基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率算法

单幅图像盲超分辨率方法是在模糊核未知的情况下仅利用单幅低分辨率图像重建高分辨率图像,这是一个严重的欠定逆问题.超分辨率正则化方法通过正则化约束项引入附加信息,为低分辨率图像恢复或重建合理的高频成分.本文将跨尺度自相似性与低秩先验相结合,提出了一种基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率方法,采用联合建模的方法同时估计模糊核与高分辨率图像.利用高分辨率图像、低分辨率图像及其降采样图像之间的跨尺度自相似性,对于低分辨率图像中的图像块在降采样图像中搜索相似块,将该图像块在高分辨率重建图像中对应的父块与其相似块在低分辨率图像中对应的父块合并,构造跨尺度相似图像块组矩阵.由于低分辨率图像中的跨尺度相似图像块能够为重建图像块提供潜在的细节信息,因此对相似图像块组矩阵进行低秩约束,在迭代求解过程中迫使重建图像恢复高频成分,进而促使模糊核的估计更加准确.此外,低秩约束能够表示数据的全局结构,对噪声具有鲁棒性.在真实和模拟图像上的实验表明,本文的算法能够准确地估计模糊核,重建高分辨率图像的边缘和细节,优于现有的自监督盲超分辨率算法.

低频脉冲磁场慢性暴露对健康成年股四头肌收缩力及形态的影响

背景:目前已有关于低频脉冲磁场对骨骼肌结构形态影响研究发现了骨骼肌质量变化,但对接受慢性暴露后的形态变化未见相关研究。目的:观察低频脉冲磁场慢性暴露对腿部股四头肌最大自主收缩力与形态指标的影响,为使用该技术作为肌肉功能改善策略提供组织形态变化的参考依据。方法:招募普通健康受试者70名,随机分为接受磁场刺激的试验组与进行假治疗的对照组,每组35名,试验时长共计4周,试验组受试者每隔48 h进行1次15 min的低频脉冲磁刺激干预,对照组进行假治疗,干预间隔与时长与试验组一致,干预4周后观察不同组别受试者股四头肌最大自主收缩力值变化,利用B型超声影像作为评估手段,观察肌肉厚度、肌肉横截面积及羽状角指标的变化。结果与结论:①经过4周的低频脉冲磁场慢性暴露,68名受试者完成试验,试验组受试者股四头肌最大自主收缩力测试值显著增长(P=0.000),提升幅度显著高于对照组(P=0.008);②试验组受试者的肌肉形态3项指标均显著高于试验前测(P=0.000),而对照组肌肉厚度指标呈显著性下降(P=0.020),羽状角无显著性变化,横截面积显著性提升(P=0.000);③组间对比发现,试验组关于肌肉形态的肌肉厚度(P=0.012)、羽状角(P=0.003)及横截面积(P=0.049)3项指标均显著高于对照组;④上述数据证实,健康成年受试者经过4周的低频脉冲磁场慢性暴露,股四头肌的最大自主收缩力显著提升,同时观察到试验组的肌肉厚度、横截面积及羽状角3项肌肉形态指标的显著增长,对使用该技术作为肌肉改善的运动替代与医疗策略提供了肌组织形态改善的支持依据。

基于轨迹交叉论的载货汽车视线盲区交通事故预防措施研究

载货汽车因视线盲区的存在,易于在交通事故发生时造成较为严重的物损人伤。本文利用轨迹交叉论,对载货汽车视线盲区交通事故致因进行了统计和分析,并从杜绝管理上的漏洞、防止人的不安全行为、消除物的不安全状况和避免人和物的轨迹交叉四个维度提出了载货汽车视线盲区交通事故预防措施,以期降低载货汽车因视线盲区而引发的交通事故。

