基于再感知双模型联合训练的散焦模糊检测

针对散焦模糊检测(defocus blur etection, DBD)模型训练时没有对响应错误区域学习优化,且在识别过程中部分图像的模糊同质区域和处理边界过渡等位置仍然具有挑战性等问题,提出了再感知双模型联合训练方法和基于注意力机制多尺度语义融合散焦模糊检测网络。将未正确响应的预测区域映射到全新合成图像中驱动模型学习,实现再感知错误位置的图像特征;利用DBD任务的互补性质构建预测网络,组成对焦预测和模糊预测双模型,将互补网络中多余响应的区域反馈到另一个模型上从而提升训练效果;利用多尺度特征融合模块逐渐整合不同尺度的语义信息;在特征提取时设计了全局通道注意力模块,使模型关注预测结果的有效特征信息,增强网络在不同输入场景下的灵活性。在DUT、CUHK和CTCUG数据集上进行的对比实验表明,提出的方法与对比方法中性能最优者相比,F-Measure指标分别提高了0.082、0.051、0.264,MAE指标分别降低了0.032、0.018、0.144。

双光源虹膜防散焦成像及特征增强方法

为解决特征图像采集过程中的散焦和图像增强问题,研究基于光斑特征分析的自适应图像复原和增强方法,提出一种基于光斑点的人机交互和图像复原解决方案。在不改变成像系统技术结构、不提高成本的前提下,显著降低散焦程度,清除散焦对图像质量的影响;利用约束最小二乘滤波器进行散焦图像的进一步复原,得到有效的适用于编码和识别的排序测度特征。实验结果表明,该方法可以大幅度提升成像图像质量,在增强编码处理后,提供优质的虹膜特征数据,为下一步虹膜图像编码和识别提供支撑。

G波段行波管的聚焦磁场幅度及周期对电子注动态散焦的影响分析

针对电子注动态散焦问题,采用三维大信号模拟软件MTSS,结合注-波互作用过程中粒子状态分布,从幅值及周期对实际使用的聚焦磁场进行了优化分析。模拟表明,在适当的位置采用渐变增强幅值磁场,可以明显调节互作用电路末端电子注波动,显著减少截获电流,从而解决电子注动态散焦问题。选取合适的磁周期对电子注动态散焦的抑制也有一定效果。综合以上分析,在G波段大功率脉冲行波管研制中,采用渐变加强的合适周期的永磁聚焦场,改善电子注的动态散焦问题。

基于单目视觉边缘频谱的散焦图像测距算法研究

为了实现基于单目相机的弱或无表面纹理特征目标精确测距,提出了一种基于保留边缘频谱信息的改进散焦图像测距算法。通过对比以傅立叶变换和拉普拉斯变换为计算核心的两种经典散焦测距理论,构建相应的清晰度评价函数,根据灵敏度更好的频谱清晰度函数选择基于频谱的散焦测距法,并根据频谱清晰度函数在保留目标边缘信息的基础上选择频域计算范围,从而进行测距。为验证算法的可行性,本文采用6组不同的鸭蛋样本,获取不同光圈、不同距离的散焦图像,利用该改进算法求解鸭蛋到相机镜头的距离。实验结果表明,基于边缘频谱保留的散焦图像测距改进算法具有良好的测距效果,相关系数为0.986,均方根误差为11.39 mm,并发现对于斜放拍摄的鸭蛋图像进行图像旋转处理后,可有效地提升测距能力,均方根误差从11.39 mm下降至8.76 mm,平均相对误差从2.85%下降至2.28%,相关系数提升至0.99。基本满足了弱或无表面纹理特征目标测距的稳定、精度等要求。

等离子鞘套下空间高速目标逆合成孔径雷达距离像散焦补偿算法

针对等离子鞘套包覆空间高速目标ISAR成像时出现距离维散焦问题,开展了等离子鞘套包覆空间高速目标ISAR像距离维散焦机理及补偿算法研究。通过分析等离子鞘套的高速流场分布特性,建立了等离子鞘套包覆空间高速目标的回波模型,通过分析回波信号解线调频处理后的相位解析式,揭示了等离子鞘套流场速度的非均匀分布导致ISAR像距离维散焦的机理。为了实现距离维的散焦抑制,采用分数阶傅里叶变换法对等离子鞘套的耦合速度进行估计,构建了相位补偿因子消除等离子鞘套的影响,最终获得了等离子鞘套包覆下空间高速目标的ISAR距离维可靠成像。最后基于流场数据仿真验证了该算法的有效性。

