Generation of cavity-birefringence-dependent multi-wavelength bright-dark pulse pair in a figure-eight thulium-doped fiber laser

We experimentally demonstrated a stable multi-wavelength bright-dark pulse pair in a mode-locked thulium-doped fiber laser(TDFL).The nonlinear polarization rotation(NPR)and nonlinear optical loop mirror(NOLM)were employed in a figure-eight cavity to allow for multi-wavelength mode-locking operation.By incorporating different lengths of high birefringence polarization-maintaining fiber(PMF),the fiber laser could operate stably in a multi-wavelength emission state.Compared with the absence of the PMF,the birefringence effect caused by PMF resulted in rich multi-wavelength optical spectra and better intensity symmetry and stability of the bright-dark pulse pair.

Pulse shaping of bright-dark vector soliton pair

We simulate pulse shaping of bright-dark vector soliton pair in an optical fiber system.Through changing input pulse parameters(amplitude ratio,projection angle,time delay,and phase difference),different kinds of pulse shapes and spectra can be generated.For input bright-dark vector soliton pair with the same central wavelength,“2+1”-and“2+2”-type pseudo-high-order bright-dark vector soliton pairs are achieved.While for the case of different central wavelengths,bright-dark vector soliton pairs with multiple pulse peaks/dips are demonstrated with appropriate pulse parameter setting.

Bright-Dark Mixed N-Soliton Solution of the Two-Dimensional Maccari System

The general bright-dark mixed N-soliton solution of the two-dimensional Maccari system is obtained with the KP hierarchy reduction method. The dynamics of single and two solitons are discussed in detail. Asymptotic analysis shows that two solitons undergo elastic collision accompanied by a position shift. Furthermore, our analysis on mixed soliton bound states shows that arbitrary higher-order soliton bound states can take place.

一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法

受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变换修正通道差,解决因低照度环境影响导致的尘雾浓度较大区域与其他区域间像素值差异不明显的问题,修正后通过引导尘雾图像做引导滤波得到更加符合实际情况的全局大气光强;然后为解决暗通道先验在尘雾浓度较大区域失效问题,引入亮通道先验进行补充,使用通道分量来辅助暗通道及亮通道透射率融合,避免因多次分割而导致的边缘像素归属问题;最后将去雾后RGB图像转至HSV空间,对亮度分量进行直方图均衡化并将均衡化前后的亮度分量进行加权融合,采用客观指标评价,选择最优聚合权值进行聚合,同时考虑去雾过程中饱和度损失和亮度分量与饱和度分量间的相关性提出饱和度自适应矫正函数,对图像饱和度进行矫正,色调分量保持不变,随后将图像转回至RGB空间,得到亮度适中、信息保留丰富和色彩鲜艳的图像;为验证所提方法的有效性,采用主观视觉、客观指标和目标检测精度及置信度进行算法对比,实验结果表明所提方法在上述4个指标上均优于被对比算法,其图像细节保留丰富,图像视觉观感更佳。

基于不均匀光照校正和优化透射率的夜间去雾

针对夜间有雾天气场景下的光照不均匀、图像不清晰问题,提出了一种基于夜间不均匀光照校正和优化透射率的去雾算法。首先针对光照不均匀问题,使用基于伽马函数的图像自适应校正算法,消除不均匀光照对图像的影响;其次,由于夜间图像大部分颜色较暗,通过改进局部大气光获得大气光值;利用Sigmoid函数融合亮通道与暗通道得到粗透射率,经过联合双边滤波细化,再对光源处透射率进行优化,并使用伽马函数增强得到最终透射率;然后根据大气散射模型得到初步恢复图像;最后经过引导滤波细化,得到最终图像。实验结果表明所提算法在夜间场景中能有效去雾,且能较好的保持图像颜色对比度。

基于雾浓度分类与暗-亮通道先验的多分支去雾网络

在图像去雾领域中,目前多数去雾模型难以维持精度与效率的平衡,高精度的模型往往伴随着复杂的网络结构,而简单的网络结构又往往会导致低质量的结果.针对该问题提出一个基于雾浓度分类与暗-亮通道先验的多分支去雾模型,通过对带雾图像分类,使用复杂度不同的网络来处理不同雾浓度的图像,可在保证精度的同时提高计算效率.模型由轻量级雾图像分类器和基于暗-亮通道先验的多分支去雾网络2部分构成:前者将带雾图像分为轻雾、中雾、浓雾3类,输出雾浓度标签;后者包含3个结构相同、宽度不同的分支网络,根据雾浓度标签选择不同的分支网络处理不同雾浓度图像,恢复至无雾图像.提出一个新的雾浓度分类方法以及基于该方法的雾浓度分类损失函数,可根据带雾图像的暗通道特征和恢复难度,结合生成图像质量和模型计算效率,得到对带雾图像合理准确的分类结果,达到去雾效果和算力需求的良好平衡.提出新的暗通道与亮通道先验损失函数,用于约束分支去雾网络,可有效提高去雾精度.实验结果表明,模型能够以更低的网络参数量和复杂度得到更优的去雾结果.