基于连续交叉小波相干分析和自适应CYCBD的轴承故障诊断

最大二阶循环平稳指标盲解卷积(maximum second-order cyclostationarity blind deconvolution,CYCBD)能从强背景噪声信号中恢复周期脉冲,是轴承故障诊断的有效方法。故障特征频率是CYCBD的关键参数,由于滚动轴承存在制造误差、滚子滑移等现象,导致真实的故障特征频率与理论值存在偏差,降低了CYCBD的有效性。同时,故障轴承测试信号中含有大量噪声和谐波干扰,也降低了CYCBD的故障特征提取能力。对此,提出了一种基于连续交叉小波相干分析和自适应CYCBD的轴承故障诊断方法,首先,利用正常轴承、故障轴承测试信号的交叉小波相干分析获取轴承故障共振频带。其次,基于3种归一化的周期检测指标提出一种新的周期检测技术以获取真实的轴承故障特征频率。最后,基于轴承故障共振频带信号和真实轴承故障特征频率进行CYCBD滤波,并针对滤波信号进行Teager能量算子解调分析得到能量频谱,从而进行轴承故障诊断。仿真信号和高速列车牵引电机轴承试验信号的分析结果表明,该方法能够有效识别轴承故障特征,且优于传统的CYCBD方法。

基于退化感知的盲超分辨率模型

现有的超分辨率方法假设了从高分辨率图像到低分辨率图像的预定义退化过程,这对于具有复杂退化类型的真实世界图像来说很难成立。针对该问题,本文提出了基于退化感知的盲超分辨率模型。该模型用随机模糊核生成低分辨率图像,用对比学习退化表征。模型生成器由包含多个退化感知块的残差组构成。退化感知块用退化表征和图像特征做交叉注意力计算空间权重图,此外模型还收集残差组输出的层级特征,计算层间注意力来复用层级特征,使得模型更加关注高频细节,模型特征提取能力进一步提高。通过消融实验验证了各模块的有效性。在多个国际公开测试集上,放大倍数为4的平均PSNR提升1.45 dB,SSIM提升0.058。实验结果表明,该模型在盲超分辨率任务上取得了显著的性能,且具有良好的视觉效果。

卫星移动通信系统的组成与应用分析

阐述卫星移动通信的特点,系统技术与应用,包括应急救援、盲区覆盖、跨域通信、星链计划、星上处理技术在卫星移动通信系统、抢险救灾、空中交通管制中的应用,探讨卫星移动通信系统的发展趋势。

基于ICA的交叉极化干扰抑制算法

针对极化复用模式中引入的交叉极化干扰问题,利用一种基于独立成分分析(ICA)的盲分离算法,无需信号先验知识和后续解调即可从观测信号中分离出源信号,达到消除极化干扰的目的。该算法基于线性瞬时混合模型,对峭度对比函数进行精确线性搜索优化,选取最佳步长,解决了盲分离信号中的排序问题。文中对不同信噪比和极化隔离度下的分离效果进行了仿真,仿真结果表明,该算法具有较好的分离性能,且在强交叉极化干扰和低信噪比下的性能较为稳定。

盲人的跨感觉通道重组

失去视觉的盲人往往伴随着行为代偿,如听觉和触觉能力的提高。脑成像等认知神经科学研究发现,盲人行为代偿的神经机制之一是大脑皮层的跨感觉通道重组,即盲人的视皮层并没有因为视觉剥夺而失去作用,而是广泛地参与了其他感知觉任务。原本暂时的神经联结由于受到新的感觉信息传入方式的持续激活而固化,从而形成新的神经回路,可能是此类跨通道重组的神经基础。

去除交叉定位中虚假定位的一种快速算法

测向交叉定位是一种通过对输入源信号进行分析获得声源定位信息的方法。该方法简便易行,具有较好的应用前景。但是,该方法在多声源的情况下存在虚假定位问题。鉴于这种情况,本文提出一种借助于盲分离来去除假定位的方法。该方法首先通过自适应分离算法对源信号进行分离,然后通过实际混迭矩阵的估计和候选混迭矩阵之间的匹配运算以找到正确的定位关系。仿真实验验证了方法的有效性。

