基于两步迭代收缩法的多稀疏空间图像快速重构方法

由于多稀疏空间图像重构时,像素范围选取过大、峰值信噪比低以及重构时间长,导致图像重构方法存在重构效果差的问题,提出基于两步迭代收缩法的多稀疏空间图像快速重构方法。明确多稀疏空间图像重构存在的问题,在明确问题后,以迭代收缩阈值算法为基础,引入迭代加权收缩算法,结合每一轮迭代结果作为初值,完成图像重构的两步迭代收缩法设计,实现多稀疏空间图像快速重构。实验结果表明:应用该方法后的重构多稀疏空间图像峰值信噪比达到37.9 dB以上,图像重构时间仅为16.0 ms,图像结构相似性达到了0.98以上,并且重构多稀疏空间图像的效果更好,经过实验分析证实了所提方法具备可行性。

基于灰狼算法的室内三维空间图像分割方法研究

研究基于灰狼算法的室内三维空间图像分割方法,提升室内三维空间图像分割结构相似度与效率。通过创建平面直角坐标系、纠正与配准楼层位图和采集三维空间要素图层获取室内三维空间矢量化数据,以该数据为基础利用机器人探索空间,获取三维信息,结合最优点到平面的距离,优化室内三维空间图像帧中所有点,建立最优室内三维空间模型,通过灰狼算法的围捕和攻击等狩猎操作优化K均值聚类函数,形成聚类-灰狼算法的图像分割方法,实现室内三维空间图像分割。实验结果显示:该方法采集的图像要素点比实际位置偏移最多不超过2mm;可以准确建立室内三维空间模型;且分割后的室内三维空间图像信息清晰;与灰狼算法优化前相比,峰值信号比和结构相似度分别提高60.5%和15.5%,运行时间缩短了42.1%。

基于疑似目标区域提取的空间图像降噪

对于空间目标图像的降噪预处理,要求能够完整地保留目标的边缘同时保证目标内部灰度分布不变,直接利用传统降噪增强方法难以取得理想效果。针对空间目标可见光图像,分析可能引入的噪声种类及其特性,提出了一种通过提取疑似目标区域达到降噪目的的方法。该方法首先使用SUSAN滤波结合频域分析、背景杂波抑制获得目标区域,然后从原始图像中提取出没有背景噪声的图像,从而实现图像的降噪。为了验证降噪效果,从整体视觉效果、局部星点视觉效果和信噪比三方面,与中值滤波、低通滤波、小波变换方法处理结果进行比较,实验结果显示,该方法在去除背景噪声的同时,能够更好地保留目标的边缘和内部灰度分布。

地震活动中期预测指标研究及其空间图像演化

在研究应用模糊数学和非线性科学某些方法的基础上，通过实际预报检验，对一些中期预报较好的方法，如平静异常μq值、自相似从属函数μS值、自助统计方σBM值进行深入研究，提取中期预报定量化指标，探索孕震后期地震活动图像演化特征。结果表明：μq、μS、μBM值能够较好地反映地震前中期—短期异常变化特征，可以作为中期预报定量化指标；空间时序图像系列的显示，能定性反映震前异常区域及地震活动图像演化特征。

基于知识的空间图像专题分析与制图

重点论述了遥感专题制图信息源的地学分析，从不同的层面、不同角度，运用相应的技术方法进行探讨，包括空间图像信息的地学特性和时间特性的研究。如不同地区的作物(水稻、玉米和小麦等)的物候期(分蘖、拔节和抽穗等)；以及基于专家知识的图像空间信息分析与制图和地球信息融合体系在遥感制图中的应用与发展。将专业知识(专家知识等)运用于空间图像的分析、处理与制图是地学信息图谱研究的重要组成内容与途径。

从空间图像到文学地图——中国文学图文研究著作中的地理史料、地图观念及互文经验

地理图像史料向中国文学图文互文研究著作渗透是当下文学研究的一个特点,文学地理意识的自觉使研究者表现出鲜明的空间思维特征。中国文学图文互文研究著作选择地理图像史料,通过对地域空间的地理认知、审美体验和文化想象揭示出文学发展的空间成因,并融合文学与地理学的跨学科知识绘制文学地图,形成一种具有地理意识的图文编纂观念和研究模式。文学地理学的学术视野和方法被运用到中国文学图文研究著作后,强化了学者的空间意识,图文互文著作敞开了更为丰富的地理场域与文化经验。

