为实现图像超分辨力重建, 提出了一个自适应半耦合稀疏字典学习算法。由于耦合字典学习算法中存在稀疏编码约束条件太过严苛的缺点, 本文采用半耦合的字典学习算法。根据在半耦合的字典学习算法中全局字典表达的局限性, 分析和采用了多字典训练算法及相应的重建方法。提出了基于自适应图像块聚类算法的半耦合稀疏字典学习算法。仿真实验结果显示, 新算法重建得到的 Butterfly,Cameraman,Foreman,Plants,Hat和Lena等图像的峰值信噪比 (PSNR)分别比用基于K-means聚类算法的半耦合稀疏字典学习算法得到的重建图像高出 0.18 dB,0.16 dB,0.52 dB, 0.21 dB,0.23 dB和0.14 dB。该算法可以得到更好的图像重建效果。
自适应聚类 稀疏表示 超分辨力 半耦合字典学习 图像处理 adaptiveclustering sparse representation super resolution semi -coupled sparse dictionary learning image processing 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 529
1 四川大学电子信息学院, 四川成都 610065
2 韩国仁川大学信息技术学院, 韩国仁川 402751
3 西安电子科技大学通信工程学院, 陕西西安 710071
4 云南大学党委组织部, 云南昆明 650500
在图像处理领域, 基于稀疏表示理论的图像超分辨力算法、高低分辨力字典与稀疏编码之间的映射关系是其中的 2个关键环节。由于丰富多样的图像类型, 单一字典并不能很好地表示图像。而在稀疏编码之间的映射关系上, 严格相等的约束关系也限制了图像重建的效果。针对上述两个方面, 采用包容性更强的多个字典与约束条件更为宽松的全耦合稀疏关系进行图像的超分辨力重建。在图像非局部自相似性的基础上, 进行多次自适应聚类; 挑选出最优的聚类, 通过全耦合稀疏学习的图像超分辨力算法, 得到多个字典; 最后, 对输入的低分辨力图像进行分类重建, 得到高分辨力图片。实验结果表明, 在图像 Leaves,Barbara,Room上, 本文的聚类算法比原全耦合稀疏学习算法在峰值信噪比 (PSNR)上分别提升了 0.51 dB,0.21 dB,0.15 dB。
图像处理 自适应聚类 超分辨力 自相似性 image processing adaptive clustering Super -Resolution self -similarity 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 522
1 中国民航飞行学院 航空工程学院, 四川 广汉 618307
2 西南师范大学 电子信息工程学院, 四川 南充 637009
3 四川大学 电子信息学院, 四川 成都 610064
在安检领域, 目前最主要的手段是人工分析X光图像, 以检测是否隐藏的违禁品。由于人工检测存在较强的主观性, 并且在安检员疲劳时容易造成漏判、错判。针对这一问题, 对X光异物图像进行自动识别研究, 提出了基于Tamura纹理特征和随机森林的X射线异物分类方法。介绍了基于计算机视觉的X光违禁品自动检测识别系统; 提出一种基于Contourlet变换的Taruma纹理特征提取方法, 通过该方法得到Taruma纹理特征向量; 最后采用随机森林分类器对违禁品图像进行分类判断。实验结果表明, 基于Tamura纹理特征和随机森林的X射线异物分类能够有效地区分不同种类的违禁品。
X射线异物 Contourlet 变换 Tamura纹理特征 随机森林 分类 illegal object with X ray Contourlet transform Taruma texture feature random forest classification
1 四川大学 电气信息学院, 成都 610065
2 四川大学 电子信息学院, 成都 610065
提出了一种嵌入到常规几何标定过程中的非线性校正算法.该方法通过相位获取投影图案与拍摄图像对应点之间的亮度关系,进而确定系统的非线性亮度响应.该算法在几何标定进行的同时,无需调整系统设置或投影额外的结构光图案,直接导出用于非线性预补偿的灰度查找表.实验结果表明,校正后的相位误差比校正前减少了约95%.
