一种基于权重的相位相关峰值拟合方法

在基于相位相关图像配准方法中,受傅里叶逆变换旁瓣峰值、累积误差的影响,传统相位相关方法常不能稳定、高效地对配准参数进行高精度估计。为此,提出一种基于权重的相位相关峰值拟合方法:构建一个反比例函数,证明其满足Kronecker delta函数平移性质;构建一种基于权重反比例函数的峰值拟合方法,通过三个点实现图像配准参数的高效、高精度估计。实验结果显示,该算法的稳定性、时效性得到有效增强,具有一定的现实意义。

基于变换序列权重峰值拟合的直线电机速度的快速精密测量

为了实现直线电机动子速度的实时鲁棒精密测量,研究了一种基于权重相位相关峰值拟合的直线电机速度测量方法。首先,构造出锯齿波条纹目标图像,利用线扫描相机获取运动过程中的连续锯齿波条纹序列。然后,采用相位差算法得到相邻信号的互功率谱,引入反比例函数代替傅里叶反变换后的狄拉克函数,仅通过对峰值点及两个邻域点简单加权,更加快速稳定得到条纹信号的亚像素位移。最后,根据系统标定系数和固定拍摄间隔计算直线电机动子实时速度。实验结果表明:本文方法的平均耗时约为0.02 ms,测量精度在0.05 pixel以内,速度测量精度为0.03 mm/s。

一种基于多峰拟合的相位相关扩展方法

鉴于相位相关配准法具有较强的抗光照干扰能力,提出一种扩展的相位相关法,根据相位相关函数峰值的分布特性,利用多峰拟合的方法获得亚像素级的配准结果。实验结果表明,该方法克服了传统相位相关法只能达到整像素配准精度的缺点,并具有较强的鲁棒性和较高的效率。

一种基于相位差拟合的二次相关测向处理方法

相位差拟合测向处理方法较之传统的相关干涉仪测向方法具有更高的精度,但存在计算量过大的缺点.针对这一问题,提出了一种基于相位差拟合的二次相关测向处理方法.该方法通过粗测找到来波方向范围,在该范围内进行相位差拟合,生成拟合标准库,并在此基础上进行第二次相关.经仿真验证,该方法在保证测向精度的同时,极大地提高了系统的测向速度.

基于多峰拟合的直线电机动子位置精密测量方法

为满足直线电机动子位置的高精度测量要求,提出一种基于多峰拟合相位相关算法的直线电机动子位置精密测量方法。通过直线电机动子上的高速相机采集相邻栅栏图像;采用相位相关算法得到相邻栅栏图像的相位相关函数;根据相位相关频谱的峰值分布特性,采用多峰拟合获得相邻栅栏图像的亚像素位移值;根据测量系统标定系数,进而获得直线电机动子位置的精确位置。实验结果表明,该亚像素测量方法用于直线电机动子位置检测能达到精密定位,测量精度为1/100 pixel,且具有较强的鲁棒性和较高的实时性。

基于二维各向异性高斯拟合评价探测相机的成像质量

为了定量评价探测相机的成像质量,提出用二维各向异性高斯函数拟合的方法来评价相机的成像效果。用探测相机采集星模拟器产生的无穷远处的点目标,形成在一定区域内的能量分布。以拟合后的高斯能量分布与原分布的相关度最大为判据,对此能量分布进行二维各向异性高斯拟合,得到其高斯半径、异化因子等参数;对拟合后的结果进行数值积分得到80%能量所占区域的大小。实验结果显示:相关度的引入,实现了背景阈值、异性因子的自动优化,减少了面阵探测器的噪声对测试结果的影响;而异性因子的引入,对像素相位误差的评估、光学系统像差对测试结果的影响,均可作为弥散斑测试定量确认的依据。测试实验显示:弥散斑等效面积圆直径测试重复性在"十"字工况吸收为0.15pixel,在"田"字工况下为0.19pixel。提出的方法完成了探测相机对点目标所成弥散斑的测定,很好地控制了探测相机的成像质量。

基于相位相关和模板匹配的亚像素图像配准参数估计

针对图像配准中的亚像素参数估计问题,提出了一种相位相关和模板匹配相结合的方法。该方法先采用相位相关法进行粗配准,找到整像素平移;然后运用模板(窗口)匹配和基于最小二乘的曲面拟合法实现亚像素图像配准参数估计。通过实验表明该方法可以充分利用FFT的高效运算,达到亚像素精度。

对极约束下的相位相关图像匹配算法

针对经典相位相关匹配算法(POC algorithm)因计算量过大不适合应用在高分辨率稠密匹配场合的问题,提出了一种新型的相位相关稠密匹配算法。在稠密匹配策略基础上将对极几何约束引入相位相关函数,实现二维函数拟合到一维函数拟合的转变,达到了在保持匹配精度的同时大幅缩短算法运行时间的目的。实验表明,本算法在匹配精度和算法运行时间上都优于采用相似匹配策略的基于灰度的匹配算法,具有很强的实用性。

基于相对无模糊相位重构的自动脉内调制特性分析

文章首先分析并给出了相对无模糊相位重构算法,在此基础上构建了基于相位差分峰值幅度比较的BPSK及QPSK调制信号调制方式识别方法和基于最小二乘相位差分直线拟合的LFM信号调制方式识别方法。仿真结果充分验证了相位重构算法和调制方式识别方法的有效性。

