基于边缘检测与扫描滤波的农机导航基准线提取方法

为了实时、准确地提取作物行基准线,提出了一种将边缘检测和扫描滤波(Boundary detection and scan-filter,BDSF)相结合的基准线提取方法。首先对RGB颜色空间采用G-R颜色特征因子进行图像灰度化,再采用最大类间方差法(OSTU)对灰度图像进行分割,得到二值化图像,获取较好的作物信息。然后分别对图像的底端和顶端部分进行垂直投影,获取作物行的位置,形成一个包含作物行直线的条形框;在这个条形框内,再用等面积的小条形框对图像进行扫描并统计有效点的个数。最后根据扫描的结果来提取导航线。试验结果表明,对比Hough算法和最小二乘法(Least square method,LSM),BDSF算法处理一幅分辨率为640像素×480像素的图像,平均耗时为67 ms,与LSM算法耗时相当,精度接近Hough算法;并且在杂草和株数稀缺情况下具有良好的适应性,能够快速准确地提取作物行基准线。

电光双折射扫描滤波法提高啁啾脉冲对比度

提出了一种通过扫描滤波来提高啁啾脉冲对比度的方法,并分析了该方法的原理。与传统的非线性滤波技术不同,扫描滤波方法消除预脉冲时,选通原理是基于光的频率而不是强度。以电光双折射扫描滤波器为例,说明了扫描滤波法的具体应用。通过数值模拟及实验研究,发现电光双折射扫描滤波法可以有效地消除主脉冲以前几百ps的预脉冲,并且主脉冲同时还能保证较高的透过率。

基于光折变效应提升啁啾脉冲信噪比的光谱扫描滤波法

基于光谱扫描滤波原理,提出了一种利用光折变效应来提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法,并进行了理论分析。针对内置光折变晶体的Fabry-Perot(F-P)标准具光谱扫描滤波装置,定量分析了其透射谱特性,详细讨论了Fabry-Perot(F-P)标准具两平板的反射率、透射谱窗口带宽、外加场的控制参数以及信号光啁啾率变化等对啁啾脉冲信噪比的提升及其滤波透射率的影响。结果表明,F-P两平板的反射率越高,则透射谱越尖锐,透射窗口越窄,滤波效果也就越好。为了得到有效的信噪比提升,一般要求其反射率大于0.99;外加场的控制和信号光啁啾率的变化对扫描滤波的影响较大,在实际工作中,应尽量保证外加场和啁啾率的精确控制,以确保信号光和滤波函数的同步匹配。针对中心波长800nm的啁啾信号脉冲,采用提出的光谱扫描滤波方法,对放大自发辐射(ASE)的随机噪声与预脉冲进行滤波,可得到近3个量级的信噪比提升效果。

基于内置电光晶体F-P标准具的扫描滤波方法

基于内置电光晶体的F-P标准具,利用F-P多光束干涉原理和晶体的线性电光效应,提出了一种能有效提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法。给出了电光晶体加载电压的时变函数表达式,分析了影响信噪比提升效果的主要因素,并重点讨论了电光晶体的电压控制参数对信噪比提升效果和滤波器透过率的影响。研究结果表明,利用该扫描滤波方法可将啁啾脉冲激光信噪比提升约2个量级。

提升啁啾脉冲激光信噪比的扫描滤波方法

基于扫描滤波原理,提出了一种新的用以提升啁啾脉冲激光信噪比(signal-to-noise,SNR)的光学扫描滤波方法.针对内置电光晶体的Fabry-Perot标准具的扫描滤波方案,定量分析了其扫描滤波谱特性,详细讨论了Fabry-Perot标准具平行平板的镜面反射率和内置电光晶体类型对输出脉冲信噪比的影响,并进一步探讨了控制电压变化对信噪比提升效果的影响.结果表明,扫描滤波器的透射窗口带宽越窄,信噪比的提升效果越好;为了保证输出效果,Fabry-Perot标准具平行平板反射率应大于0.9;对于内置二次电光晶体钽铌酸钾晶体的Fabry-Perot标准具扫描滤波方案,其外加电压较内置普通线性电光晶体的方案更低,且更易于控制;钽铌酸钾晶体构成组分的不同对滤波器效果的影响并不大,而控制电压和信号光啁啾率的变化则会对滤波效果产生较大影响.

