基于多波段比亮度特征的火箭发动机类型辨识研究

针对天基红外预警分类识别问题,从典型火箭发动机喷焰光谱结构分析入手,以燃烧产物分子H_(2)O、CO_(2)、CO、HCl特征波段辐射亮度比构造分类特征向量,提出以HCl和H_(2)O特征波段亮度比作为固、液类型大类的特征量,再以CO_(2)、CO分别与H_(2)O特征波段亮度比为特征量进行固、液发动机子类进行分类的总体分类策略。采用粒子群优化的支持向量机分类算法对所提出的分类策略进行了数值实验验证,并探究了分类策略的抗噪性能。结果表明在该数值实验条件下,无噪声时平均分类正确率度达到100%,加入5%和10%的高斯噪声后,分类准确率在92%以上。

火箭触发闪电通道的亮度特征分析

利用成像速率为2000幅/s的高速摄像资料,对采用不同触发方式的两次负极性闪电进行了对比分析,结果表明:空中触发方式的上行正先导的起始速度比经典触发方式的低一个量级左右,而前者的触发高度要比后者的高;闪电通道中金属导线汽化部分的余晖时间可达160—170 ms,相对来说,空气离化部分的亮度信息更能真实体现闪电通道中的电流特性。依据闪电通道亮度变化特性的差异,并结合电场变化的观测,可以将回击之后的过程分为3种类型,没有M分量的为连续衰减型,有M分量的可分为独立型和延续型两种,能够与不同类型的延续电流波形相对应。总体上看,有M分量的回击间隔比没有M分量的要长,几何平均值分别为77 ms和37 ms,有M分量的初始连续电流也会比没有M分量的持续更长的时间。回击和M分量发生前闪电通道的相对亮度存在明显的差异,回击前闪电通道的相对亮度很弱,甚至观测不到任何发光现象,而M分量发生前闪电通道仍有较强的发光。

图像亮度特征对ROI提取的影响

提出一个基于改进的Itti-Koch模型的感兴趣区域(Region of interest,ROI)提取算法,同时针对图像亮度特征对ROI提取的影响问题,从2个方面进行分析研究:一是根据不同亮度权重下提取的ROI,分析亮度特征对ROI提取的影响程度;二是对眼动数据提取图像的ROI和基于改进的Itti-Koch模型提取的图像ROI进行区域评价,计算两者之间的点对点区域相似度和位置区域相似度。研究结果表明:当亮度特征和颜色特征同时影响图像ROI提取时,亮度特征所占权重不宜超过0.5。

基于亮度特征的PTZ视频能见度检测算法及实现

为解决现有视频能见度检测方法的不足,提出一种基于亮度特征的PTZ视频能见度检测算法:提取路面的兴趣域,获得所选像素的高度一致性;利用基于Nagao滤波的区域增长算法得到精确路面区域,去除路基、车辆的影响,获得所选像素的亮度一致性;在路面区域中,提取反映路面亮度变化的对比度曲线,找寻亮度曲线特征点,通过消光系数计算图像中人眼可分辨最远像素;结合摄像机标定换算出最大能见距离。实验结果表明,该算法与人眼观测效果一致,准确率达到96%以上,检测误差在10 m以内,与能见度的对比度算法相比较,操作简单、抗干扰强、准确率高。

亮度特征自相关和GMM相结合的目标检测

基于混合高斯模型(GMM)的背景建模算法被广泛运用于运动目标检测,但在一些发生快速光照变化的视频序列中,不能正确地检测出运动目标。此外在对GMM参数进行初始化时,若初始化图像中存在运动目标,则目标检测的结果会出现初始化图像中的运动目标,从而导致误检测。针对上述问题,提出一种基于亮度特征自相关的GMM算法,该算法根据亮度特征自相关参数判断初始化图像中是否存在运动目标,利用亮度特征自相关参数的拟合值判断当前帧是否发生快速光照变化,运用GMM和亮度差值相结合进行目标检测。对实际摄取的视频进行仿真实验,结果证明,该算法在GMM初始化图像存在运动目标的干扰条件下,能够较好地从发生快速光照变化的视频序列中提取出运动目标,满足准确性和实时性的要求。

基于亮度不变特征的自适应双边滤波算法

针对目前滤波算法存在的亮度敏感性不足,提出基于亮度不变特征的自适应双边滤波算法。算法首先利用局部相位的最大矩和最小矩来建立空间参数的角点和边缘信息表示,接着采用灰度均一性测度来建立亮度距离参数与图像内在噪声的关系,从而建立双边滤波的自适应参数调整策略。实验结果表明,提出算法的平均峰值信噪比值比已有算法高0.49～2.2 dB,具有更好的图像视觉质量和边缘保持能力。

基于人脸亮度特征的人脸识别

8位灰度图、24位彩色图的人脸识别,采用基于人脸亮度特征的人脸识别方法-亮度曲线匹配块数法。8位灰度图像的人脸识别步骤包含人脸图像质量判断及图像预处理、人脸图像特征提取及人脸识别模型建立。24位彩色图像的人脸识别关键步骤为肤色过滤、人脸定位,将YIQ和KL色系结合进行肤色过滤以实现人脸的定位。实验中全部图像以BMP格式存储,并采用130×90归一化图像,得到了较好的识别效果。