基于最大信噪比盲源分离的脑电信号伪迹滤波算法

心电和眼电伪迹是脑电信号中最常见的干扰,本文提出一种基于最大信噪比盲源分离的伪迹滤波算法.该算法以分离矩阵为变元建立源信号的信噪比目标函数,寻找能使目标函数达到极大(或极小)值的分离矩阵,进而通过分离矩阵求得估计信号.算法的实施过程是,首先利用小波变换去除在原始脑电信号中的部分噪声,然后用基于最大信噪比盲源分离的伪迹滤波算法对消澡后仍含有心电和眼电的脑电信号进行盲信号分离,并引入相关系数验证盲信号分离输出与源信号的一致性.实验结果表明盲分离后各输出信号间的互相关系数较分离前大幅下降,从而证实了算法对于心电和眼电伪迹分离的有效性.

一种基于牛顿迭代的自适应复盲源分离算法

为了解决源数动态变化情况下的复数盲源分离的问题,首先采用一种基于交叉验证技术的源数动态估计方法;利用牛顿迭代法推导了一种自适应的复数盲源分离算法,由于在分析过程不需要对复值源信号做任何限制或约束性的假设前提,因此该算法适合于分离服从正则或非正则分布的超高斯和亚高斯信号;提出的算法通过了源数动态变化仿真实验的验证.另外,在此基础上提出了一种基于复盲源分离的波达方位动态估计法,该方法适用于在源数未知且动态变化的情况下对目标源的波达方位进行动态估计.

基于时延估计波束形成预处理的实时语音盲信号分离研究

针对现有盲信号分离算法,在真实环境下性能会降低及计算量大而难以实时处理的局限性,提出一种将基于时延估计的波束形成与一种简单的去相关盲分离算法相结合的分离方法.在波束形成中,首先用互功率谱相位法对信号源到达传感器阵列的相对时延进行估计,然后进行延时对消,在此基础上再进行盲信号分离,并将该去相关盲分离算法推广到频域进一步降低计算复杂度.仿真实验表明,该方法简单可行并使得分离效果显著改善.

十字形QAM信号的盲均衡技术研究

提出两种适用于十字形正交幅度调制QAM(Quadrature amplitude modulation)信号的盲均衡算法:改进的常十字模算法(MCXA)和基于判决引导的改进的常十字模算法(DD-MCXA)。MCXA在CXA基础上重构了代价函数,在其代价函数中增加了星座图匹配误差(CME)函数,CXA部分提供了全局收敛,CME部分用来减少剩余误差和加快收敛速度。DD-MCXA在保持CXA部分提供良好的最初收敛的优点的同时,自动削弱了CXA部分在局部收敛区域的误差影响,从而进一步提高了均衡性能。通过对户外无线微波信道模型的仿真实验,验证了这两种算法良好的均衡性能。

基于盲波束形成的麦克风阵列语音增强方法

考虑到语音信号方向向量估计误差对传统波束形成语音增强性能的影响,该文提出一种盲波束形成语音增强方法。由于采用阵列四阶互累积量和线性约束最小方差波束形成器相结合,使得该方法对语音信号方向向量误差具有一定韧性。此外,采用多通道后置滤波去除盲波束形成器输出端的残留噪声。仿真结果表明,在语音信号波达方向等先验信息未知的情况下,该文提出的盲波束形成语音增强方法仍具有较好的噪声抑制性能。

云环境下基于代理盲签名的高效异构跨域认证方案

针对现有不同体系公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)和无证书公钥密码体系(CertificateLess public key Cryptography,CLC)的跨域身份认证方案不能满足身份盲化性以及高效的异构跨域认证问题,提出代理盲签名的高效异构跨域认证方案。该方案重新构造了一个高效、安全的跨域身份认证模型并结合代理签名和盲签名的优点,在云间引入一个可信认证中心CA给予第三方合法代理者可信的代理权限来执行代理盲签名操作。此代理者不仅减少了云间认证中心CA的通信负载,实现不同域授权代理盲签名用户和请求代理盲签用户之间的信息交互,还满足了双向实体身份同步认证的盲化性以及代理盲签名的可识别性,提高了认证安全性。分析结果表明,该方案基于数学困难性问题满足抗替换性攻击、抵抗重放攻击、抗中间人攻击和身份不可追踪性等性能,完成了异域用户之间高效、高安全性的跨域身份认证。

