基于频谱融合的近景摄影影像灰度质量分析

近景摄影测量已被广泛应用于基坑监测、工业测量、文物修复等领域。在长时序近景摄影测量监测中,图像灰度变化对监测精度的影响仍是需要解决的问题。本文以合肥轨道交通5号线2标段扬子江车站基坑监测为工程背景进行研究。首先分析影像灰度变化对监测精度的影响,确定最优灰度区间;然后采用频谱融合法对非最优灰度区间影像灰度进行改正,将影像原有相位谱与最优灰度影像的幅度谱进行融合,调节灰度至最优灰度区间,并进行精度分析。试验结果表明:精度最高时对应的影像最优灰度范围为139.0~173.8;频谱融合处理后影像精度提升了43.7%~79.5%,变异系数降低,数据稳定性提高。研究结果为长时序近景摄影测量中由灰度原因引起的影像精度不佳问题提供了一种新的解决思路。

多段同频正弦信号频谱融合的LFMCW雷达测距算法

为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法。首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱;然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱;最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距。仿真和现场实验结果表明,在5～30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON L80手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5。

基于频谱融合技术的光学衍射成像彩色图像加密系统

提出了一种基于光学衍射成像原理的彩色图像加密方法.首先把彩色图像分成红、绿、蓝三基色分量,并将三基色灰度图像分别作离散余弦变换,得到对应的离散余弦变换谱.保留离散余弦变换谱的主要数据,并用空间复用的方法把这三个主要数据融合于一个实值图像之中,该图像即为复合频谱.再将此复合频谱送入光学衍射成像系统中加密,得到单幅密文.解密过程为加密过程的逆过程,即首先由单幅密文恢复复合频谱,再由复合频谱分离出三基色图像的部分离散余弦变换谱,再对这些离散余弦变换谱做逆变换得到三基色图像.由于对复合频谱设置了一个特殊数据区,因此在利用相位恢复算法恢复复合频谱的过程中,这些特殊数据作为输入平面的部分振幅支撑,可以避免迭代过程的停滞问题并提高收敛速率,从而完全恢复复合频谱,进而恢复原始图像.本方法可以将一幅彩色图像加密成单幅具有噪声图样的强度密文,同时,解密恢复得到的原始彩色图像具有较高的像质.

频率估计的一种多段同频等长信号频谱融合法

为提高信号频率估计精度和现有方法的普适性，提出一种基于频谱融合的多段同频等长信号的频率估计算法。设计相位差补偿因子克服分段信号相位不连续问题，以达到相位连续信号的频谱分析效果；建立搜索频率序列修正相位差补偿因子中的未知参数，并对分段信号频谱进行相位差补偿得到修正频谱矩阵；通过累积频谱抽取谱和修正频谱计算频谱相关序列并搜索最大值，其对应搜索频率即为该算法的频率估计值。数值仿真实验表明，基于该算法频率估计的均方根误差约为现有方法的1/4~2/3，较为接近Cramer-Rao下限。

频率估计的多段正弦信号快速频谱融合算法

多段正弦信号频谱融合法(简称"原融合算法")是提高低信噪比条件下正弦信号频率估计精度的一条有效途径,具有重要研究意义和应用价值。为满足雷达、声纳、电子对抗等实时性要求较高的频率估计应用需求,提出多段正弦信号快速频谱融合算法。该方法通过设计离散时间傅里叶变换(Discrete Time Fourier Transform,DTFT)快速算法、降维处理加权融合频谱矩阵和1/3主瓣相关性分析处理等措施来降低算法计算量,提高实时性。重点对上述三项措施的原理进行了阐述与分析。计算量对比和仿真实验表明,多段正弦信号快速频谱融合算法在精度损失极小的前提下,能够大幅降低计算量;在信噪比极低的情况下(SNR≤-13 dB),其性能略优于原融合算法。

基于语音频谱融合特征的手机来源识别

随着手机录音设备的普及以及各种功能强大且易于操作的数字媒体编辑软件的出现,语音的手机来源识别已成为多媒体取证领域重要的热点问题,针对该问题提出了一种基于频谱融合特征的手机来源识别算法。首先,通过分析不同手机相同语音的语谱图,发现不同手机的语音频谱特征是不同的;然后对语音的频谱信息量、对数谱和相位谱特征进行了研究;其次,将三个特征串联构成原始融合特征,并用每个样本的原始融合特征构建样本特征空间;最后,采用WEKA平台的CfsSubsetEval评价函数按照最佳优先搜索原则对所构建的特征空间进行特征选择,并采用LibSVM对特征选择后的样本特征空间进行模型训练和样本识别。实验部分给出了特征选择后的频谱单一特征和频谱融合特征在23款主流型号的手机语音库上分类的结果。实验结果表明,该算法使用频谱融合特征有效提高了手机品牌类内的平均识别准确率,在TIMIT翻录语音数据库和自建的CKC-SD语音数据库上分别达到99.96%和99.91%;另外,与Hanilci基于梅尔倒谱系数特征的录音设备来源识别算法进行了对比,平均识别准确率分别提高了6.58和5.14个百分点。因此可得本文所提特征可有效提高平均识别准确率,降低手机类内识别的误判率。