基于亮度特征耦合信息量制约的图像复制-粘贴篡改检测算法

为了克服当前较多图像篡改检测算法主要通过比较特征点的距离来完成伪造内容的识别,忽略了特征点邻域所含的信息量,导致检测结果中存在较多的漏检和误检等问题,采用图像的亮度特征和信息量特征,设计了一种新的图像篡改检测算法。首先,引入Forstner算子,计算图像像素点的Robert梯度,从图像中精确获取特征点;其次,在图像特征的邻域中,通过均值模型来计算图像的亮度特征,将其与像素点的灰度差异特征相结合,以构造健壮的特征向量;再次,采用互相关函数来计算图像特征的关联度,采用信息熵来评估图像特征邻域所含信息量;并以图像特征间的关联度与信息量特征为依据,对图像特征进行匹配;最后,利用图像特征的特征向量,获取匹配点间的距离值,实现匹配点的归类,获取检测结果。实验结果表明:与当下篡改检测算法相比,在多种几何内容变化下,所提算法具备更高的检测准确度,所含的漏检和误检信息最少。

参数自适应的亮度稳健特征提取变换

针对目前大多数特征提取算法对图像的亮度变化敏感这一问题,提出了一种基于图像灰度直方图整体分布的参数自适应亮度稳健特征提取变换(PA-IRFET)算法。该算法首先确定灰度变换函数的形式,通过分析图像的直方图分布来计算灰度变换函数参数,然后利用不同参数值的变换函数对图像进行变换,建立图像的亮度空间;最后,以亮度空间为基础,结合适当的特征提取算子在亮度空间进行图像特征提取以获得亮度稳健的特征。通过实验将PA-IRFET算法与Harris算子相结合进行特征点提取,检测到的特征点个数比IRFET-Harris检测到的特征点个数大幅提高,重复特征点的个数大约提高了20%以上。实验结果表明,提出的算法对图像亮度变化具有较强的鲁棒性。

烧结机火焰图像的小波去噪及亮度特征分析

烧结机尾矿料断面火焰图像中蕴含着大量的与烧结终点关联的信息,但图像中含有的噪声及光晕干扰影响了对图像信息的利用,为此采用多尺度小波阈值方法分别对火焰断面图像和图像亮度变化曲线进行去噪处理。首先,连续采集机尾烧结矿料断面火焰视频并转化为1 522帧序列图像;其次,采用多尺度小波阈值分解方法提取火焰目标图像的小波系数,对图像进行去噪、分割处理;再次,提取滤波后的火焰图像亮度特征,得到火焰序列图像的连续亮度变化曲线,并通过计算不同区间序列亮度曲线下的积分面积对火焰燃烧状态进行分析;最后,对火焰图像亮度曲线再次进行小波分解、系数提取及信号重构,获得平滑的火焰亮度特征变化曲线。

基于像素特征的运动块补偿算法

提出一种基于像素特征的运动块补偿算法.该算法充分利用视频图像的亮度特征与运动关系,实现了基于目标亮度特征进行分割运动块.同时针对视频图像目标运动特点,求得相应的运动方程,更加准确的反映了目标物体的真实运动,得到较为真实的运动矢量场.实验结果表明,与传统的快速分类搜索(CFS)、全搜索法(FS)相比,使用本文算法得到的视频图像帧,具有更加真实的运动矢量场,并且PSNR值相对CFS大约有20 dB的提高.

基于鲁棒特征的光流研究

光流是动态景象分析的重要步骤,光流是指图像亮度模式的视在运动。多数光流算法依赖于亮度恒定原则,然而由于传感器噪声和不一致的亮度条件,常常不满足亮度恒定要求,为此,提出一种基于鲁棒亮度特征的伪Zernike矩的光流算法,鲁棒亮度特征比亮度更能保持恒定,伪Zernike矩反映局部图像亮度分布,作为光流方程的不变特征。实验结果表明算法性能优于其他经典算法。

基于陶器刻划符号的智能特征图形设计

目的为了充分挖掘陶器刻划符号所蕴含的文化价值和美学价值,通过提取陶器刻划符号的图像特征并将其应用于智能终端产品的图形界面设计,来推动传统刻划图形在智能信息环境下的应用、传承与发展。方法在陶器刻划符号图像亮度特征处理的基础之上,提出了基于卷积运算的图像亮度特征提取模型,以及动态特征图形的创建方法,并以双墩刻划符号为例,开展了基于亮度特征提取模型的智能特征的图形设计与应用实践。结果研究与实践结果表明,图像亮度特征处理大大简化了图像特征的提取过程,而卷积运算提升了图像特征的提取精度,因此在此基础之上进行的智能特征图形设计精准而高效。结论该方法实现了传统刻划图形的图像特征的有效提取与智能特征的图形设计,可应用于智慧博物、智慧旅游等智能终端产品的图形界面设计与展示。通过智能图形技术和产品应用形式来有效传达传统刻划图形的图像特征、文化内涵和美学价值。