吐鲁番地区地震活动空间图像和地震形势浅析

结合吐鲁番地区的历史中强地震、古地震及其地震构造,分析了吐鲁番地区的地震活动特征和地震形势,尤其针对1970 年以来发生的11 次MS≥4.7 地震,总结了震前5 年的小震活动空间图像前兆特征,对吐鲁番地区未来的地震趋势和地震危险区提出了分析意见。

基于视觉显著性的空间图像序列放大算法

针对已有的图像序列放大方法存在空间运动目标放大后细节不清晰的问题,提出基于视觉显著性的图像序列放大算法。算法首先采用视觉显著性技术获取空间运动目标区域;而后设计不同的放大策略;最后提出分区插值计算和区域能量保护方法,提升放大过程中的空间运动目标清晰度。与已有的放大算法对比的实验结果表明,提出的算法取得了更好的视觉效果和更高的平均梯度指标值、边缘强度指标值、信息熵指标值和图像功率谱指标值。

空间图像小波压缩的硬件平台设计

卫星事业的发展,使得获取卫星在太空运行的图像资料成为可能。但是,由于图像数据的海量性、星上能源的有限性、过境时间的局限性,图像数据的下传,成为人们获取空间图像的瓶颈。小波图像编码方式拥有传统编码方式的优点,能够很好地去除图像数据中的统计冗余;同时,小波变换的多分辨率特性很好地符合了人眼的视觉特性,小波图像编码成为图像压缩的趋势。提出了一个基于FPGA为核心的小波压缩硬件平台,在系统构成、器件选用等方面,充分考虑到空间环境的复杂性,可以很好地完成空间图像的小波压缩编码。

大空间图像型火焰检测方法研究

为了提高图像型火焰检测算法的准确率,满足其对实时性的要求,采用三帧差分和背景更新相结合的方法,提取运动前景区域。然后在RGB空间和Lab空间建立颜色模型,分割出火焰疑似区域。用Lucas-Kanade稀疏光流算法跟踪运动区域,获取火焰的主运动方向作为火焰识别特征,判断是否是真实的火灾发生。实验结果表明,该算法具有较好的实时性、鲁棒性,能够有效地提高火焰识别的准确率,降低误检率,在大空间公共建筑消防系统中具有重要的应用价值。

空间图像/视频压缩算法的选择及其应用

空间图像数据的下传受到星上能源、过境时间、误码率等限制,为了进行实时的、高效的、抗误码的压缩,文中研究比较了小波和JPEG、MPEG-2、MPEG-4、H.264等传统编码方式的优势,并结合前期应用经验,选择了(9,7)小波+SPIHT编码,该算法可以有效地去除图像数据中的统计冗余,且符合人眼的视觉特性,非常适应空间图像/视频数据的压缩。文章提出了基于FPGA为核心的高可靠性小波压缩硬件平台,可以实时地完成空间图像的小波压缩编码。

活塞式压缩机阀片位移空间图像的微机测试

为分析阀片运动状态与压缩机结构的内在联系,提出了活塞式压缩机阀片位移的空间图像及其微机测试方法,并提供了相应的计算程序。

先进地理空间图像协同开发系统

美国空军试验室（AFRL）和Ball航宇科技公司率先为国家地理空间情报局（NGA）完成了先进地理空间图像协同开发系统（ACES）的第二阶段应用开发。国家地理空间情报局正通过一种任务分派、处理、开发和分发能力来验证光谱图像数据的有效性。本项目的工作重点是研究开发来自所有资源的光谱图像数据，这是一项需求不断增长的研究项目。其中上游的光谱处理和后续的开发能力最终要达到的目标是能自动完成并且优化端对端性能。

我国科学家获得氢键实空间图像

“我们在实验室直接观察到了分子间氢键!”10月25日，国家纳米科学中心研究员裘晓辉告诉《中国科学报》记者。研究团队在超高真空和低温条件下，通过原子力显微镜（AFM）观测在铜单晶表面吸附的8－羟基喹啉分子，获得了其化学骨架、分子间氢键的高分辨图像。这一研究已在《科学》杂志在线刊登，并将于近期正式发表。

象征与本质:论数码电影中的框架装置与图像空间构成的关系

无论是在影像世界还是现实空间,我们的感知都受到物理定律的规范,可见,物理规律会对虚拟空间与物质实物的视听感知产生一样的作用。在目前的空间图像表达形式中,线性透视法是最为完备和简明易懂的空间法则。但在数码电影中,动画化的虚拟制图方式却不一定遵循现实中的透视法则,甚至可以通过透视法的颠倒描绘大小异常的物象、改变人眼的视觉习惯、建构异质性的电影空间等。

