基于边缘滤波器光纤光栅波长解调技术的研究

描述了基于边缘滤波器、自参考、可带中心波长自动跟踪的光纤光栅波长解调器。主要应用于水声信号的检测,中心波长自动跟踪范围为16.6nm,解调器的静态测量的相关系数为0.9948,最小分辨力为13pm,动态范围为490pm,动态测量的带宽为10Hz～5kHz。

采用光滤波器的边缘检测布里渊光纤传感系统

提出了采用边缘光滤波器来测量光纤传感中布里渊频域的方案。分析了影响布里渊频移测量精度的因素,给出了布里渊频移测量精度和信噪比的关系。结果表明,在热噪声近似下,布里渊频移测量精度与热噪声、边缘光滤波器透射函数的导数及布里渊散射光信号功率有关。

双正交小波滤波器构造及其应用于图像边缘检测

本文在总结边缘检测小波基选取原则的基础上,利用滤波器组技术,提出了具有对称性和正则性的双正交小波滤波器的构造方法,给出了滤波器的构造公式;进行了图像边缘检测实验,结果表明按本文方法构造的滤波器具有很好的图像边缘检测性能。

基于局部边缘保持滤波器多尺度分解的工业射线图像增强

在利用X射线检测复杂构造工件时,由于工件薄厚不均,会出现某些区域过曝光或欠曝光而导致细节丢失的情况。针对这一问题,提出了一种基于局部边缘保持滤波(LEP)的多尺度分解增强算法。首先,原始高动态图像经过对数化后通过LEP滤波器得到基本层,将对数化后的图像与基本层做差得到表示小梯度的细节层;然后将滤波半径逐步增大的LEP滤波器对基本层进行多次迭代滤波后做差得到多个细节层,对得到的多个细节层进行S型曲线映射后融合;最后将结果与原始高动态图像线性压缩后进行gamma变换然后归一化的结构层相加,得到的图像通过对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)的处理,便得到了背景与工件对比度很高且细节清晰的低动态范围图像。实验结果表明,提出的方法对复杂构建的工件具有明显的增强效果,并且算法效率很高。

啁啾光栅结合边缘线性滤波解调的FBG应变测量系统

介绍一种采用啁啾光栅并结合边缘线性滤波解调的FBG应变测量系统。系统中探头以2个光纤布喇格光栅(FBG)的波长差作为传感信息测量等强度悬臂梁的应变,避免了测量过程中温度变化因素对测量结果的影响,并且提高了灵敏度和分辨率。采用啁啾光栅结合长周期光纤光栅边缘线性滤波技术的波长解调方案,理论上证明了该系统的可行性,系统测量范围为0～500με,在海上开采平台、高层建筑、大型基础构件、桥梁大坝等结构的健康监测中具有一定意义。

基于自适应流形滤波的边缘感知编辑

边缘感知编辑是图像和视频编辑中运用非常广泛的编辑方法。全局优化计算是处理此类问题的最常用手段,但是在处理高分辨率图像视频时存在诸多性能问题。为此,提出一种采用自适应流形滤波的方法,用于处理多种边缘感知编辑。借助自适应流形滤波具有局部边缘感知以及全局影响扩散的特性,实现多种边缘感知编辑的处理效果,同时避免传统的全局优化方法所产生的时间损耗和较高的计算复杂度,得到较好的视觉效果。实验结果表明,该方法具有较好的边缘保持性和全局性,并能够实时处理高分辨率的视频图像。

基于线性啁啾布喇格光纤光栅的三角形响应光谱滤波器的简单设计算法

本文提出了一种新颖的、简单的基于线性啁啾光纤光栅的三角形光谱滤波器的理论设计方法.该方法具有运行速度快和简单、直接等优点.文中给出的模拟设计的例子有力地证明了该方法的有效性.

基于类内最小模糊散度的边缘扫描算法

边缘检测在图像研究领域是一个重要的研究方向。针对边缘检测算法Canny算法中阈值需要人为干预设置等缺点,首先利用边缘保持滤波器替代原有的高斯滤波器,避免了对原图像的过度平滑现象,且有效地抑制了噪声;其次利用基于类内最小模糊散度的概念确定高低阈值,不需要人为干预,具有一定的自适应性。实验表明本算法在抑制噪声和边缘连续等方面具有良好的性能。

基于LEP多尺度滤波分解的图像增强算法

为了解决传统图像增强方法不能在多个尺度上处理图像细节的问题,采用一种基于局部边缘保持(Local Edge-Preserving,LEP)滤波器的图像多尺度分解方法对图像进行增强。利用LEP滤波器对图像进行多尺度分解,分解成一个基本层和两个细节层;根据分解后各层的特点和增强的要求,通过保留基本层,对细节层进行S形曲线增强,实现图像细节的增强;最终合成并恢复颜色,得到最终增强图像。采用主观评价和对比度增益、信息熵来评价图像增强效果。实验结果表明,该方法能够有效增强图像细节,提升对比度,避免光晕现象,所得增强图像具有良好的视觉效果。

基于新型长周期光纤光栅的低成本应变传感系统

首次利用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的边缘滤波效应,实现了静态与动态应变的测量使用单波长输入光,光信号经过长周期光纤光栅衰减后进入光电探测器,最终输出电压信号当对光栅施加应变时,其中心波长将发生漂移,由于光栅阻带的边缘滤波效应,光电探测器接收的光强会随之变化,测量其输出的电信号,可以得出光栅发生的应变大小与频率对于静态应变测量,可分辨的最小应变小于10με,精度为±10με;在动态实验中,发现光栅能够响应5kHz以上的动态应变这种传感系统结构简单,成本低。