“十心十箭”钻石亮度的数字化模拟

自面市以来，被誉为“火彩非常炫耀的钻石”的ALLOVE十心十箭完美钻石，因其81个切面的新型专利切工，而迅速受到钻石珠宝市场的关注。据悉，该切工历时30年才研发成功，是传统切工耗时的3倍多。可以想象，这30年中工艺师和研发人员将最宝贵的匠心与匠艺都倾注在一枚小小的钻石上，它最终所呈现自勺炫耀的火彩，显然是时间的沉淀、精神的凝聚、技艺的传承、科技的助力。为进一步验证十心十箭钻石的火彩，本文作者通过中国地质大学（武汉）珠宝学院自主研发的模拟软件，采用计算机模拟技术对两种琢型钻石的亮度特征进行了对比研究。现予以刊发，希望能对业者或相关鉴定研究机构的学术交流提供参考。

拼接式航测相机自适应辐射一致性校正方法

国内外高端航测相机不断追求扩展摄影幅面以提升作业效率,但探测器制造能力对相机单一幅面扩展形成了制约,多镜头、多探测器拼接技术成为大幅面高端航测相机的重要发展路线。文章针对拼接式航测相机虚拟拼接影像各子影像亮度不一致的问题,提出一种无需输入先验参数,自主选择参考子影像,使用子影像间设计重叠区域亮度统计特征(均值、标准差)一致性约束,构建线性校正模型,通过最小二乘优化求解各个子影像的校正参数。文章方法针对虚拟拼接影像,可以无先验、自适应地计算最优校正参数,有效抑制拼接式相机多镜头、多探测器间辐射不一致的现象,提升影像品质。经试验验证,提出方法与现有算法相比,校正后的虚拟拼接影像的均匀性在定量分析与视觉效果两方面均有显著提升。

基于单幅雾天图像的改进迭代白平衡算法

针对雾天环境下户外系统拍摄的图像呈现颜色失真、饱和度低、整体偏雾色表现等问题,在几种白平衡算法基础上,提出一种改进的迭代白平衡算法.对图像进行直方图拉伸变换扩展动态范围,将图像从RGB空间转化到YCbCr空间,根据亮度值特征筛选白色参考点进行颜色校正,以输入图像和输出图像直方图的余弦相似度作为终止条件,完成对白平衡迭代处理.实验结果表明,该算法可以有效地改善雾天图像色偏现象和颜色视觉效果.

页岩有机碳含量的扫描电镜估算方法

页岩有机碳含量(TOC)是评价页岩可采性的重要指标之一。实验室TOC含量的测试方法一般采用燃烧法,该测试方法的优点是测试结果较为准确,但需要的仪器设备和试剂材料多,步骤繁琐耗时,经济成本也高。氩离子抛光扫描电镜方法是研究页岩孔隙结构一种最常用、最直观的方法。该方法一般选择背散射成像模式,其特点是扫描电镜图像亮度与观测物质的局部平均原子量大小(原子序数)相关,所以有机质和矿物质可以根据其在电镜照片中的特征亮度来区分。基于这一原理,可以由计算机算出有机质面积占比,再结合有机质及矿物质的密度,计算出有机碳的含量。这种方法准确性较高,作为扫描电镜对页岩孔隙结构观察的附带分析结果,也节约了经济成本和时间成本。

基于可见光影像的城市植被信息提取

针对城市中各色建筑屋顶、水体等因素对可见光影像中绿色植被信息提取的干扰,分析各类地物要素的亮度特征、红绿蓝(RGB)信息特征,以红绿蓝植被指数(RGBVI)为基础构建一种顾及亮度因子的植被提取模型,并采用该模型与其他七种植被指数对实验区的绿色植被信息进行提取。结果表明:相较于红、绿波段的归一化红绿差分指数(NGRDI)和红绿比值指数(RGRI)指数,该模型可以消除蓝色建筑屋顶对植被信息提取的干扰,提取精度更高;相对于绿、蓝波段的归一化绿蓝差分指数(NGBDI)和绿蓝比值指数(GBRI)以及红、绿、蓝波段的红绿蓝植被指数(RGBVI)、过绿指数(EXG)和绿叶指数(GLI),该模型可以消除水体对植被信息提取的干扰,错误率更低。

基于单目视觉的波高检测方法研究

一般的波高传感器需要直接接触波面干扰实验过程,并且受到量程的限制。文章给出了一种基于单目视觉的波高检测方法,由高速摄像机拍摄波浪试验过程,通过分析图像的颜色亮度特征来识别出水与空气的分界线,并计算出水位和波高。文中详细描述了波高检测的图像处理算法,通过实验对算法进行了验证,分析了误差产生的原因。实验结果表明,文章提出的方法可以有效地测量水位和波高,精度满足实际需求,在许多场景下具有应用价值。

人类视觉特性的数字水印新方案

通过分析人类视觉特性,设计一种基于人类视觉特性、图像亮度特征及图像纹理特征的水印嵌入新方案.文中方案充分利用人类视觉特性,将水印信息嵌入到图像亮度较大和纹理复杂的区域.测试结果表明:文中方案具有较高的透明性和较强的鲁棒性.