光谱扫描滤波法提升超强飞秒激光相干信噪比分析

光谱调制所形成的预脉冲和后沿脉冲的时频谱图将等间距、平行地分布于啁啾主脉冲时频谱图的两侧,基于光谱调制啁啾光脉冲的这种时频谱特点,采用扫描滤波方式来提升其对比度.数值模拟分析了扫描滤波过程中时间抖动、扫描率差异和通带宽度等因素对扫描滤波效果的影响,结论表明,在扫描轨迹与信号光频率相同的情况下,控制通带宽度,相干信噪比提升率接近0.41F2倍,而啁啾信号光以超过90%的透光率通过光谱扫描滤波器.

光谱扫描滤波法提升飞秒激光信噪比的理论分析

在时间-频率域中,啁啾脉冲被淹没在放大自发辐射等噪声中,且其瞬时频率线性分布,基于此,提出采用光谱扫描滤波的办法来提升高功率飞秒激光系统的信噪比,并以法布里-珀罗干涉仪作为光谱扫描滤波器,对该法提升信噪比的效果进行了详细的理论分析.采用短时傅里叶变换方法,研究了光谱扫描滤波器对自发辐射放大(ASE)的滤波效果,数值分析表明,在时间抖动为-2 ps到2 ps之间、光谱扫描滤波器的通带宽度为0.4 nm条件下,该法能将飞秒激光系统的信噪比提升2个量级,而啁啾信号光以超过90%的透光率通过光谱扫描滤波器;级联光谱扫描滤波方式能进一步提升飞秒激光信噪比.

正常剂量扫描导引的低剂量心血管CT造影图像恢复

目的探讨如何在保证诊断用心血管CT造影(CTA)图像质量的前提下降低X射线辐射剂量的最佳方法。方法本文利用先前正常剂量扫描导引的非局部平均(ndiNLM)方法,结合先前正常剂量扫描的心血管CTA高质量图像,对当前低剂量扫描的心血管CTA图像进行恢复。结果仿真和临床心血管CTA数据实验表明,同传统非局部平均方法(NLM)相比,ndiNLM方法在抑制CTA图像噪声与伪影的同时,还可以实现心血管增强结构信息的优质保持。结论 ndiNLM方法可为CTA成像中的辐射剂量降低提供有力的方法学支撑。

一种新的车牌快速定位方法

针对车辆图像分割困难、车牌位置定位不准等问题 ,提出了一种新的车牌快速定位方法 .在图像增强与分割的基础上 ,对得到的二值图像作行、列扫描 ,并利用车牌位置信息、尺寸信息来缩小搜索范围 ,提高了定位精度和实时性 .对不同光照、不同车型的汽车图像的仿真试验结果表明 。

利用Mach-Zehnder干涉仪提升啁啾脉冲信噪比

基于内置电光晶体的Mach-Zehnder干涉仪,利用Mach-Zehnder干涉仪双光束干涉原理和晶体的线性电光效应,提出了一种新的能有效提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法。定量分析了其扫描滤波谱特性,探讨了预脉冲噪声延时对信噪比提升效果的影响,并讨论了电光晶体的电压控制参数对信噪比提升效果的影响。研究结果表明:预脉冲噪声的延时和控制电压的变化会对滤波效果产生较大影响,利用该扫描滤波方法可将啁啾脉冲激光信噪比提升约2个量级,且信号光透过率高达95%以上。

基于光纤法布里珀罗的光纤光栅解调技术研究

为了更宽的波长解调范围(几十nm)和更高的解调精度(pm级),提出了一种采用可调谐光纤法布里珀罗(FFP)扫描滤波器实现波长扫描,结合高稳定性波长标准具和阈值比较寻峰算法降低迟滞效应解调误差的快速光纤光栅波长解调方法,并完成了相应的解调系统设计。通过对所提出的解调方法的可行性及解调系统的测量性能进行实验验证,实验结果表明:该方法可准确解调光纤光栅波长,解调系统的测量标准差为3.7pm。

