基于暗原色先验的单幅图像去雾优化技术

雾霾等粒子的大气散射作用会使得图像采集设备所获取的图像质量下降,影响后续工作。基于暗原色先验理论提出一种单幅图像的去雾优化技术。针对景深突变处出现的"白边"与"黑化"现象,提出结合最小值滤波与中值滤波的粗估计透射率优化方法。并提出自适应限定透射率下限值的方法改善天空区域的颜色失真问题。实验结果表明,该算法在去雾效果及自适应性方面优于对比算法。     

基于暗原色先验的图像去雾优化技术

由于雾霾等大气散射作用会使战场环境获取的图像质量退化,图像去雾可以大幅度提升视觉效果,方便火控系统目标识别与跟踪。基于暗通道先验理论提出一种改进的中值滤波算法,针对不同区域使用不同大小的滤波窗口,可以快速有效地对透射率细化,避免边缘效应。并且还提出了天空区域透射率优化算法,去除了天空区域的纹理和斑块效应。实验结果表明,该算法具有速度快并且效果好的特点。     

一种新的小波域维纳滤波图像去噪算法

针对传统小波去噪和维纳滤波存在的不足,提出了一种新的小波域维纳滤波图像去噪算法。首先,对含噪图像进行小波分解,依靠对角细节子带小波系数对噪声方差进行估计;然后,引入噪声方差修正因子,并根据不同子带小波系数的统计特性,在低频子带和高频子带分别选择合适的维纳滤波模板尺寸,使维纳滤波在对小波系数进行滤波处理时具备了更加精确的噪声方差估计和更加合理的滤波模板尺寸;最后,对维纳滤波处理后的小波系数进行小波重构,获得了去噪后的图像。试验结果表明:该算法兼具小波去噪的多分辨率分析特性和维纳滤波的自适应特性,能有效提高去噪后图像峰值信噪比,去噪效果优于小波去噪和维纳滤波。     

声场干涉条纹图像的降噪研究与性能仿真

引导源目标定位算法形成的声场干涉条纹图像中常附带有噪声,这对定位性能的影响非常大。为了实现低信噪比条件下对目标的准确定位,根据算法仿真结果的特点,提出了利用小波阈值去噪法对图像进行降噪处理。针对软硬阈值去噪的不足,采用了阈值函数的改进方案。对小波去噪后图像再进行二值化设置,能有效提高算法去噪效果。仿真结果表明小波降噪处理能有效提高引导源目标定位算法在低信噪比条件下的定位性能。     

加权核范数最小化和改进小波阈值函数的图像去噪算法

针对加权核范数最小化算法存在结构残余噪声以及无法较好地保持图像边缘结构的问题,提出基于加权核范数最小化和改进小波阈值函数的图像去噪算法。利用全变分模型对噪声图像进行初步去噪,使用噪声图像与初步去噪后的图像进行差分运算,对差分后得到的噪声残差图像使用改进的小波阈值函数去噪,将小波去噪后的残差图像与初步去噪图像叠加,将叠加后的图像使用基于残余噪声水平迭代的加权核范数最小化算法进行二次去噪。相较于当下主流去噪算法,经该算法处理后的图像的PSNR和SSIM值均有所提升,能够更好地保持图像的纹理结构,且在高噪声环境下效果更佳。     

一种定标缺失情况下的高光谱目标识别方法

高光谱遥感图像识别在民用和军事领域有着广泛的应用。在缺乏定标信息、缺乏同步观测大气光学参数情况下,对高光谱图像进行地物识别尚没有系统有效的方法,制约了其在定量遥感方向的应用。对此提出了一种利用粒子群算法优化6S模型参数基础上的高光谱遥感数据校正方法,并将其应用于定标缺失情况下的目标识别中。实验表明:在对遥感图像利用少许先验信息选择参数进行校正后,分类准确率为76.25%。而利用粒子群算法优化参数的6S校正后,分类准确率提高到91.58%,目标识别准确率得到了有效提高。     

基于非凸范数最小化图像去噪算法

为改善高斯噪声条件下图像去噪性能,基于低秩理论,提出基于伽马范数最小化的图像去噪算法.所提算法对噪声图像重叠分块,基于结构相似性指数自适应搜索与当前图像块若干最相似非局部图像块以组成相似图像块矩阵,进而利用非凸伽马范数无偏近似秩函数以构建低秩去噪模型,并基于凸优化理论求解所得低秩去噪优化问题,重组所得去噪图像块以获得最终去噪图像.与PID,NLM,BM3D和NNM等主流去噪算法相比,实验结果表明,所提算法可有效消除高斯噪声,且可较好地恢复原始图像细节.     

