基于Radon和伪Fourier-Mellin变换的图像退化不变性识别方法

图像退化不变特征提取是图像识别中的关键技术,针对图像模糊、平移、拉伸和旋转退化等问题,本文提出了一种基于Radon和伪Fourier-Mellin变换的图像退化不变性识别方法。首先,介绍了相关的数学背景包括图像模糊的定义、Radon变换和伪Fourier-Mellin变换等;并讨论了基于Radon和伪Fourier-Mellin变换的图像组合退化不变特征,包括几何变换不变特征和模糊不变特征;最后,为验证所述方法的有效性,本文从图像不变性识别能力、计算复杂度两个方面进行了实验验证并与现有其他方法进行了比较。实验结果表明:本文所述的图像退化不变性识别方法在保证不增加计算复杂度的前提下,其识别能力和抗噪能力具有比较明显的优势。

应用测井资料小波变换与伪成像技术精细划分深部隔夹层

隔夹层影响流体渗流,控制油水及剩余油分布,深层取心成本高,常规测井曲线分辨率低且薄互层信号模糊,深部隔夹层识别难度大。通过对关键井岩心研究,得出了隔夹层敏感测井曲线及其响应特征,采用小波分解和重构,对常规敏感测井曲线进行了高分辨率处理,降低了邻层平滑效应,突出了薄层界面测井响应特征,薄层识别分辨率提高了近1倍。综合利用隔夹层地层倾角矢量模式和伪成像特征,确立了深部隔夹层判识划分方法,应用实例表明,该方法可精细识别隔夹层,相比常规方法,隔夹层辨识能力显著提升,井间小层对比精度提高38%,解释了油水界面倾斜问题,得出了剩余油分布规律。

基于Hatch滤波的改进矩阵变换法在BDS多频模糊度解算中的应用

长基线条件下,空间相关性弱,电离层延迟残差和噪声影响变大,致使矩阵变换法模糊度解算过程中,窄巷组合受噪声影响大,单历元模糊度解算成功率低。因此,削弱电离层残差及噪声影响可以一定程度提高模糊度解算成功率。本文在分析矩阵变换算法基础上,利用Hatch滤波有效抑制伪距测量噪声和多径效应特点,结合弱电离层、低噪声的载波组合,通过相位平滑伪距代替组合伪距值参与解算,从而削弱电离层残差及观测噪声影响。通过实测数据分析,本文算法可有效提高矩阵变换法模糊度解算成功率。

基于坐标变换的强间断问题伪弧长算法

针对爆炸冲击波数值模拟中经常要面临的强间断奇异性问题,在一维或多维空间中引入弧长参数,通过添加一个约束方程,致使原网格自适应移动变形而能够在强间断区域分布较多的网格点,以此提高大梯度物理量捕捉的分辨率。针对非均匀变形物理空间中格式构造困难的问题,提出了坐标变换,将物理空间中的控制方程映射至均匀正交的弧长计算空间。基于MUSCL格式编写了伪弧长算法相应的一维、二维程序,并对其开展人为解方法验证。将伪弧长算法(PALM)的数值结果同有限体积法进行比较,经过误差分析,验证了伪弧长算法在间断附近具有较高的分辨率。

基于R-L分数阶定义的PCCM Boost变换器建模与分析

研究了基于R-L分数阶定义的电感电流伪连续PCCM(pseudo-continuous conduction mode)Boost变换器模型,并由此导出了变换器的状态平均模型,然后推导出升压比,直流静态工作点,电感电流波纹以及输出电压波纹的表达式。结果表明,与基于Caputo分数阶定义下的变换器模型相应表达式比较,R-L分数阶定义下的直流静态工作点和升压比不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数有关,输出电压波纹的表达式不仅与分数阶电感的阶数α有关,与分数阶电容的阶数β也相关。电感和电容的阶数对状态变量的直流分量和分数阶PCCM Boost的稳态特性有很大影响。最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建了R-L分数阶PCCM Boost变换器数学模型和电路模型,仿真结果显示R-L分数阶PCCM Boost变换器模型的分析结果比其他PCCM Boost模型的分析结果更加稳定,误差更小。

基于梯度特征聚类分析的大尺寸物体CT图像环状伪影校正方法

针对CT扫描系统的环形伪影,本文提出一种基于图像梯度特征聚类分析的Hough变换的环状伪影校正方法。利用极坐标图像梯度特征进行聚类分析,对重建图像数据分类初筛,将重组数据采用Hough变换直线检测并映射找出原图像中的伪影数据,进而插值消除极坐标图像的直线伪影,达到重建图像环形伪影消除的目的。模拟和实测图像的测试结果表明,采用图像梯度特征提取后,检测出有效伪影直线的数量大幅提升,重建图像中的环状伪影、弧形伪影及中心区的团状伪影都得到有效去除,且大大减少传统Hough变换法误检测直线的现象。