利用高双折射光纤环镜的边缘滤波解调方法

利用由高双折射光纤所构成的Sagnac环镜作为边缘滤波器,解调制布拉格光纤光栅(FBG)传感探头所返回信号光的频率漂移,提出了一种新颖的FBG传感解调制方法。环镜滤波器具有大约6nm的准线性解调制范围。实验结果和理论分析相吻合。

基于图像处理的微小塑料齿轮轮廓优化

通过计算机视觉系统的构成、图像预处理、图像分割和数字图像的像素连通性理论与技术的研究,提出微小塑料齿轮的二值图像噪声点去除及齿轮轮廓提取方法,用数学形态学方法提出轮廓的简化算法,并给出了关键技术的原理及实现方法。发现通过删除曲线上多余点,可以达到用最少的点来表示一条曲线的目的。实验结果表明,该优化轮廓的简化算法,可获得准确的齿形检测数据,能满足工程测量的实际需要。

光纤光栅水听器波长解调技术的研究

介绍了一种基于边缘滤波器,可带中心波长自动跟踪,主要应用于海底水声信号的检测的光纤光栅波长解调器。实验结果表明:解调器上电后对光栅中心波长自动跟踪范围16.6nm,解调器最小分辨率为13pm,动态范围为490pm,动态测量的带宽为20Hz～5kHz。

基于布拉格光栅测温解调系统研究

光纤布拉格光栅传感器是利用布拉格光栅波长对温度、应力的敏感特性而制成的一种新型光纤传感器,具有抗电磁干扰、测量范围大、动态范围广、稳定性好等优点。光纤光栅传感器的解调技术是目前光纤光栅传感技术研究领域的重点和难点之一,开发高精度、低价格的解调系统成为光纤光栅传感器大量应用于实际的关键。简要介绍了光纤光栅的发展动态和应用现状;系统地介绍了光纤光栅的解调原理,并给出了采用边缘滤波器法实现光纤布拉格光栅温度解调的模型;利用所设计的光纤布拉格光栅传感解调系统进行了光纤布拉格光栅的温度解调实验,并对实验结果进行了分析和处理,验证了基于光纤布拉格光栅温度解调方案的可行性。

基于倾斜光纤光栅的四波长传感解调研究

本文从倾斜光纤光栅(TFBG)的传输特性出发,利用了它的边缘滤波解调技术,研究了一种基于倾斜光纤光栅的四波长通道的传感解调。系统由两个耦合器、一个倾斜光纤光栅、四个传感光纤布拉格光栅和两个对应的探测器构成。实验结果表明了,在所测的温度范围内,四个不同波长的传感光纤光栅在解调之后所输出的光功率与温度都具有很好的线性关系,四个通道的温度灵敏度分别为0.107 2 nw/℃、0.193 7 nw/℃、0.298 7 nw/℃、0.232 3 nw/℃。该方案的结构简单、灵敏度高、线性度良好,可以广泛运用于实际当中的温度测量。

基于级联深度卷积神经网络的高性能图像超分辨率重构

为了进一步提高现有图像超分辨率重构方法所得图像的分辨率,提出一种高性能的深度卷积神经网络(HDCN)模型用于重构放大倍数固定的超分辨率图像。通过建立级联HDCN模型解决传统模型重构图像时放大倍数无法按需选择的问题,并在级联过程中引入深度边缘滤波器以减少级联误差,突出边缘信息,从而得到高性能的级联深度卷积神经网络(HCDCN)模型。基于Set5、Set14数据集进行超分辨率图像重构实验,证明了引入深度边缘滤波器的有效性,对比HCDCN方法与其他图像超分辨率重构方法的性能评估结果,展现了HCDCN方法的优越性能。

基于多尺度分解的色调映射算法

针对高动态范围(HDR)图像显示于普通显示设备的问题,提出一种新的基于多尺度分解的色调映射(TM)算法。首先利用局部边缘保留(LEP)滤波器对HDR图像进行多尺度分解,有效平滑了图像的细节同时保留了突出的边缘;根据分解后各层的特点和压缩的要求,提出一个带参数的动态范围压缩函数,通过变化参数以便压缩图像的粗尺度层并增强细尺度层,从而压缩图像的动态范围并增强细节;最后重组各层并恢复颜色,所得到的映射后图像具有良好的视觉效果。实验结果证明,该方法在自然度、结构保真度和整体的质量评价上都要优于Gu等(GU B,LI W J,ZHU M Y,et al.Local edge-preserving multiscale decomposition for high dynamic range image tone mapping[J].IEEE Transactions on Image Processing,2013,22(1):70-79)和Yeganeh等(YEGANEH H,WANG Z.Objective quality assessment of tone-mapped images[J].IEEE Transactions on Image Processing,2013,22(2):657-667)提出的方法,同时也避免了局部色调映射算法所普遍存在的光晕效应。该算法可以用于HDR图像的色调映射。

改进的形状自适应离散小波变换算法

对 MPEG- 4中的形状自适应离散小波变换 ( SA- DWT)进行研究发现 ,父节点在对象外部的节点是影响编码效率的因素之一 ,为此提出了一种对边缘系数进行处理的方法 .该方法既能获取较好的信号处理增益的特点 ,又能保留 SA- DWT所具有的优良特性 .测试结果表明 ,本文方法大大减少了各子带中父节点在对象外部的个数 。

基于多模干涉结构的集成波长检测仪的最优化设计

传统的多模干涉结构已经被应用在模式分裂器或合成器应用方面上。在这里,多模干涉结构被最优化设计为一种边缘滤波器,应用在了一种集成比率式波长检测仪方面上。一种整体最优化的模拟退火设计法在这篇文章里面得到了介绍和应用,设计方法包括:多模光波导的长度和宽度,输入和输出光波导的位置等等。最优化设计后的器件的光谱响应非常适于波长测量。