面向Bayer真彩色航空影像特征匹配的彩色描述符适用性分析

针对Bayer真彩色遥感影像进行特征匹配时,彩色描述符的效果与适用性问题一直研究较少。结合Bayer真彩色遥感影像成像变化规律和彩色描述符算法特点,从理论上分析彩色描述符的不变性。提出模拟数据评价、不同类别影像评价、任务总体适用性评价等三种实验方法对彩色描述符适用性进行实验验证和分析。通过理论分析和实验评估,总体上彩色描述符中RGBSIFT算法效果最优,对Bayer真彩色航空影像特征匹配有较好的适用性,并且不同地物属性影像在特征匹配时有不同的最优彩色描述符。     

基于FMLNet的光学成像雨（雾）信息自主消除算法

航天发射和回收任务中,通过运载火箭以及无人机获取的光学图像易受雨雾的影响导致成像质量下降。为了同时满足雨纹消除和除雾应用需求,进一步提升雨（雾）图像信息恢复的质量,将特征提取、多尺度映射、局部极值以及非线性回归处理相结合,设计一种新的雨（雾）信息自主消除网络（FMLNet）,提出一种基于FMLNet的光学成像雨（雾）信息自主消除算法。使用Maxout单元层生成几乎所有与雨（雾）相关的特征,运用一种新的非线性激活函数（BReLU）以提高恢复无雨（雾）图像的质量,使其特征提取层和非线性回归层与经典CNN网络具有明显的不同。分别对雨（雾）图像数据集进行实验测试,结果表明,算法在峰值信噪比（PSNR）和结构相似指数测度（SSIM）评价指标上均优于其他常用算法。通过各算法处理效果的视觉观察比对,该算法能够很好地进行图像雨纹消除和图像除雾,能将不同雨（雾）场景下的图像恢复至细节丰富的干净场景图,图像复原度更高、视觉效果更好,从而验证了算法的有效性。     

结合分割和改进SIFT的不同波段SAR图像配准

针对不同波段SAR图像配准问题,提出一种结合阈值分割和改进SIFT描述子的配准方法。该方法首先基于改进的二维交叉熵进行图像分割,通过形态学处理获得图像的稳定区域;然后利用Sobel算子改进特征点梯度幅值和方向的计算,并通过优化的梯度位置方向直方图(GLOH)特征生成新的关键点描述子;最后采用距离比和快速抽样一致(FSC)算法获得最佳匹配点对,完成图像配准。实验结果表明,该方法在提升算法效率的同时,可以获得较高的配准精度。     

OFDM/OQAM系统信道估计改进方法

在基于导频的信道估计方法中,伪导频的功率决定了该信道估计方法的性能。为了提高OFDM/OQAM系统的信道估计精度,提高频谱效率,提出一种基于改进导频结构的信道估计方法。在原有导频结构的基础上,对其中功率最高的导频结构进行改进,并给出对应的信道估计方法。由于缺乏足够的接收信号先验知识,无法直接对信道进行估计。为了解决这一问题,提出一种预判决方法对接收信号进行估计,并通过迭代减小预判决引入的误差,提高估计精度。仿真结果表明,本文提出的导频结构具有更高的频谱效率和更好的信道估计性能。     

校准方法和存内训练相结合的忆阻器神经形态计算方法

基于忆阻器的神经形态计算架构在图像分类、语音识别等领域取得了较好的效果,但当忆阻器阵列存在低良率问题时,其性能会出现明显下降。提出一种基于忆阻器神经形态计算的校准方法和原位训练相结合的算法,利用校准方法提高乘累加计算的准确率,并利用原位训练方法降低训练误差。为了验证所提方法的性能,采用多层感知器架构进行仿真。从仿真结果来看,神经网络的精度有明显的提高(近40%)。实验结果表明,与单纯的校准方法相比,采用所提方法训练的网络精度提高了约30%,与其他主流的方法相比,所提方法训练的网络精度提高了0.29%。     