基于Fourier-Mellin变换的图像配准方法及应用拓展

从两个方面拓展了基于Fourier-Mellin变换的图像配准方法的应用范围.首先是全景图像的拼接.不同于传统的方法,该方法不需要准确控制相机的运动,不需要知道相机的焦距等内部参数,也不需要检测图像特征,在配准精度要求不是很高的情况下,直接生成的全景图像可以满足很多实际应用的需要;同时,实验也表明,该方法应用于弱透视图像的配准,也具有很好的配准效果.另一个拓展是图像曲线的匹配.传统的曲线匹配方法一般通过曲线特征点(如角点、曲率极值点等)之间的对应求得曲线间的变换参数.一种新的思想是先将图像曲线转化为二值图像,然后应用Fourier-Mellin变换对这些二值图像进行配准,从而达到对两条曲线的匹配.大量实验表明,该方法对射影畸变不是十分显著且摄像机为一般运动下获得的图像之间的配准问题(如手持数码相机获取的图像之间的配准问题)均能取得比较好的配准效果.

基于Fourier-Mellin变换的气象卫星光谱图像配准

气象卫星光谱图像是气象科学和环境遥感科学研究的重要工具,而图像配准是气象卫星图像数据应用的前提。文章针对气象卫星光谱图像的配准问题,提出了一种基于Fourier-Mellin变换的自动配准方法。首先利用全球海岸线矢量图数据构造地标模板,地标模板是气象卫星光谱图像配准的参考图像;其次,根据云通道数据选择无云区域红外子图像,并利用Sobel算子对红外光谱图像提取边缘特征;最后利用Fourier-Mellin变换确定地标模板图像和红外边缘图像之间的仿射变换参数,从而实现红外光谱图像的配准。该方法本质是基于曲线匹配的思想,无需特征点提取,大大简化了配准流程。利用FY-2D气象卫星上获取的红外通道数据进行了实验,结果表明:该方法鲁棒性好,运算速度快,配准精度较高。

基于Radon和Fourier-Mellin变换的电缆终端红外图像识别

在运行过程中,电缆瓷套式终端的线夹、应力锥和尾管部位可能存在异常发热现象.为了对各部位异常发热的红外图像进行有效识别,文中引入Radon与Fourier-Mellin变换对红外图像进行特征提取.该方法首先对原图像进行Radon变换,再进行解析Fourier-Mellin变换;然后定义与原图像的旋转及与尺度变换无关的不变函数,基于不变函数提取Radon与Fourier-Mellin变换后图像的4种特征.将提取特征向量输入到BP神经网络进行图像识别,结果表明,基于Radon与Fourier-Mellin变换的几何变换不变特征提取方法能够有效反映红外图像特征,具有良好的识别效果,且该方法对噪声具有较强的鲁棒性.

伪连续导电模式单电感双输出反激变换器

提出了一种工作于伪连续导电模式(PCCM)的单电感双输出(SIDO)反激变换器。与传统SIDO反激变换器相比,PCCM SIDO反激变换器增加了1个续流开关管和1个二极管,以降低功率开关管的电压应力。采用时分复用(TDM)技术实现了每条输出支路的独立调节,使得输出支路间不存在交叉影响,提高了变换器的带载能力。给出了PCCM SIDO反激变换器的控制策略。仿真和实验结果表明,所提PCCM SIDO反激变换器能够实现2路电压的稳定输出,不存在交叉影响。

基于分段伪Keystone变换的快速旋转目标检测

对于高距离分辨雷达,快速复杂运动目标在相参积累时间内出现的越距离单元走动给检测与识别带来极大的困难.本文针对快速旋转目标越距离单元走动的问题,提出了一种新的分段伪Keystone变换方法,对越距离单元走动进行校正.该方法首先将数据按一定准则分段,每段数据用伪Keystone变换处理,校正目标的越距离单元走动,然后将每段数据"拼接"在一起,完成整个观测时间的距离像对齐,并在此基础上实现积累时间内的相参检测.采用离散匹配傅里叶变换实现了该变换的快速算法,仿真实验验证了算法的有效性.

基于小波变换的动态心电信号伪差识别

由突变干扰引起的伪差会严重阻碍动态心电信号的自动分析和正确诊断,常规的小波消噪方法无法消除这类伪差干扰。提出一种新的识别心电信号突变干扰的方法,即利用小波多尺度分解并结合阈值判定算法对突变干扰这类伪差进行自动识别。采用实测的30组动态心电信号对该算法进行测试,实验结果表明,该算法能快速、有效地识别动态心电信号中的突变干扰,正确检出率达到96.4%,为正确诊断动态心电信号提供保障。

基于分数阶傅立叶变换的伪码体制引信线性调频干扰抑制技术

分析线性调频(LFM)干扰对伪码体制引信相关检测性能的影响,结果表明当LFM干扰超出伪码体制引信自身抗干扰容限时,相关输出严重恶化,因此必须在相关检测前对LFM干扰进行抑制。通过对LFM干扰信号分数阶傅立叶变换计算结果的分析,提出在分数阶域进行LFM干扰抑制的方法;为避免固定门限方法在强干扰情况下造成有用信号的损失,提出了自适应门限的干扰抑制方法。通过仿真分析发现该方法能够有效消除LFM干扰,相关输出曲线明显改善,信干比得到显著提高。