光纤耦合的亚像元图像超分辨率重建

光纤耦合图像之间存在亚像元级位移问题,为此,提出一种基于图像互补信息的超分辨率重建算法。采用传统相位相关法进行整像元级配准,通过拟合多个谱峰值进行亚像元级配准,利用待插值点周围的4条B样条曲线实现图像插值融合。实验结果表明,该算法能提高图像空间分辨率,且复杂度较低、重建图像质量较好。

一种有效的脉内调制信号识别方法

文章在相位重构的基础上分析了各种常见脉内调制信号相位差分序列的特征,并给出了它们的识别方法。采用多重相位差分改善了算法对低信噪比环境的适应能力。本文还根据分析给出了脉内识别的系统框图,最后仿真验证了文中分析结论,给出了不同信噪比下各种调制信号的正确识别率。

基于FHT-CC的流场图像自适应运动矢量估计方法

针对河流水面图像中表现为非刚体目标的天然水面模式，提出了一种自适应的运动矢量估计方法。方法采用快速哈特利变换互相关作为相关测度，相比快速傅里叶互相关，具有更高的计算效率和更低的硬件开销。采用三点高斯曲线拟合出相关峰值的亚像素坐标，使位移估计精度提高到了0．2pixel。基于采样定理推导了示踪物满足跟随性以及分布条件时的最佳窗口尺度区间为2～3倍的待测位移；发现相关曲面的信噪比对于运动矢量估计具有明显的指示作用，正确矢量通常在最佳窗口尺度区间内出现信噪比的局部峰值；因此采用由粗到精的策略迭代搜索最接近于3倍位移的信噪比峰值，进而自适应地得到最佳窗口尺度，有效改善了流场测量的空间分辨率。

一种新的 DPIV 处理方法及其系统实现

本文首先简述数字粒子图像测流体速度场ＤＰＩＶ（ＤｉｇｉｔａｌＰａｒｔｉｃｌｅＩｍａｇｅＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）的基本原理，提出一种新的ＤＰＩＶ快速算法改进序贯相似性检测算法，该算法直接在空域里处理ＤＰＩＶ图像，利用粒子图像特征，最大限度地去除冗余的处理，计算量比空域互相关算法提高两个数量级。就解决亚像素位移精度的问题提出了相位拟合法。最后，详细地分析了ＤＰＩＶ系统的一些关键性设计，并给出了实验结果。

引线成形中劈刀与引线拐点运动学关系研究

基于引线键合视频分解得到的图像序列,分别采用相位相关法和点到弦距离累积曲率估计算法获得了劈刀和引线拐点的运动轨迹。根据运动轨迹计算了劈刀和拐点对第一键合点的旋转角及速度变化分布,通过分析两者的旋转角和速度变化,得出了在键合过程中,劈刀和引线运动的相关性规律。由于劈刀下降段的运动是圆周运动,利用圆拟合法拟合得到了下降段劈刀和拐点轨迹圆的圆心位置,结果表明,各圆心的相对位置与引线线形存在对应关系。该方法为研究引线成形中劈刀与引线结构动态特性提供了有价值的参考。

基于Wi-Fi信号的LDCC-PDF分级时延估计

在室内无线定位领域,Wi-Fi技术因其低成本和广泛普及性更具研究价值和应用前景,而基于时延参数估计的定位算法则能满足高精度定位需求。针对现有各类时延估计算法在室内真实多径环境下估计精度差、复杂度较高的问题,提出一种基于前沿检测互相关和子载波相位差拟合LDCC-PDF(Leading-edge Detection based Cross-Correlation and Phase Difference Fit)的分级时延估计算法。首先对收发信号进行互相关,通过分步检测得到整数倍基带采样周期粗时延估计值,再对频域各收发数据子载波的相位差进行线性拟合,得出小数倍采样精时延估计值。以802.11n标准的长训练序列作为定位信号对算法进行了性能仿真。实验结果表明,该算法估计精度高,抗噪声性能良好,单径条件下均方根时延定位误差小于0.3米,多径非视距传输环境下误差小于1米。

宽带干涉测量通道群时延非线性误差标校

以Ka频段宽带干涉测量为背景,分析了通道群时延的主要表现形式。针对通道宽带群时延非线性失真问题,提出了基于相位校正信号互相关的标校方法。利用相位标校信号梳状谱和线性相位特性,通过提取相位标校信号的互相关相位谱获取通道的相频特性曲线,并以此计算通道的群时延。针对抛物线型群时延,采用三阶非线性拟合代替传统的一阶线性拟合。仿真结果表明,在信噪比为-10dB的条件下,三阶拟合比一阶拟合与原始相频特性曲线有更高的吻合度,且标准差为一阶拟合的1/4,得到的群时延结果逼近真实群时延,证实了算法的有效性。

一种数据驱动的飞行仿真参数辨识方法

目前飞行参数经验公式针对于不同飞机机型拟合不准确,且传统黑箱算法无法定量表达飞行参数相关性。针对上述问题提出一种基于快速存取记录器(quick access recorder,QAR)数据的飞行仿真参数辨识方法,该方法在多项式拟合算法基础上,增加权重系数分配输入参数在算法中所占比重,利用斯皮尔曼等级(Spearman rank)相关系数计算不同输入参数权重系数。由此设计二元多项式,基于改进算法求解最优多项式系数。仿真结果表明,该方法可有效降低仿真误差。