基于谱分析的卫星通信调制识别算法

通过分析典型卫星通信信号功率谱、平方谱、四次方谱以及包络平方谱特性,针对卫星通信随参信道造成信号噪声谱均值与方差随频率变化这一问题,采用最小二乘法对信号谱图进行预处理,定义偏离比作为单频分量检测值,在无任何先验知识条件下提取一组鲁棒性强的特征参数,实现信号自动调制识别。实验证明,改进后的算法复杂度较低、过程简单易实现,所提取参数对数字信号的调制指数与滚降系数不敏感,具有较好的可分性与稳健性,并同样适用于随参信道的信号调制识别,具有一定的实用意义。     

SAR图像中道路的检测

提出一种两步算法用于从合成孔径雷达 (SAR)图像中无监督地提取线性特征 ,特别是提取公路网。第一步利用局部线特征检测算子提取线基元 ,为此提出一种改进的均值比率 (RoA)算子 ,应用SAR图像的内在统计特性 ,保证较高的准确率 ;第二步引入公路结构特征的先验信息 ,对提取的线基元进行组织 ,获得比较宏观的线性结构。文中的方法通过ERS -1图像加以验证。     

单像自标定的迭代优化方法

针对基于灭点的单像自标定方法精度不高的局限性,利用影像中的灭点和椭圆几何约束信息,提出一种迭代优化的单像自标定方法。根据极点-极线关系及其表示的正交性,由影像中的椭圆曲线及其所在平面的灭线确定一组正交共轭灭点对。利用这些正交共轭灭点对建立关于主距和主点的非线性模型,以主距的方差最小作为优化准则,并选用多个位置作为主点的初始值进行多次迭代优化估计,获得主距和主点的最优结果。仿真影像和真实影像实验结果表明,该方法能够有效地实现单像自标定。与基于灭点的摄像机标定方法相比,该方法能够获得更为满意的标定结果。     

一种面向目标的伪彩色图像融合算法

针对远距离红外与可见光融合图像中目标不突出的问题,提出了一种面向目标的伪彩色图像融合算法。基于目标特征将红外图像分割为目标区域和背景区域,以人类视觉的生物机理和感受野的数学模型为基础,利用差分高斯函数(Difference of Gaussians,DOG)模拟视觉拮抗特性,对目标区域和背景区域用改进的感受野模型和不同的彩色映射规则进行伪彩色图像融合。实验结果显示:该算法能够保留图像共有特征,突出独有特征,融合图像色彩自然、目标突出,具有良好的视觉效果。     

OQAM/OFDM系统中基于压缩感知的离散导频信道估计方法

针对多径信道条件下,偏移正交幅度调制的正交频分复用(OQAM/OFDM)系统中采用导频序列方式进行信道估计时导频开销较大的问题,提出一种基于压缩感知的离散导频信道估计方法。该方法利用无线信道的稀疏特性,建立基于压缩感知的OQAM/OFDM系统信道估计模型,对离散导频结构进行了优化设计,使较少的导频符号随机分布在子载波上,在接收端利用信号恢复算法实现信道估计。该方法能够显著减少导频数量,并实现高精度信道估计性能,通过实验仿真对比验证了所提方法在慢时变和快时变的无线信道条件下的有效性。     

一种基于特征匹配的实时电子稳像算法

为了实时地稳定摄像系统的输出视频,提出了一种基于特征匹配的实时电子稳像算法。将改进的Kanade Lucas Tomasi(KLT)算法用于特征提取,并提出一种新的基于灰度投影均值的特征匹配算法。为了保证稳像结果的鲁棒性,还给出了特征的有效性检验方法。另外,基于高实时性对运动滤波算法的要求,在有意运动参数估计中采用了递归Kalman滤波法。实验表明,在微机上稳定单帧图像仅需24.7ms,能够满足实时性要求,且具有良好的稳像效果。