Oversample Reconstruction Based on a Strong Inter-Diagonal Matrix for an Optical Microscanning Thermal Microscope Imaging System

Based on a strong inter-diagonal matrix and Taylor series expansions,an oversample reconstruction method was proposed to calibrate the optical micro-scanning error. The technique can obtain regular 2 ×2 microscanning undersampling images from the real irregular undersampling images,and can then obtain a high spatial oversample resolution image. Simulations and experiments show that the proposed technique can reduce optical micro-scanning error and improve the system＇s spatial resolution. The algorithm is simple,fast and has low computational complexity. It can also be applied to other electro-optical imaging systems to improve their spatial resolution and has a widespread application prospect.

高分辨力光学微扫描显微热成像系统设计与实现

为提高已研制的基于非制冷焦平面探测器的显微热成像系统的空间分辨力,研究提出了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统。分析了光学平板旋转微扫描的工作原理,给出了微扫描器相关的参数设计、加工容差,并与现有的非制冷显微热成像系统实现了一体化设计与加工,确定了光学微扫描显微热成像系统的技术指标。利用该系统实际采集的显微热图像与过采样处理结果表明系统整体设计的有效性,系统空间分辨力得到提高,可应用于高分辨力显微热分析。

显微热成像系统帧间差分过采样重构研究

基于泰勒级数展开,提出帧间差分过采样重构法,解决光学微扫描显微热成像系统微扫描高分辨力过采样图像的问题.该方法基于非标准2×2微扫描欠采样图像Y,求出图像间的微位移得到校正矩阵A-1,由X=A-1Y得到标准2×2微扫描欠采样图像X后进行过采样重构.结果表明,该方法优于直接过采样法和双线性放大法,分辨的细节更多,可有效提高系统的空间分辨力;且处理算法简单,计算量小,可实现快速处理.

过采样精确重构余弦调制滤波器组的设计

本文首先推导出过采样滤波器组精确重构的条件，由于此时所需的约束条件数比临界采样时少，因而可以设计出频域衰减特性更好的滤波器组。然后提出了精确重构约束条件下原型低通滤波器的一种新的设计方法，采用矢量的二次型约束优化算法。该算法优化方便，收敛速度快，与其它方法相比，滤波器的阻带衰减大。

一种设计M通道双正交过采样图滤波器组的新算法

针对现有的M通道过采样图滤波器组整体性能较差的问题,该文提出一种过采样图滤波器组设计的新算法。在新算法中,分两步来设计图滤波器组。首先,从频谱特性方面考虑来设计分析滤波器,以分析滤波器的通带波纹和阻带能量为目标函数,以3 d B约束为约束条件,通过半正定规划求解出频谱选择性较好的分析滤波器;然后,从完全重构特性方面考虑来设计综合滤波器,以综合滤波器的阻带能量为目标函数,以完全重构条件为约束函数。上述两个约束优化问题都是半正定规划问题,都可有效地求解。新算法综合考虑了滤波器组的重构特性和频率特性,因此可以设计得到整体性能良好的M通道双正交过采样的图滤波器组。仿真对比表明,与已有的设计算法相比,新算法设计所得的图滤波器组具备更小的重构误差。

显微热成像系统自适应零点定标

针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确,空间分辨力低的问题,本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具,并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远模式红外图像模拟自适应零点定标前后实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究;完成了自适应零点定标前后实际系统采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。结果表明利用该方法完成自适应零点定位后,可有效提高过采样重构图像质量,提高了系统空间分辨力。此方法还可以应用到其他光电成像系统中。

过采样DFT滤波器组的一种简单设计方法

提出了一种几乎完全重构的过采样DFT调制滤波器组的设计方法。分析和综合滤波器组采用了不同的原型滤波器,使得设计自由度大为增加。考虑滤波器组的子带混叠、输出混叠、系统失真要求,推导并给出了相应的设计算法。实验结果证明提出的方法在相同滤波器长度情况下可以得到更好的阻带衰减。

过采样NPR DFT调制滤波器组设计

提出了一种具有不同分析和综合原型滤波器的过采样几乎完全重构(NPR)DFT调制滤波器组的更为简单的设计方法。按照滤波器组的通带、阻带、系统失真要求,以系统整体失真误差作为目标函数,分析和综合原型滤波器的阻带能量作为约束条件,同时引入了更简单的通带平坦性约束。与目前的设计方法相比,该方法可以得到性能更好的滤波器组,仿真的结果也证实了这点。

过抽样情况下的交织抽样效应

光电成象系统的抽样过程引起图象频谱分布在频谱空间无限重复，如果抽样过程满足系统的Ｎｙｑｕｉｓｔ条件，即无频谱混叠，交织抽样可消除奇数阶频谱项，对于宽频响应的重建过程，能有效地消除高阶残余频谱项产生的假响应，并且保持零阶频谱以减小图象的模糊效应。本文用光学传递函数方法对过抽样情况下的交织抽样效应进行了分析。