基于纹理识别的粘连车辆检测

针对视频车流量检测系统无法识别粘连车辆的局限性,提出了基于纹理识别与滤波扫描相结合的算法,并采用聚类分析法检测判断粘连车辆。文章对车道的各区域采用基于纹理识别的方法计算出纹理描述子,获得车辆顶部初步坐标;利用滤波器扫描得到车顶部位的精确坐标,并采用聚类分析法判断粘连车辆,从而提高车流量检测的精度。

浅谈地震数据采集中的反射波高频成分

地震反射波的高频成分直接影响地震成像结果的分辨率和清晰度,60dB高频死亡线的提出使高频成分的获得过程遭受质疑。高频死亡线存在的核心理由是记录仪器中的分频和占位。白噪系数不利于高频信号的振幅提升,频率泄漏不利于低频和高频信号振幅差距的减小,二者被视作高频死亡线存在的理由。因此60dB高频死亡线成为地震数据高频成分是否可记录的界限。数字地震仪中不存在用于地震数据分解的物理部件,同一时刻的多个数值抢占同一尾数的不同数位更是物理不可实现,因此,高频死亡线存在的核心证据失去支撑。此外,按照高频死亡线推算的新疆沙漠区的死亡频率与该区实际地震数据的频率分布大相径庭,更加表明60dB高频死亡线是一个与现实不相符的悖论。

浅谈地震数据处理中反射波的高频成分

地震数据采集得到的地震波是由反射波、规则干扰和噪声叠合而成的复合波,数据处理将淹没在干扰和噪声之中的反射波提取出来,再经过频率补偿使反射波高频成分的微弱振幅得以提升,从而得到主频高、频带宽的高分辨率数据。记录下来的反射波频率的高低,不能用“60 dB高频死亡线”来衡量,用原始数据滤波扫描也得不到反射波频率的正确范围,而用采集+处理综合动态范围和地层吸收衰减模型可对反射波频率范围作出较客观的估计。对处理后的数据进行滤波扫描,才能得到正确的反射波频率范围。塔里木盆地沙漠区2 ms采样间隔的常规处理数据高通滤波扫描结果表明,反射波频率可高达尼奎斯特频率(约240 Hz),证明井中激发、地面接收采集到的数据已记录了这样的反射波高频成分。特征子波反褶积处理的实例证明了这样的微弱振幅高频成分是展宽高频段的有用信号。然而1 ms采样间隔的高精度数据经叠前时间偏移处理,其反射波高频仅达到120 Hz,甚至更低至60 Hz。之所以如此,是叠前时间偏移前的滤波和频率衰减所致,这种做法变相地将1 ms采样的高精度数据当作4 ms甚至8 ms采样间隔数据使用。此外,抽稀时间和空间采样间隔的算法和处理措施会使反射波高频成分成倍降低。

基于调谐滤波技术的光纤光栅传感解调系统

基于光纤光栅调谐技术,提出了动态滤波扫描、时域同步处理的新型波长检测方案。采用执行机构与监测单元相分离的光纤光栅调谐装置,运用同步滤波和处理的方法,并利用微机多通道采集技术实现了低成本、高精度的光纤光栅传感解调系统,测试表明该系统的波长分辨率为3pm,应变测量分辨率为2.55μ,扫描时间小于200ms,波长检测范围可达9.16nm。

傅里叶域锁模扫频光纤激光器研究方法:以掺铒光纤激光器为例

傅里叶域锁模是一种可以同时获得快速频率或波长扫描和高质量激光输出的方法。以掺铒光纤激光器为例,首次系统性地论证了傅里叶域锁模扫频激光器的研究方法,主要内容包括激光谐振腔长与扫描滤波器速率匹配、腔内色散管理、扫描滤波器性能表征、激光增益介质特性分析、激光器系统设计等理论、原理及方法研究过程,以及激光极限锁模范围、单向扫描性能、不同延迟光纤和滤波器驱动频偏对激光输出功率影响、不同扫描方向激光瞬时线宽受滤波器驱动频偏影响等实验研究与讨论过程。同时,首次演示了以掺铒光纤为激光增益介质且波长扫描范围为3.072 nm、光信噪比为57.31 dB、扫描速率为62.918 kHz、瞬时线宽为4.28 GHz的高质量傅里叶域锁模扫频光纤激光输出,并讨论了其性能进一步提升方法。本文对于初步接触傅里叶域锁模扫频激光技术的研究人员具有重要的指导意义。