大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026
针对退化的水下图像存在色彩失真,对比度低和视觉模糊的问题,提出一种基于高低频分量融合的水下图像增强算法。首先利用多尺度Retinex算法估计高频分量,并对其进行对比度受限的自适应直方图拉伸,在增强全局对比度的同时突显细节信息;为了防止在图像拉伸的过程中产生噪声以影响图像质量,对拉伸后的高频分量使用引导滤波进行去噪声处理;然后将原图与高频分量相除以获取低频分量,同时使用多尺度细节提取法获取细节信息;最后将去除噪声的对比度增强图像和高低频细节图像进行线性加权融合并进行颜色校正,获得最终的水下清晰图像。实验结果表明,所提算法能够有效地增强图像对比度和细节,明显改善图像的视觉效果。
图像处理 水下图像增强 融合 高低频分量 颜色校正 激光与光电子学进展
2020, 57(16): 161010
1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004
2 北京邮电大学自动化学院, 北京 100876
3 中国食品药品检定研究院, 北京 100050
由于近红外光谱在药品鉴别应用中具有分析速度快、 样品无损、 可现场检测等突出优点, 目前已在众多领域中广泛应用。 但近红外光谱存在信噪比低, 吸收强度弱且谱峰重叠等缺点, 无法从光谱中直接得到定性/定量的物质信息, 因而近红外光谱分析技术常作为一种间接分析技术, 并且光谱的化学计量学建模方法成为近红外光谱分析的核心内容。 深度学习是机器学习的一个新的分支, 并已经成功运用于多个领域。 深度学习的网络结构和非线性的激活能力, 使其模型特别适合高维、 非线性的大规模数据建模。 为进一步丰富近红外光谱建模方法, 并提高近红外光谱分析技术的回归精度或分类准确率, 将深度学习方法应用于近红外光谱分析, 发展新的建模方法十分必要。 面向近红外光谱定性分析技术, 提出一种基于堆栈压缩自编码网络（SCAE）光谱定性分析方法, 并应用于多类别药品的光谱分析, 以区分或鉴别不同厂家生产的同种药品。 压缩自编码网络（CAE）以自编码网络（AE）为基础, 进一步加入雅克比矩阵作为约束项。 自编码网络最初是用实现数据降维, 以学习数据内部特征, 而雅克比矩阵包含数据在各个方向上的信息, 将其作为AE的约束项则可使提取到的特征对输入数据在一定程度下的扰动具有不变性, 从而提高AE提取特征的能力。 SCAE是一种由多层CAE构成的神经网络。 前一层CAE的隐藏层作为后一层CAE的输入层, 网络的全部参数是通过采用逐层贪婪的训练方式来获取的, 训练结束后将所有网络视为一个整体, 通过反向传播算法进行微调, 最后使用Logistic/Softmax分类器进行定性分析。 实验数据均为中国食品药品检定研究院采集, 以头孢克肟胶囊作为二分类实验数据, 硝酸异山梨酯片作为多分类实验数据。 通过Bruker Matrix光谱仪测定每个样本在不同波长下的吸光度值得到其光谱曲线, 再通过OPUS软件消除漂移等因素对光谱样本之间产生的偏差。 接下来通过实验确定约束项雅克比矩阵的系数λ为0.003之后建立模型。 建模过程分为五个阶段, 分别为: 预处理阶段, 预训练阶段, 微调阶段, 测试阶段和对比阶段。 为了验证SCAE在分类准确性、 算法稳定性和建模时间等方面的性能, 与BP神经网络、 SVM算法、 稀疏自编码(SAE)和降噪自编码(DAE)开展对比实验研究。 分类准确性方面, 在不同的训练集与测试集的比例下, SCAE均有最佳的分类准确性与算法稳定性。 建模时间方面, 由于SVM算法不需要预训练和特征提取, 所以运行时间方面比其他算法有大的优势, 但是SCAE建模速度优于除SVM之外的其他对比算法。 综合而言, 使用SCAE进行药品鉴别有效可行。
堆栈压缩自编码 雅克比矩阵 近红外光谱 药品鉴别 Stacked contractive auto-encoders Jacobian matrix Near infrared spectroscopy Pharmaceutical discrimination
1 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 华北电力大学 电气与电子工程学院 新能源电力系统国家重点实验室, 北京 102206
随着智能电网上升成为国家战略，其高速、高集成度的光纤通信网络通信的安全性和可靠性成为了一个需要重点关注的问题，然而电网中广泛使用的光电信号转换装置却并没有针对可能遭受到的强电磁脉冲攻击进行防护，一旦被干扰或损伤，可能危及整个通信网络乃至电网的安全性。针对一种常用的光电转换器，开展了典型高功率微波环境下的辐照效应试验，发现其在较低场强即可能出现干扰和扰乱的效应现象。并通过进一步的壳体耦合仿真分析和典型半导体器件的干扰机理研究，明确了散热孔阵为主要的能量耦合通道，低频 （L波段）耦合效果优于高频 （S波段）近一个量级。耦合场通过场路耦合主要作用于转换芯片，本质原因可能是半导体器件的闩锁效应。
高功率微波 光电转换器 闩锁效应 high power microwave fiber converter latch-up effect 强激光与粒子束
2018, 30(1): 013002
1 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院， 黑龙江 哈尔滨150025
2 佳木斯大学生命科学学院， 黑龙江 佳木斯154007
3 佳木斯供水公司， 黑龙江 佳木斯154002
以榛子一年生枝条为试材， 利用原子吸收光谱法和电导法分别测定与分析榛子3个种(6个无性系)不同低温处理后的K+渗出率和电解质渗出率， 并建立了各无性系的低温－K+渗出率及低温–电解质渗出率回归模型。 结果表明： 利用２种方法综合评价各无性系抗寒能力结果一致， 原子吸收光谱法测定K+渗出率指标可作为榛子无性系抗寒性的一种早期鉴定手段； 6个无性系抗寒性大小排序为： C7R7＞Z-9-40＞C6R1＞CS2R1＞Z-9-22＞Z-9-30， 3个种的抗寒性强弱顺序为： 平榛＞平平欧杂交榛＞平欧杂交榛； 各无性系半致死温度在－26～40 ℃之间。
原子吸收光谱法 榛子 抗寒性 电导法 Atomic absorption spectrometry Hazel Cold resistance Electro-conductivity gau 光谱学与光谱分析
2010, 30(6): 1666
目前，波分复用(WDM)系统已被广泛应用，因此，对波分复用设备的维护就显得非常重要。文章针对波分复用设备的各单元，结合作者实际工作中的经验，对维护的要点进行了阐述，同时，介绍了实际工作中常用的波分复用系统故障处理方法。
波分复用 日常维护 故障 定位 WDM operating maintenance failure location
提出了一种在复杂背景中检测行驶车辆的方法,首先用概率统计的方法通过三帧图像间的运动信息找出运动区域,然后用静止分割得到的区域信息修正运动分割的结果,并采用图像增强技术改进了分割效果。检测结果可作为智能交通系统(ITS)中高层交通管理和车辆控制的基础.
运动分割 区域分割 图像增强. motion segmentation region segmentation image enhancement.