地震资料的高阶伪希尔伯特变换边缘检测

构造了一种用于边缘检测的高阶伪希尔伯特变换,它吸收了时频分析的局部化特性和传统希尔伯特变换的思想,调节其时窗宽度和阶数可以实现不同的输出.信号模型及实际图像的处理结果表明,高阶伪希尔伯特变换能提取出各种类型的边缘信息,边缘表达完整、定位准确.利用这一方法对实际地震资料进行了处理,它能突出地震资料的奇异信息.可用于描绘地层精细结构,地层的识别和追踪,裂缝、河道和断层的检测.

基于Fourier-Mellin变换和Keren算法的改进运动估计算法

针对超分辨率图像重建中图像运动估计精度要求高,速度要求快的问题,对传统的基于Fourier-Mellin变换和Keren算法的运动估计方法做出以下改进:首先提取参考图像和待估计图像的边缘,从而避免了Fourier-Mellin变换的不足(对细节不明显的图像运动估计精度极差);由于只是用Fourier-Mellin变换进行粗估计,对角度估计精度要求不高,只需小于1°,因此在进行对数极坐标变换时,可以减少角度坐标和对数坐标的采样点数,大幅缩小了矩阵大小,提高了运动估计速度;由于先用Fourier-Mellin对待估计图像进行粗估计,Keren算法可以避开复杂的金字塔计算而只需一层估计,减少了运动估计时间。在VC++中的仿真实验表明,该方法有效地结合了Fourier-Mellin变换和Keren算法的优点,同时又提高了运动估计速度。经测试,用未改进的算法对328×500像素大小的两幅图像进行运算估计需要3.53s,而用改进的算法则只需要1.15s,大大提高了运动估计速度。

基于Fourier-Mellin变换和相干系数法的重复轨道干涉SAR图像配准新方法

相对于单轨双天线InSAR系统,重复轨道InSAR系统由于轨道不能完全平行,导致InSAR图像对间存在夹角,使其配准更为困难。该文针对非平行重复轨道的InSAR问题,提出了一种结合Fourier-Mellin变换和相干系数法的InSAR图像配准算法,对存在夹角的SAR复图像对进行精确配准。该方法用于粗配准时,通过引入非线性图像幅度变换预处理,克服了Fourier-Mellin变换无法直接处理SAR图像对幅度分布动态范围大且不均匀的问题,而用于精配准时,通过引入相干系数法,精确估计了复图像对之间存在的微小角度。以SIR-C/X重复轨道的X波段SAR数据为例,详细比较了传统相干系数配准算法和该文算法在配准精度和计算时间上的差异,从而验证了算法的有效性。

伪魏格纳分布和连续小波变换在变速箱故障诊断中的应用

将伪魏格纳分布和连续小波变换理论应用于汽车变速箱故障诊断 ,给出了变速箱故障振动信号的基本模型 ,并进行了变速箱故障的实例分析 ,结果表明 ,伪魏格纳分布和连续小波变换与传统的谱分析相比 ,不仅能形象、直观地反映变速箱故障信息 。

基于修正的平滑伪WVD和Hough变换的二值积累的信号检测方法

在低信噪比条件下, WVD-Hough变换可以有效的地检测多个线性调频信号,但是当多个线性调频信号能量相差很大时,强信号的平台会将弱信号的峰值给淹没, WVD-Hough变换就很难同时将这多个线性调频信号检测出来.该本文基于在WVD-Hough变换的基础上,提出了基于修正的平滑伪WVD和Hough变换二值积累的方法.这种方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号,具有很大的实用价值,仿真的结果验证了算法的有效性.

两开关伪连续导电模式Buck-Boost功率因数校正变换器

提出两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制策略。利用两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器电感惯性模态所提供的一个额外控制自由度,可实现单位功率因数控制,并明显改善传统单开关Buck-Boost PFC变换器、两开关连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)Buck-Boost PFC变换器和两开关不连续导电模式(discontinuous conduction mode,DCM)Buck-Boost PFC变换器的性能。与两开关DCMBuck-Boost PFC变换器相比,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器减小了电感电流纹波。仿真与实验结果表明,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器的负载动态响应速度明显快于传统的两开关CCM和DCM Buck-Boost PFC变换器。

基于球坐标变换的双星编队伪距相对定位

针对NASA的ST -3中自主编队飞行 (AFF)的双星星座 ,讨论利用星载的类GPS高精度的伪距观测数据确定星座之间相对位置和时间参数的问题。在常用的直角坐标系中建立系统的数学模型 ,并进行解算 ;特别针对双星编队定位解算几何结构弱、解算结果的协方差矩阵不稳定而无法进行传统协方差分析的问题 。