基于变分贝叶斯的视觉散焦光图像快速盲复原算法

为实现数字图像的高精度应用,降低外界光线对视觉成像的影响,提出一种基于变分贝叶斯的视觉散焦光图像快速盲复原算法。通过梯度和卷积处理,计算视觉散焦光图像后验概率期望,利用Sobolev空间函数分布方法提取最优初始图像和散焦光模糊函数先验概率。以变分贝叶斯的近似分布思想,无限逼近实际的后验概率;使用相对熵计算多个分布间距离,最大程度贴近真实值;将最小损耗代价函数输入双边滤波器内,即以近似清晰图像为指导图,剔除剩余高频噪声,得到最优图像盲复原结果。实验结果表明,所提算法盲复原后图像对比度高,边缘细节清晰,复原速度快,具有极高的应用价值。

具有特殊初值的散焦Kundu-Eckhaus方程的正散射问题

在本文中,我们主要考虑了具有特殊初值条件的散焦Kundu-Eckhaus (KE)方程的正散射问题。正散射问题是根据一个合适的均匀化变量提出的,这使我们能够在标准复平面上发展讨论相关问题,而不是在两片黎曼曲面或沿切口具有不连续性的切面上。我们首先通过KE方程的Lax对求解出该初值条件下的Jost函数解,然后根据Jost函数解之间存在的散射关系得出相应的散射数据,最后重点讨论了散射数据 的零点,利用一些特殊的三角函数来研究其零点规律,然后我们发现一个有趣的现象,即在某些情况下散射数据 的零点不存在或者只存在一个零点。

基于LBP特征与图像显著性的散焦模糊区域检测

针对当前散焦模糊区域检测算法对于均质清晰区域容易误判,边缘定位不够准确的问题,提出一种基于LBP特征与图像显著性的散焦模糊区域检测算法。首先,利用LBP特征和SLIC算法来获取SLBP模糊图,利用DRFI显著性检测算法来获取DRFI显著图;然后,利用SLBP模糊图和DRFI显著图来构造三元标识图,进而利用KNN抠图算法来获取模糊图;最后,借助于形态学运算和平滑滤波来细化模糊图。在公共模糊数据集上的实验结果表明,该算法能有效地检测出均质清晰区域,保留图像边缘细节,在检测精度和查全率指标上表现较好。

多极偏转场对电子束散焦的影响分析

应用多极场理论对彩色显像管中偏转散焦进行了分析 ,结果表明 ,多极场展开式中的四极场分量是影响偏转散焦的主要因素 ,对三束的分析应分别考虑电子束在偏转场中的位置。

约束最小二乘滤波实现散焦模糊图像复原

为了解决散焦不准确导致图像中存在不同程度的散焦模糊,引入散焦模糊图像退化模型和散焦点扩展函数,分析了维纳滤波、逆滤波、约束最小二乘滤波的复原方法,通过模拟实验对比三种滤波的复原效果,观察不同散焦半径参数对复原效果的影响,结果发现:在有噪声的情况下,约束最小二乘滤波复原效果优于逆滤波和维纳滤波,从主观视觉和客观PSNR值来看,当估计的散焦半径接近原始散焦半径时,复原图像效果最佳.

电弧对激光吸收与散焦的定量测量

复合热源焊接过程中 ,激光与电弧之间相互作用的物理机制一直是复合热源焊接技术研究中的难点。激光形成的锁孔对电弧有吸引、压缩作用 ,由于激光穿过电弧时能量被电弧吸收和散焦 ,对锁孔的稳定形成有直接影响 ,因此研究激光穿过复合电弧时的吸收与传输特性对分析复合热源焊接机理、合理选择工艺参数有重要意义。文中设计一种新型试验方法 ,采用激光烧蚀有机玻璃的方法定量测量CO2 激光穿过电弧时 ,电弧对激光的吸收与散焦特性 ,通过有机玻璃的烧蚀深度和烧蚀宽度反映激光能量的损耗 。

基于倒谱分析的散焦模糊图像参数识别

介绍一种倒谱分析方法,使计算机能较好地识别散焦模糊参数。在频域中应用了一些调整性算法,再变换到倒谱域来分析,以得到更好的识别准确率。

基于显微图像散焦特征的微操作机器人深度信息提取

提出了一种单目显微视觉下微操作机器人深度信息的快速提取方法 ,通过计算微操作空间中 X- Y平面的散焦图像特征 ,表征图像清晰程度 ,从而获得机械手在 Z方向的深度信息 .实验特征曲线证明方法简洁快速 ,有效的反映了微操作深度信息的变化和机械手在纵向的运动特性 .