基于多孔卷积神经网络的图像空间结构信息细节表征

针对传统图像空间结构信息表征方法存在细节表征模糊度较高、信息训练损失较高等问题,提出一种新的基于多孔卷积神经网络的图像空间结构信息细节表征方法。该方法通过图像空间结构信息细节相似性度量,并以图像的形状、颜色和纹理特征对图像空间结构信息细节进行编码,再去除图像冗余信息,利用多孔卷积神经网络对图像空间结构的深度信息进行融合,从而完成图像空间结构信息的细节表征。实验结果表明,基于多孔卷积神经网络的图像空间结构信息细节表征方法在模糊度、训练损失、图像相似性等方面都比传统的3种方法优越,能够清晰地表征图像空间结构信息。

基于空间域图像生成和混合卷积神经网络的配电网故障选线方法

传统的配电网故障选线方法大多基于一维零序电流序列构建故障诊断模型,单一的诊断模型往往限制了故障特征的深层挖掘。为了提高故障选线的准确率,提出一种基于空间域图像和混合卷积神经网络的配电网故障选线方法。首先,利用优化的降噪光滑模型对零序电流信号进行降噪处理,减少外界环境的电磁干扰。其次,利用对称希尔伯特变换将一维时域信号转成二维空间域图像,图像的颜色、形状和纹理特征能够充分反映当前系统的运行状态。最后,将一维时域信号和二维空间域图像同步作为混合卷积神经网络的输入,充分挖掘系统的故障特征,利用Sigmoid函数实现故障选线。在辐射状配电网、IEEE-13节点模型、IEEE-34节点、StarSim仿真平台上模型上进行了实验验证。实验结果表明,该选线方法可以有效克服传统方法过度依赖主观特征选择、抗噪性能差等问题,能够在高阻接地、采样时间不同步、两点接地故障等极端情况下可靠地筛选出故障线路。

二维图像谱空间矩特征的轮胎老化视觉测量

在轮胎磨损及老化的工业非接触式的无损检测中,为定量衡量轮胎老化程度,提出一种图像谱空间距定量测量轮胎老化的算法。该算法采用高斯尺度滤波对轮胎胎面及轮轱侧面采集图像进行滤波,以去掉高频分量与噪声;然后采用Canny算法得到轮胎裂纹与自身的纹理轮廓图,由二维离散傅里叶变换得到反映裂纹密度数量的频谱图;最后提取该频谱图各谱线辅助频率u、v的一阶矩相对原点距离,来定量衡量轮胎裂纹数量与密度分布特征,从而完成对轮胎老化程度的定量测量。在轮胎经营部的现场实验表明,经过小批量样本的模型识别参数训练,该方法具有90%的老化程度识别准确率,具有一定的工业应用价值。

空间转换与自适应灰度校正的低照度图像增强

在低照度场景下采集的图像存在整体亮度偏低、对比度较差、细节信息丢失等问题,影响其在图像增强应用领域中的性能。为提高低照度成像质量,并使图像结构完整且纹理细节自然清晰,提出一种空间转换与自适应灰度校正的低照度图像增强算法。采用带有灰度校正的自适应压缩多尺度Retinex算法对原始图像进行处理,得到均衡化图像,避免在传统Retinex算法对图像进行全局处理时产生图像过亮或过暗的现象,通过空间转换方法处理获得的均衡化图像,分别得到频率域平滑图像和空间域锐化图像,以提高图像的整体亮度和对比度,从而保留图像中物体边缘的细节信息。在此基础上,采用多聚焦融合算法将原始图像、频率域平滑图像和空间域锐化图像进行融合,得到最终图像。实验结果表明,相比SSR、CLAHE、MBYC等算法,该算法的均值、方差、信息熵和平均梯度分别平均提升1.63%、0.89%、0.17%和1.91%,能有效提升低照度图像的亮度、清晰度和对比度,增强图像边缘信息和纹理细节信息。

基于光照和帧间预测的空间图像曝光控制算法

为了解决空间图像中因曝光控制不理想产生的曝光过度和拖尾问题,提出了一种基于光照变化和灵活块划分的空间图像曝光控制算法。该方法考虑大气吸收对光照辐射衰减的影响,得出了光照强度与CCD相机曝光时间的关系,推导出相应的空间图像成像模型;对前一幅图像进行分块,分别比较当前块和周围相邻块的灰度均值,判断两者是否进行合并,如果灰度均值差大于阈值,则两块不合并,否则合并。根据块合并后的划分程度预测当前图像的曝光时间。实验结果表明,经过对曝光时间的准确控制,拍摄的天文图像的信噪比(SNR)最高能够提高2.49 dB。有效地解决了空间图像中曝光过度和拖尾问题,并实现了曝光时间的自适应调节。