一种单通道的周期性信号盲分离算法

提出一种针对周期性源信号的单通道盲源分离方法,该方法首先利用希尔伯特变换将单通道的混合信号表示为复数形式后,并用交叉互验技术来估计谐波分量的阶数,然后通过人工蜂群算法优化用于估计基频的代价函数以获得源数、基频及其谐波长度,最后由一种自适应滤波算法来估算源信号的幅值,从而实现了盲源分离的目的.仿真实验结果表明了该方法思路的可行性,且可达到"全盲"的要求.

南通市近郊农村50岁及以上人群盲和低视力的现况研究

目的:了解江苏省南通市近郊农村50岁及以上人群盲和低视力的患病率及致盲的主要原因。方法:2006年4月对南通市港闸区幸福乡某村50岁及以上全体常住农村人口进行眼病普查,分别按世界卫生组织(WHO)视力损伤标准和日常生活视力分类标准进行盲和低视力的分级,同时对所有视力<0.05的损伤眼确定致盲的主要原因。结果:检录710例中,受检人数653例,应答率91.97%。按WHO视力损伤标准,双眼盲21例(3.22%),双眼低视力28例(4.29%);按日常生活视力分类标准,双眼盲30例(4.59%)。盲的患病率随年龄增长而增加,文化程度文盲中盲的患病率高于非文盲,男性与女性差异无统计学意义。双眼盲的首要原因为白内障,其次为眼底异常、屈光不正。结论:江苏省南通市农村盲的患病率高于城市,高于发达国家与地区。白内障引起的盲是农村老年人的严重问题,白内障复明手术深入农村乃是防盲治盲的关键。

基于正则化技术的超分辨图像盲复原

针对低分辨率图像盲复原中信息不足的问题,可以用正则方法来求解。假设点扩散函数结构已知而参数未知,模糊矩阵可表示为带参数的形式,在Nguyen等人的正则有参盲复原框架的基础上,进一步根据Roberts交叉梯度算子构造正则项,从自适应的角度构造正则化参数,并用迭代法求解该框架的目标泛函极小值。算法分析和实验结果表明,这种方法能取得令人满意的超分辨图像复原效果。

融合盲源分离的船舶耦合振源传递路径分析技术研究

为解决工况传递路径分析(OTPA)方法面临的核心问题,提升OTPA方法应用范围和工程实用性,提出一种融合盲源分离的传递路径分析技术。首先,结合舱段模型振动试验,深度剖析OTPA方法面临的振源交叉耦合和遗漏振源无法识别等问题;然后,将盲源分离(BSS)技术和OTPA方法进行集成、融合:引入经验模态分解(EMD)-特征值分解的源数估计方法定量估计振源个数,指导振源输入测点的选取;视多个振源信号为卷积混叠,引入非正交联合块对角化方法进行耦合振动源的分离;在解决分离振源排序不确定性的前提下,将分离出的振源作为OTPA方法的输入振源,建立应用限制条件少的BSS-OTPA模型;最后,开展实船海上振动声辐射试验,利用BSS-OTPA模型成功实现了船舶机械振动噪声源的量化、识别。研究成果可直接支持船舶机械设备振动源辐射声场预报和振动噪声控制。

一种单通道的源数盲估计方法

针对单通道的源数盲估计技术,提出了一种基于经验模态分解和交叉验证技术相结合的源数估计方法,该方法首先通过经验模态分解技术将单通道的观测信号转换为虚拟的多通道观测信号,然后采用基于交叉验证技术来确定混合在单通道中的源信号个数.仿真实验结果表明:该方法能准确地估计出混合在单通道中服从超高斯分布、亚高斯和高斯分布的源信号个数.