基于时频谱融合的加速度计信号分析

时频谱分析可以提供信号在时间域和频率域的联合分布信息,针对该方法很难同时保证较高的时间分辨率和频率分辨率的问题,提出了一种时频聚集性很高的谱融合方法。先用谐波小波包将信号分解到不同频段,再用高时间分辨率的Morlet小波和高频率分辨率的短时傅里叶变换分别对各个频段上的分量进行分析,得到小波尺度矩阵和短时傅里叶变换时频矩阵,然后通过算法将二者融合在一个时频谱中。通过仿真和对动态条件下加速度计信号的分析,证明该算法既能提取出微弱的动态变化,又具有较高的时频分辨率,可以直观、全面、精确地对信号进行识别。

针对冲击性故障信号的谱融合特征提取算法

利用盲解卷积方法在时域中进行故障信号特征提取时,常会出现多个信号混淆分离结果,但以往的研究中只强调了分离的部分,而很少对分离后的信号进行进一步的处理,给实际应用造成不便。这里在盲解卷积和谱融合的基础之上,使用核改进的模糊c均值聚类算法,针对机械故障信号的脉冲特性,提出一种针对冲击性故障信号处理的实用型算法。计算机仿真实验证实了该算法的有效性。此算法优化了以往的聚类筛选方法,可以有效排除反卷积后诸多无用信号的干扰,将故障脉冲信号的特征准确提取出来,能提高故障诊断的效率。

多源频谱信息融合技术在频谱管理中的应用研究

介绍了信息融合技术在频谱管理领域中的发展现状,针对电磁频谱态势分析、干扰源查找等功能,重点介绍了信息融合技术在频谱管理系统中的应用情况,论述了频谱数据融合技术在频谱管理系统建设过程中的挑战和发展趋势。

基于MFCC特征融合的语音情感识别算法

在目前语音情感识别中,采用单一梅尔倒谱系数(MFCC)频谱的方法不能完全体现语音中所包含的情感特性,而多特征融合容易导致维数过大。提出了一种融合MFCC及其差分频谱的双向长短时记忆网络结合卷积神经网络(Bi-LSTM-CNN)的语音情感识别算法。首先提取语音信号的MFCC特征,并进行差分运算得到一阶、二阶差分特征提取频谱,再采用主成分分析法分别获取3个频谱中贡献度较高的维度组成新的频谱,达到降维目的,并将降维后的3个特征频谱从上到下依次进行堆叠,得到动、静结合的MFCC差分融合频谱。训练阶段Bi-LSTM-CNN模型从特征融合频谱中学习语音情感特性,并采用稀疏交叉熵法得到最优结果。实验结果表明在RAVDESS数据集上准确率为81.32%,在EMO-DB数据集上对情感识别的准确率为85.51%,比主流情感识别模型的准确率提高了4.85%。

基于双变换的红外与可见光图像融合增强

通过研究可见光视觉图像与红外图像序列的相关特性及融合处理中存在的问题,提出一种基于视觉图像预增强处理的曲波与小波双变换融合机制来有效保留边缘信息和图像细节信息。实验结果表明所提出的方法提高了融合图像的视觉感知质量,为遮挡和伪装目标的检测和定位提供了更为有效的空间环境,并且融合增强后的图像具有更高的信噪比和更少的人工痕迹,与当前最新的其他方法相比是一种具有更好融合质量和更高效率的图像/视频融合方法。

基于迭代的交叉信息融合频率估计方法

对工程中短时、低信噪比信号进行频率估计时,传统信息融合法存在抗噪性差、信息损失大、信息利用率低等不足,为此提出一种基于迭代的交叉信息融合频率估计方法。由相位关系确定粗测频率范围,在此范围内对交叉组合后的多段信号进行信息融合,得到交叉信息融合频谱,进而利用该频谱与单段信号频谱的关系进行迭代,得到新的交叉信息融合频谱,计算新交叉信息融合频谱的算术平均值实现频率估计。仿真结果表明,与现有方法相比,提出的算法在提高频率估计精度的同时,具有更好的抗噪性和鲁棒性,验证了其可行性和有效性。

对高铁宽带移动通信系统架构演进的思考

探讨控制面与用户面分离的高铁移动通信系统网络架构设计,以及相关的频谱融合和干扰协调问题。认为有别于公众移动通信系统,高铁移动通信技术包括两个重要的技术指标:传输性能和可靠性能,目前正是开展高铁高可靠和大容量移动通信系统研究的最佳时期。相关研究表明,对于未来高铁移动通信系统的高性能传输需求,需要更多地在物理层之上设计有效的解决方案。

基于混合线速率网络设备配置的节能方法

在IP融合频谱灵活光网络中,为了降低网络中连接请求的阻塞率,提高能源效率,在建立光通道时,需要尽可能地减少频谱资源的占用以及网络设备端口的配置。灵活的网络设备配置可以有效降低能耗。因此,文章提出了一种基于混合线速率网络设备配置的节能方法。为了更好地评估所提出的节能方法,引入了一种传统能耗方法进行比较。仿真结果表明,与传统能耗方法相比,所提出的节能方法大幅度地降低了网络的阻塞率,并使网络能耗降低了20%以上,有效地提升了网络性能。