对象引导的单幅散焦图像深度提取方法

2D图像转3D图像是解决3D影视内容缺乏的主要手段之一,而深度提取是其中的关键步骤.考虑到影视作品中存在大量散焦图像,提出单幅散焦图像深度估计的方法:首先通过高斯卷积将散焦图像转换成两幅模糊程度不同的图像;其次计算这两幅图像在边缘处的梯度幅值比例,进而根据阶跃信号与镜头的卷积模型得到边缘处的模糊度;再次将边缘处的模糊度转换成图像的稀疏深度并利用拉普拉斯矩阵插值得到稠密深度图;最后通过图像的视觉显著度提取前景对象,建立对象引导的深度图优化能量模型,使前景的深度趋于一致并平滑梯度较小区域的深度.该方法利用对象引导的深度优化,剔除了拉普拉斯矩阵插值引入深度图的纹理信息.模拟图像的峰值信噪比和真实图像的视觉对比均表明该算法比现有方法有较大改善.

利用拉氏算子鉴别散焦模糊图像点扩散函数

对于散焦模糊图像,通常把其散焦点扩散函数近似为圆柱形函数。若能有效地从模糊图像中鉴别出该圆柱形的半径,则等价于求出了散焦模糊点扩散函数。利用拉氏算子对散焦模糊图像进行无方向性的二阶微分,然后求微分图像的自相关,则三维显示的自相关图像上会出现一个环形槽。环形槽由数值为负的一系列相关峰连成,槽底位置连成鉴别圆。该鉴别圆以零频尖峰为圆心,直径等于作为散焦点扩散函数的圆柱形直径的两倍。通过插值求和,得到一条鉴别曲线,可以直接鉴别出其直径。这一新的鉴别方法计算量小,鉴别精度高,抗噪声能力较强。

自散焦晶体中阵列光束与写入晶格的相互作用研究

通过CCD观察了在自散焦光折变晶体中写入光子晶格的动态过程,发现了条纹分裂的一些新的实验现象,认为这是一种空间频率的倍频现象,这种现象是干涉条纹与写入光子晶格之间相互作用的结果,并用相位转移和相位分裂理论对实验现象做了初步解释.实验证明,利用局域光折变效应可以实现空间频率的倍频.

基于景物散焦图像的距离测量

计算机视觉中 ,景物三维重建的关键是从景物的图像中计算出景物目标到摄像机的距离 .提出了一种基于散焦图像计算景物距离的新方法 .该方法利用远心光学镜头拍摄景物图像 ,通过改变像检测器到镜头的距离获得同一景物的两幅散焦程度不同的图像 .将获得灰度图像转换成梯度图像 ,利用矩不变原理计算梯度图像中边缘区的大小与整个图像区域大小的比 Pe,根据两幅图像的 Pe 值计算出景物的深度 .实验结果表明了该方法的有效性 。

基于散焦图像特征的微装配机器人深度运动显微视觉伺服

为了描述微操作手深度运动,采用灰度方差聚焦评价算子计算机械手散焦图像特征.散焦特征曲线理论上为单峰分布,峰值点对应显微光学焦平面深度位置.实际提取的散焦特征含有大量随机噪声,利用非线性跟踪微分器抑制噪声实现对机械手散焦图像特征及其微分信号的无颤振光滑逼近.依据散焦微分信号设计粗—精两级自寻优视觉控制器,完成微操作手对装配平面深度的精确定位.微装配深度运动实验验证了本文方法的有效性,机械手深度伺服误差为7.5μm.

散焦和运动模糊复合模型及参数估计

为了解决散焦和运动模糊同时存在的图像复原问题,建立了一种散焦和运动模糊复合模型,提出了一种基于自相关的参数估计方法。在分析图像成像过程的基础上,对标准散焦模型和运动模糊模型进行卷积,估计复合模型的分布范围,根据光的散射特性和能量守恒调整复合模糊模型的幅度。对复合模型按两方向分别求导,根据导数矩阵自相关的曲线特性估计模糊参数。实验结果表明,参数估计方法具有较高的估计精度,解决了混叠现象造成的干扰问题,复合模型则能够取得较好的复原效果。

基于散焦图像深度测量的一种新方法

提出了基于散焦图像深度测量的一种新方法 .该方法采用一台带有远心镜头的 CCD摄像机 ,沿光轴方向移动摄像机拍摄两副图像 ,根据所拍摄目标图像的散焦半径与图像的大小计算目标景物距摄像机的距离 .采用远心光学镜头代替普通镜头可使图像的大小与散焦半径之间的关系简单 .该方法融合了图像的大小与散焦半径两种信息 ,使深度计算更加准确 .由于该方法只需要一台参数固定的 CCD摄像机 ,可以免除图像间的配准和特征点的选取 ,有利于实时系统的实现 .实验结果表明该方法的有效性 .