相位测量轮廓术 结构光 三维测量 非线性畸变 系统标定 phase measuring profilometry structured light 3-D measurement nonlinear distortion system calibration 强激光与粒子束
2015, 27(7): 071005
1 四川大学 电气信息学院, 成都 610065
2 四川大学 电子信息学院, 成都 610065
提出了一种减小多路径效应带来的误差影响的方法，优化了相位测量轮廓术，利用亮度调制的差分图确定了受多路径效应影响大的区域，并根据相邻像素点的相位进行校正。实验表明，该方法有效地减小了相位误差，提高了三维测量的精度，校正后相位误差的均方根值比校正前减小了约57.3%。
相位测量轮廓术 多路径效应 相位误差校正 CCD成像 插值 phase measuring profilometry multi-path effect phase error correction CCD imaging interpolation 强激光与粒子束
2015, 27(4): 041013
1 四川大学 电气信息学院, 成都 610065
2 四川省产品质量监督检验检测院, 成都 610100
3 四川大学 电子信息学院, 成都 610065
在相位测量轮廓术中,由于被测物体表面反射率过大,导致照相机捕获的图像中部分像素点强度值超过照相机的最大量化值,即光强度饱和。分析了光强度饱和引起的相位误差,提出一种相位融合算法。该算法通过查找归一化后的最大调制强度,提取其对应的相位,并将该相位作为三维重建的最终相位。实验结果表明,在理想情况及测量系统存在Gamma畸变时该算法均能有效地修复饱和误差。当测量系统存在Gamma畸变时,校正后相位误差均方根值相对于传统技术减小了58.86%。
测量 相位测量轮廓术 光强度饱和 相位误差 调制强度 measurement phase measuring profilometry intensity saturation phase error modulation intensity 强激光与粒子束
2014, 26(12): 121013
1 四川大学 电气信息学院, 成都 610064
2 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
3 四川省产品质量监督检验检测院， 成都 610100
为了减小相位测量轮廓术中因数字化设备内部结构的量化处理过程引起的相位量化误差，提高相位测量精度。针对相位测量精度要求较高且表面凹凸变化不大的被扫描物体提出了一种能够有效校正相位测量轮廓术量化误差的算法，测量相位中的每一个像素点利用其相邻像素点进行校正。实验结果显示，校正之后，相位量化误差标准差减小了41.38%，相位测量的精度得到了提高。
相位测量轮廓术 量化 相位量化误差 误差校正 相邻像素点 phase measuring profilometry quantization phase quantization error error correction neighborhood pixels 强激光与粒子束
2014, 26(11): 111005
1 四川师范大学 数字媒体学院, 四川 成都 610068
2 湖北民族学院 信息工程学院, 湖北 恩施 445000
3 四川大学 电子信息学院, 四川 成都 610065
多视频超分辨率时间重建技术可以消除视频中的运动模糊和运动混叠现象。进行多视频时间重建时, 重建倍数过小不能有效地减小运动模糊和运动混叠现象; 而重建倍数过大会产生严重的时间振铃现象和运动物体位置的跳变。本文对如何在重建过程中确定最优的时间重建倍数进行了研究。通常情况下, 在决定多视频时间重建倍数时只考虑输入视频的个数; 但在实际重建过程中, 除了输入视频个数的因素, 时间重建倍数还与各个输入视频在时间上能提供的冗余信息量有关。文中从多个低分辨率输入视频配准后的位置关系入手, 通过对曝光区间的分析, 提出了确定多视频时间重建倍数的计算方法。最后对提出的方法进行了理论分析与实验, 证明了所提方法的有效性。
多视频超分辨率 时间重建倍数 时间配准 时间分辨率 冗余信息 video-to-video super-resolution temporal reconstruction times temporal alignment temporal-resolution redundant information
使用近红外光谱仪获取由高岭土、 白云母和蒙脱石三种岩石矿物粉末混合成的模拟天然岩石样本的近红外漫反射光谱信息, 通过标准归一化（standard normal variable）的方法对光谱数据进行预处理, 采用随机森林（random forest）进行数学建模, 对岩石样本的组成成分进行预测, 预测得到三种岩石成分最小均方根误差分别为: 0.088 0, 0.095 6, 0.121 2。 实验结果表明应用近红外漫反射光谱来测定天然岩石中各种矿物成分的含量是可行的, 为今后岩石成分的快速检测提供了理论依据。
近红外漫反射光谱 标准归一化 随机森林 最小均方根误差 岩石矿物 Near-infrared diffuse reflectance spectroscopy SNV Random forest Minimum root mean square error Minerals of rock
为了实现液晶移相器的每个光栅电极的驱动电压可以单独控制的目的, 采用现场可编程门阵列编程的方法, 进行了理论分析和实验验证, 实现了驱动液晶移相器光栅电极的电压, 以达到调整电极的相位分布。结果表明, 液晶光栅电极相位的周期性分布对传输的光波可以进行相位调制, 即可实现扫描。这一结果对调节液晶移相器光栅电极的相位是有帮助的
光学器件 液晶移相器 现场可编程门阵列 扫描 optical device liquid-crystal-based phased array field programmable gate array scan