基于过采样的混合滤波器组性能优化

模拟误差是制约混合滤波器组信号重构精度的主要原因,如何降低由模拟误差导致的分解滤波器组系数误差成为了首要问题。引入过采样技术,研究在不同过采样率下8通道混合滤波器组的性能,寻找到过采样率最优值约等于7%。在不同模拟误差下对基于过采样的混合滤波器组的性能进行仿真,结果表明,原型结构和双阶型结构的混叠值相近,但后者对模拟误差的敏感度比前者大。信号重构阶段,在最小二乘法的基础上采用频带加权法进行误差校准。在1%模拟误差内,采用7%过采样率的原型混合滤波器组相比无过采样,平均混叠值下降了约50 dB,最大混叠值下降了约94 dB。仿真验证了引入过采样的有效性。

基于GAN数据重构的电信用户流失预测方法

用户是运营商利益的核心。随着携号转网政策的出台,运营商之间的竞争越发激烈。为了提前精准有效地预测用户流失倾向,提出了一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)数据重构的电信用户流失预测方法。首先,利用有效的数据预处理方法电信用户流失数据中的脏数据;其次,利用GAN重构电信用户流失数据,解决电信用户流失数据不平衡问题;最后,利用极度梯度提升树(extremegradient boosting,XGBoost)算法分别训练基于GAN重构的电信用户流失预测模型和基于合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique,SMOTE)采样的电信用户流失预测模型,对比两种模型的预测精度。实验结果表明,GAN重构后的电信用户流失预测模型预测精度比未重构的预测模型的准确率提升了6.75%,查准率提升了25.91%,召回率提升了30.91%,F1值提升了28.73%。该方法能够有效提升电信用户流失预测的准确度。

Micro-Scanning Error Correction Technique for an Optical Micro-Scanning Thermal Microscope Imaging System

An error correction technique for the micro-scanning instrument of the optical micro-scanning thermal microscope imaging system is proposed. The technique is based on micro-scanning technology combined with the proposed second-order oversampling reconstruction algorithm and local gradient image reconstruction algorithm. In this paper, we describe the local gradient image reconstruction model, the error correction technique, down-sampling model and the error correction principle. In this paper, we use a Lena original image and four low-resolution images obtained from the standard half-pixel displacement to simulate and verify the effectiveness of the proposed technique. In order to verify the effectiveness of the proposed technique, two groups of low-resolution thermal microscope images are collected by the actual thermal microscope imaging system for experimental study. Simulations and experiments show that the proposed technique can reduce the optical micro-scanning errors, improve the imaging effect of the system and improve the system's spatial resolution. It can be applied to other electro-optical imaging systems to improve their resolution.

WSN中一种基于过采样的数据可靠收集方案

数据收集问题是无线传感网中的一个研究热点。针对现有的数据收集方法没有考虑在BEC中数据传输的丢失现象,导致数据收集精度低下的问题,利用压缩感知理论,提出一种基于过采样的数据可靠收集方案。首先基于伪随机采样策略构造得到初始的感知矩阵Φ,然后BEC被建模为丢失概率为p的贝努利分布,最后基于信道丢失概率自适应地增加感知矩阵Φ的行数,即采用过采样来实现对节点数据的投影操作,从而保证即使投影值的传输出现丢失也能在sink处精确地恢复出原始数据。理论分析和仿真实验结果表明,该方法在BEC中是有效的,在数据重构精度以及网络生命周期等方面要优于传统的方法。

显微热成像系统微扫描误差修正技术

显微热成像系统可对物体细微温度分布进行显微检测。研制了光学微扫描显微热成像系统,但机械振动、机械加工等产生的误差会导致微扫描系统产生误差,由微扫描系统采集的4幅低分辨率图像的微位移位置不是标准的正方形,使得由这些带有误差的图像直接插值得到的图像重建质量下降,因此需降低微扫描系统的误差。基于微扫描原理和图像插值方法,提出一种由非标准2×2微扫描图像获得标准2×2微扫描图像的微扫描误差修正方法。仿真和实验结果表明,所提方法能有效减小微扫描误差,进而提高光学微扫描显微热成像系统的空间分辨率。所提方法还可以应用到其他光电成像系统中,以提高系统空间分辨率。

Instrumentation of coherent X-ray imaging and the primary experimental results

Coherent X-ray microscopy has advanced towards higher-energy, more brilliant sources over the past decade since its demonstrations, and many advancements have been made towards optimizing this imaging technique. Here we present both the experimental instrument for obtaining diffraction patterns and the primary reconstruction of yeast cell 2D projection. In addition, the characteristics of the existing optics at BL29XUL of SPring-8 Facility and the method of image reconstruction are discussed.