匹配。实验结果表明本文方法能够有效降低冗余特征点的数量,剔除误匹配。

一种基于光谱角空间变换的高光谱图像分割方法

高光谱影像是一个三维的海量数据立方体,如果对高光谱图像直接进行分割,那么算法运算量会很大;如果对高光谱影像先进行数据降维再进行分割,则会损失图像的部分细节信息,影响分割效果。本文提出一种基于光谱角空间变换的高光谱图像分割方法,首先计算每个像元与其周围领域像元之间的光谱夹角,并把这些光谱角的值作为坐标值,将像元映射到一个低维空间中,计算低维空间中样本点到原点的距离并将其转换为灰度值,从而生成一幅突出了地物区块边缘信息的灰度图像。然后利用分水岭变换对生成的灰度图像进行分割,提取分割后各区块局部极小值点的光谱矢量,进行对比分析,将具有相似光谱矢量的区块合并,以解决分水岭变换的过分割问题。最后采用美国印第安纳州的AVIRIS高光谱数据对本文算法进行了验证和分析。实验结果表明,相比SVM、ECHO、SVMMSF等高光谱图像分割方法,本文方法能够获得更高的图像分割精度。

基于光谱图像空间的改进SIFT特征提取与匹配

原始SIFT算法采用不同参数的高斯核取差,是对图像空间性质的一种测量方法.本文在光谱维度上取差,用光学系统在光谱维度上的差异作为图像空间性质的测量方法;传统SIFT方法及大量的改进方法只统计以特征点为中心的邻域范围内图像块的像素信息,文中将匹配过程分为2个步骤,首先利用邻域范围内的图像块像素信息进行粗匹配,然后选取排序后相似程度最高的4组匹配对作为基准匹配对,对特征点进行二次校验.仿真结果表明文中的设计方式显著增加了检测到的特征点数量,有效剔除了错误匹配.

基于WT-MB方法的OLI图像融合——以宁夏回族自治区吴忠市的OLI图像和P5图像为例

为解决Landsat 8 OLI多光谱图像和CBERS-04 P5全色图像的融合问题,设计了一种基于WT-MB变换的融合方法;以宁夏回族自治区吴忠市的图像融合为案例,从定量评价、目视判读评价和SVM分类精度评价3个方面比较WT-MB变换方法与GS、PCA、MLT、Brovey变换方法的融合效果,然后以总体精度和Kappa系数评判融合图像的分类精度.实验结果表明:WT-MB变换方法在增强融合OLI图像的空间结构信息的同时,更有效地保持原OLI图像的光谱信息,提高了图像分类精度,能够更准确地服务于环境遥感监测.

高效超分辨波达方向估计算法综述

高效超分辨波达方向估计算法致力于降低超分辨算法的计算量、节约系统的实现成本、弱化算法对于阵列结构的依赖性,是推进超分辨理论工程化的一个重要研究课题。从多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的原理和构成要素入手,以基于MUSIC派生高效超分辨算法的目的和方法为标准,将现存高效超分辨算法划分为实值运算、波束域变换、快速子空间估计、快速峰值搜索和免峰值搜索5大类。在此基础上,全面回顾总结了各类高效算法的发展历程和最新进展,对比分析了它们的主要优缺点。最后,结合空间谱估计实际工程化的应用需求,指出了高效超分辨算法的未来发展趋势。

Spectral transformation of constant mean curvature surfaces in H^3 and Weierstrass representation

By using the method of integrable system, we study the deformation of constant mean curvature surfaces in three-dimensional hyperbolic space form H3. We also obtain a Weierstrass representation formula of the constant mean curvature surfaces with mean curvature greater than 1.

S^3中常中曲率曲面的谱变换(英文)

利用可积系统的方法研究 3维球空间中的常中曲率 (CMC)曲面 ,并给出了曲面的谱变换。

四自由度车辆模型动载研究

用FFT逆变换法将路面功率谱密度生成路面的不平度,采用状态空间法求出了四自由度二分之一车辆模型的振动方程,并编制程序根据路面不平度的输入条件求解了车辆模型的振动响应,分析发现,路面状况和行车速度是影响附加动载系数的主要因素。

近红外光谱模型转移新算法

模型转移是解决分析仪器或分析方法通用性的关键技术。近红外光谱受测量仪器或测量条件的影响较大,模型转移对近红外光谱技术的实际应用尤为重要。本文综述了近年来近红外光谱分析中被广泛应用和新提出的模型转移算法,从计算原理角度梳理了有标样和无标样算法的联系和区别。有标样算法重点介绍了基于多元校正、因子分析、人工神经网络、多任务学习的模型转移方法,无标样算法重点介绍了基于光谱校正、模型参数校正和稳健建模的模型转移方法。从算法的角度分析了各种模型转移方法的特点和转移效果,并展望了模型转移算法的进一步发展。在综述的众多方法中分段直接标准化及其变体仍是模型转移的黄金标准,但是,基于因子分析的算法正变得受欢迎且基于神经网络和多任务学习的方法近年来也吸引了越来越多的注意。但是,在实际应用中,获得标准样品以在主机和子机上测得其光谱比较困难甚至是不可能的,无标样模型转移则更加实用。此外,随着仪器小型化、成像及超光谱成像的发展,模型转移在未来会变得愈加必不可少。