基于FFST和方向特性对比度的图像融合算法

为了克服红外可见光图像融合方法存在的不足,结合快速有限剪切波变换(Fast Finite Shearlet Transform,FFST)的平移不变性以及较高的方向敏感性,提出了一种基于快速有限剪切波变换域的自适应多方向图像融合新方法。首先,对严格配准后的图像进行快速有限剪切波变换分解,得到低频子带和高频子带系数;然后,对低频子带系数采用非负矩阵分解的一个约束稀疏算法,即在基本非负矩阵分解的优化函数中施加稀疏性约束,使分解更优,以此来提高重构后图像的清晰度;高频子带系数则采用联合方向特性的对比度进行选取,以得到丰富的细节信息。最后,利用快速有限剪切波逆变换得到重构后的图像。实验结果表明,融合后的图像充分结合了源图像的有用信息,整体轮廓清晰,在客观评价上也有一定的提高。

结合稀疏表示与FFST-PCNN的红外/可见光图像融合

针对小波变换会造成细节信息的丢失,以及红外与可见光图像融合时信息会相互干扰,导致综合性能不佳的问题,提出了基于SR和FFST-PCNN的红外与可见光图像的融合算法。利用FFST把源图像分解成低频和高频系数;用K-SVD方法训练低频系数得到过完备字典D,并融合低频系数。采用高频系数来激励脉冲耦合神经网络,并根据点火的次数融合高频系数。通过FFST逆变换把融合的低频、高频系数重构为融合图像。实验结果表明,该算法的融合图像在主观的视觉效果以及客观质量评价指标上都取得了很好的效果。

基于FFST和Hessenberg分解的立体图像零水印算法

目的为提高立体图像零水印方案抗几何攻击性能,提出一种基于快速有限剪切波变换(FFST)和Hessenberg分解的立体图像零水印算法。方法首先分别对原始立体图像在YCbCr颜色空间下的左右视点亮度分量进行FFST,然后在得到的2个低频子带中,基于随机子块选择策略和Hessenberg联合分解来构造鲁棒特征矩阵,最后与预处理后的二值水印执行异或运算生成认证零水印。此外,零水印检测前先采用傅里叶-梅林变换方法对待认证的立体图像进行几何校正。结果与相关算法相比,文中算法对常见非几何和几何攻击提取水印的平均NC值为0.9841,表现出更优的抗攻击性能。结论所提算法具有无损性和较强的安全性,可为立体图像版权保护提供可行的解决方案。

地脉动产生机理和传播特性的研究

以福建省沿海地区场地地脉动和地基固有特性为研究对象,采用室内与现场原位测试相结合、快速傅立叶变换方法进行数据采集和处理,并采用数理统计方法对它们的相关性进行分析,间接地定量研究地脉动的产生机理和传播特性,通过震害反分析得到进一步验证.研究结果揭示了地脉动是一种以剪切波为主的体波,为地脉动体波成因理论提供了有力的支持;剪切波在覆盖层中的等效剪切波速是影响地脉动卓越周期的主要因素,覆盖层厚度、软土层厚度及刚度是影响地脉动卓越周期的重要因素;剪切波在覆盖层中的传播时间与地脉动卓越周期密切相关,能够较好地反映地脉动卓越周期的变化.

地脉动作用下的岩土动力响应研究

以福建沿海地区 (以福州市区为主 )场地土的动力特性和地脉动频谱结构为研究对象 ,对该地区进行了场地地脉动的测试 ,利用快速傅立叶变换 (FFT)方法对观测到的地脉动信号进行频谱分析。根据实际观测资料研究了地脉动频谱结构特征及场地土对地脉动的频率响应特性。结果表明 ,地脉动的频谱特性与场地覆盖层厚度和地基土刚度的变化密切相关 ;场地土剪切波在覆盖层范围内的传播时间和覆盖层厚度是影响地脉动卓越周期的重要原因 ,其中软土层对地脉动的卓越周期有一定的放大作用 ;可以通过研究场地地脉动的特性来深入了解研究区岩土的动力特性 ;建立场地土覆盖层厚度、场地土剪切波在覆盖层范围内的传播时间与地脉动卓越周期之间的相关关系 。

海啸波近岸共振响应的数值模拟及分析

应用有限差分方法求解非线性浅水长波方程,建立了海啸波产生和传播的二维数值模型;对太平洋地震引起的夏威夷群岛海啸波进行模拟,并将模拟结果和测站实测值进行比较,验证了模型的正确性。利用快速傅里叶变换对数值模拟结果进行谱分析,得到整个计算区域的能量谱分布,并给出了发生能量聚集的位置及相应的谱峰周期。讨论了海啸波传播到近岸时可能产生的共振响应现象,发现海啸波和近岸的共振响应不仅与近岸复杂地形有关,还与海啸波传播到近岸时的波浪入射方向有关。