基于暗亮通道先验的小波融合图像去雾算法

为解决雾天条件下拍摄图像出现模糊降质的问题以及改善基于传统暗通道先验去雾算法的局限性,提出了一种利用小波变换,并结合暗通道和亮通道先验理论的去雾算法。通过暗通道和亮通道先验理论分别求取对应的大气光值和透射率,利用小波变换将不同滤波尺寸窗口得到的暗通道透射率进行融合,通过线性拟合函数以及导向滤波函数求取最终的大气光值和透射率,并利用大气散射模型还原出清晰的无雾图像。最后,利用主客观分析法,将所提算法与以往比较具有代表性的去雾算法进行仿真比较分析,实验结果表明:所提算法在保证实时性的前提下,能够有效去除原始图像中的雾霾,并解决传统去雾算法中由过度增强所带来的颜色失真等问题,在主观视觉效果上有着不错的表现,同时也有着优秀的客观评价指标,验证了所提算法的可行性、有效性和优越性。

Bright-Dark Manakov Solitons in Biased Guest-Host Photorefractive Polymer

It is shown that bright-dark Manakov solitons can be formed in biased guest-host photorefractive polymer when the total intensity of two components is much lower than the background illumination.The existing conditions of bright-dark Manakov solitons are discussed in detail.The intensity profiles and dynamical evolutions of solitons are presented by numerical methods.

Bifurcation Analysis and Bounded Optical Soliton Solutions of the Biswas-Arshed Model

We investigate the bounded travelling wave solutions of the Biswas-Arshed model(BAM)including the low group velocity dispersion and excluding the self-phase modulation.We integrate the nonlinear structure of the model to obtain bounded optical solitons which pass through the optical fibers in the non-Kerr media.The bifurcation technique of the dynamical system is used to achieve the parameter bifurcation sets and split the parameter space into various areaswhich correspond to different phase portraits.All bounded optical solitons and bounded periodic wave solutions are identified and derived conforming to each region of these phase portraits.We also apply the extended sinh-Gordon equation expansion and the generalized Kudryashov integral schemes to obtain additional bounded optical soliton solutions of the BAM nonlinearity.We present more bounded optical shock waves,the bright-dark solitary wave,and optical rogue waves for the structure model via these schemes in different aspects.

无人机图像去雾与特征匹配算法研究

无人机遥感具有实时性、高分辨率等优点,但易受高空中雾气影响,造成图像清晰度降低甚至失真,极大影响了无人机图像的拼接,现有的特征匹配算法在匹配中存在一定误匹配率,影响图像拼接的质量。针对这些问题,在图像去雾方面,本文基于暗通道先验去雾算法,提出一种结合亮通道先验理论的去雾算法,并使用伽马函数优化图像显示;在特征匹配方面,本文提出了基于几何相似性理论改进的特征匹配算法,提高了匹配的准确率。实验证明,本文的算法去雾视觉效果优于传统暗通道算法,特征匹配质量也优于传统的KNN匹配算法。

基于机器视觉的ITO导电玻璃缺陷检测系统设计

针对传统人工检测ITO导电玻璃缺陷时存在错检、漏检、效率低等问题,提出一种基于机器视觉的ITO导电玻璃缺陷检测方法。首先,提出了一种基于线扫描相机和多光源同时曝光合成图像的成像方案,使表面缺陷检测项与易误干扰项形成不同特征;其次,采用Blob分析方法对明暗场图像分类处理实现对划痕、气泡、划伤等表面缺陷的检测;最后,利用C#Winform实现具备友好的人机操作界面的检测软件系统。实验结果表明,系统综合漏检率为0.25%、误判率为4.07%,对单片玻璃的检测时间为2.3s,同传统人工目检方式相比,系统检测具有较高的效率和正确率,具备较高的实用价值。

结合双通道与光源定位的夜间图像去雾

针对夜间雾图光照不均、色偏严重等问题,提出了一种基于亮暗双通道与光源定位的夜间图像去雾方法。结合夜间雾天成像模型,首先对图像进行超像素分割,根据评分阈值区分远近光源区域,对远光源区域采用双通道先验原理自适应确定大气光值,再对景深一致的超像素块进行最小滤波操作求取透射率,并通过引导滤波进行透射率的优化,最后针对光源变化引起的色偏问题,采用基于标准差加权的灰度世界算法进行颜色校正。与经典去雾方法相比,上述方法在对比度、平均梯度、信息熵等指标上有较大提升,验证了上述去雾方法的有效性。

基于明亮区域分割的图像去雾算法

针对暗通道先验去雾中存在的光晕和色彩失真问题,提出一种基于明亮区域分割的图像去雾算法。首先通过亮度阈值分割和区域生长将雾天图像分割为明亮区域与非明亮区域;然后用亮通道先验和超像素分别改进明亮区域和非明亮区域透射率的计算公式;再用加权融合的方法将这两个区域的透射率进行融合得到粗略的透射率,使用引导滤波对其进行优化,同时对雾天图像进行四叉树分割,取最终分割区域像素的亮度平均值为大气光值,通过大气散射模型复原去雾图像。实验结果表明,改进后去雾图像的峰值信噪比与改进前相比提高了6.5%,信息熵提高了2.1%,新增可见边之比提高了5.5%,梯度均值提高了5.3%。本文改进算法能够解决暗通道先验去雾中的问题,得到清晰且对比度高的去雾图像。