基于同步提取变换的钢轨踏面裂纹电磁超声表面SH波B扫成像检测研究

钢轨踏面在车轮的重复载荷作用下,极易产生滚动接触疲劳裂纹,并从轨头向下扩展,甚至导致断轨等重大安全事故,因此开展钢轨踏面裂纹高效准确的无损检测方法研究具有重要意义。对于钢轨轨头有限截面非规则几何体,无法采用解析法求解其频散曲线,采用Floquet-Bloch边界的有限元特征频率法,求解钢轨轨头类水平剪切导波频散曲线,在频散曲线的基础上,分析并确定电磁超声表面水平剪切波换能器的最佳检测频率。建立表面水平剪切波在含踏面裂纹钢轨轨头的传播有限元模型,研究表面水平剪切波在不同角度、深度的踏面裂纹上的反射及透射规律。为实现快速的钢轨踏面裂纹B扫成像检测且得到高信噪比的检测结果,实验对比同步提取变换和同步压缩变换对钢轨踏面检测回波的噪声滤除能力。结果表明:对单次检测回波应用同步提取变换消噪处理后,信噪比提高13.73 dB,比单次采集信号经同步压缩变换处理后的信噪比高4 dB。将同步提取变换用于钢轨踏面导波B扫成像检测,可以减小同步平均次数以满足快速检测的要求。

螺旋曲杆中导波传播特性的有限元分析

文中采用有限元方法对螺旋曲杆中导波的传播特性进行了研究.运用坐标转换和二维快速傅里叶变换(2D-FFT)对导波信号进行了处理和分析,分别对不同直径和螺旋角曲杆导波的传播过程进行了数值模拟,揭示了螺旋曲杆直径、螺旋角变化对导波传播的影响规律,并分析了导波传播中的频率截止、模态分离现象.

钢轨踏面低频超声表面波传播模式研究

钢轨轨头滚动接触疲劳引起钢轨踏面表面及近表面裂纹是目前高速铁路运行的重要威胁之一,铁路部门目前采用的检测技术无法对此类缺陷进行有效监、检测,可采用低频超声表面波对钢轨踏面裂纹进行检测。钢轨轨头异形波导结构使得低频超声表面波传播具有频散特性,这就需要对其传播模式进行有效识别。基于ABAQUS有限元方法建立钢轨踏面简化三维模型,采用二维快速傅里叶变换（2D-FFT）的分析方法得到低频超声表面波在钢轨踏面传播的频率-波数频散曲线,并通过搭建实验系统,对自由状态下60型钢轨低频超声表面波传播模式进行模式识别,研究表明300 k Hz频率点是低频超声表面波在钢轨踏面传播频散分界点;数值模拟采用中心频率为200 k Hz信号单点对称激发,表面波传播模式主要有5种对称模式,激发频率为500 k Hz时,传播模式出现混叠;实验结果显示,激励信号中心频率为500 k Hz,采用斜楔技术在钢轨踏面中轴线上激发低频超声表面波存在4种主要对称传播模式,实验频散曲线分辨率比数值模拟频散曲线分辨率高。

基于稀疏理论与快速有限剪切波变换的医学图像融合算法

在临床医学领域,图像辅助诊断对医学视图的处理效果要求很高.针对医学图像融合过程中图像视觉效果较差的问题,提出了一种基于稀疏理论与快速有限剪切变换的医学图像融合算法,提高了医学图像处理效率.首先,采用快速有限剪切波变换(FFST)分解源图像,将其分解为高频系数和低频系数;其次,根据高频系数和低频系数的不同性质,提供不同的融合策略,通过相对标准差比较法对高频系数进行处理,对于稀疏性较差的低频系数利用KSVD方法训练,得到字典并采用稀疏原理进行处理;最后,将融合后的高频和低频系数通过FFST逆变换融合到医学图像中.实验结果表明,算法的图像融合效果好,尤其是在提高图像清晰度等方面,具有良好的实用价值和应用前景.

多分量转换波地震勘探初探

多分量地震勘探的理论方法研究起步较早,其中多分量转换波地震勘探由于其投资小、获取地下信息多的原因,近几年逐渐成为地震勘探领域的研究热点。此外,由于多分量勘探可以同时提供纵波和横波的速度信息,使岩性研究成为可能;快慢横波的分离和分裂时差又额外地给我们提供了进行非均质性介质弹性参数反演的可能,包括各向异性因子、裂缝的发育方向和发育密度。总之,多分量转换波地震勘探使我们在常规地震勘探的投资框架下,使岩性、缝洞型储层的发现及开发地震的量化成为可能。在本篇文章中,我们简单介绍这项理论方法技术,以及多分量转换波地震的发展现状及前景。