基于自适应容差优化的暗通道去雾算法

针对暗通道先验理论对透射率、大气光值估计不准确及去雾后图像亮度降低等问题,提出一种算法。在暗通道先验理论的基础上,利用引导滤波对有雾图像进行平滑,通过限制对比度自适应直方图均衡化算法处理平滑后的图像,恢复由于雾产生的色差,选取较为准确的大气光值;引入Brenner清晰评价标准自适应确定容差值,实现对透射率的修正;将有雾图像与清晰图像加权融合,保存图像更多细节;在YUV颜色空间中调节亮度分量Y,改善图像亮度。实验结果表明,该算法可有效改善有雾图像的亮度过高与清晰度过低的问题,与其它算法相比,在保留图像细节处相对更完整,图像整体去雾效果更佳。

Solitons and Bifurcations for the Generalized Tzitzéica Type Equation in Nonlinear Fiber Optics

Solitons and bifurcations for the generalized Tzitzéica type equation are studied by using the theory of dynamical systems and Hamilton function. With the help of Maple and bifurcation theory of differential equations, the bifurcation parameter conditions and all the bifurcation phase portraits are obtained. Because the same energy value of the Hamiltonian function is corresponding to the same orbit, thus the periodic wave solutions, bright soliton and dark soliton solutions are defined.

一个(2+1)-维激光方程的孤波解

用包络变换法得到方程iut+1/2uxx+1/2(β-iF)uyy+(1-iσ)|u|2u=iγu的亮孤波解、暗孤波解、尖亮孤波解和尖暗孤波解.

大鼠Y-型迷宫测试指标正常值的确定

目的 确定不同年龄段雄性SD大白鼠明暗辨别性条件反射和一次性被动回避反应各项指标的正常值 ,为基础和临床有关动物学习和记忆能力的实验研究提供参考。方法 采用一种相对简便可靠的“随机不休息法”对不同年龄段雄性SD大白鼠进行Y -型迷宫测试。结果 1月龄、2月龄、4月龄、12月龄、2 4月龄大鼠的EN ;TRT ;Lst ;Lsd的正常值分别为 4.7± 1.2次、1.4± 1.14次、1.62± 0 .5 5次、1.2 5± 0 .7次、3 .8± 1.0 5次 ;12 5 .5± 42 .0 1s、117.8± 2 5 .0 4s、93 .2 2± 18.2 7s、10 9.5 8± 5 .2 7s、161.46± 4.46s ;2 2 .3 9± 8.46s、2 3 .2 5± 6.6s、17.83± 12 .3s、18.83± 13 .42s、2 8.83± 13 .42 ;2 3 .94± 9.0 5s、2 0 1.3± 3 9.1s、2 15 .3 3± 45 .4s、198.6±3 2 .9s、13 4.2± 3 7.2。结论 正常幼年大鼠和老年大鼠的学习记忆能力较差 ,正常成年大鼠学习记忆能力较强。

钢板表面缺陷检测光学系统的设计

为满足钢板表面缺陷在线检测系统宽幅面、高速、高分辨率的检测要求,优化设计了钢板表面缺陷视觉检测系统的光学部分。采用了一种新型LED线光源获得高强度均匀照明,多线阵CCD拼接成像完成幅面分割。明、暗域相结合的成像模式确保了大部分缺陷的有效检出。综合考虑光源、镜头与线阵CCD的影响,计算并优化选取了光学镜头的焦距、f数和视场角等参数以满足检测需要,整个光学系统设计满足在线检测需要并在样机中得以应用。

基于标准差和亮暗分布排序的分形图像编码

针对分形图像编码花费时间较长的问题,提出一种基于标准差和亮暗分布排序的快速分形图像编码算法。在全体码本中预先排除标准差较小的定义域块,以减少码本数量,仅对亮暗分布与值域块相似或相反的定义域块进行匹配搜索,从而完成编码。仿真结果表明,该算法较局部方差算法和正负跳变算法的编码速度分别提高了10倍和5倍,重构图像的峰值信噪比也有所提升。

多层焊填充层焊道图像处理及边缘提取

结合二维小波变换方法与数学形态学方法对多层焊填充层焊道图像进行处理,实现对焊道边缘及坡口边缘的提取。首先通过对图像进行小波变换获取明区及暗区信息,鉴于坡口边缘及焊道边缘两端暗区及明区的峰值绝对值大于其他位置,将图像小波变换结果进行二值化处理,取对应峰值的位置信息。然后根据图像明区及暗区的峰值所处位置特征采用图像形态学方法对其进行处理,最后提取焊道及坡口边缘。采用该方法获取的边缘与实际焊道及坡口边缘吻合。