提出了一种新的基于梯度算子法检测灰度图像边缘的方法.该方法在3×3的邻域窗内,分别用梯度法对窗内的水平方向、垂直方向和正、负45(角方向上的边缘线进行检测,找到梯度最大的边缘线,从而组成最终的边缘图像.实验表明:该方法简单,边缘检测图像效果好.在此基础上,又提出了增强边缘检测方法和简化边缘检测方法.这两种对基于梯度算子法的改进方法分别适用于检测小的边缘梯度和需要快速检测边缘这两种情况.
边缘检测 梯度算子 模式识别 图像处理
1 上海交通大学,自动检测研究所,上海,200030
2 目标与环境光学国防重点实验室,北京,100854
红外序列图像的准确分割是自动目标识别的关键,而当图像背景复杂时,传统的图像分割技术往往难以满足要求,为此,提出了基于支持向量机的红外序列图像分割方法.序列图像中的部分帧被作为训练样本,通过选择适合的模型参数,运用支持向量机方法建立学习机器,将后续图像帧中的目标从复杂的背景中识别出来,从而实现红外图像分割.实际红外序列图像分割表明,基于支持向量机的图像分割方法不需要复杂的预处理和后处理工作,分割效果理想,对于小目标的图像,识别正确率可达99%.
支持向量机 红外图像 图像分割 目标识别
提出了一种红外序列图像中小目标的Dempster-Shafer (DS) 证据理论识别方法.DS证据理论在图像融合中存在两个实际问题:一是经典的DS证据理论组合算子在处理高冲突信息时会产生违反常理的结果,二是如何将图像特征转化为证据理论中各个命题的基本概率指派.针对这两个问题,引入证据距离,改进证据组合公式,解决了高冲突证据下的信息融合问题,保证了融合算法的可靠性;运用模糊逻辑,求出了图像中各像素隶属于目标的基本概率指派.对实际的红外序列图像运用改进的公式进行像素级融合,并根据最大概率准则确定出图像中的小目标.实验结果表明,新方法更为有效、可靠,识别错误率可降低到6.14%.
目标识别 红外目标 图像融合 图像分割
1 上海交通大学,自动检测研究所,上海,200030
2 航天科工集团第二研究院207所,目标与环境光学国防重点实验室,北京,100854
为准确地实现目标识别,提出了将二维最大熵图像分割方法应用于红外图像实行分割.利用图像的二维直方图,二维最大熵分割方法不仅考虑了象素的灰度信息,而且还充分利用了象素的空间领域信息,能取得较为理想的分割结果.然而该方法所需的巨大运算量限制了其实际应用.运用PSO算法代替穷尽搜索获得阈值向量,求解速度可提高300～400倍,提高了分割效率.通过对实际的红外图像分割表明,这种方法简单、有效.
图像分割 微粒群优化 熵 目标识别 image segmentation particle swarm optimization entropy target recongnition
1 上海交通大学信息检测技术仪器系, 上海 200030
2 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
金属包层长周期光纤光栅可用于对谐振波长的调谐。通过实验和理论研究了长周期光纤光栅在沉积金属包层前后谐振波长的变化规律。分析了金属包层光纤的特点，给出了金属包层光纤包层模的本征方程，并给出了这一复本征方程的求解方法。长周期光纤光栅在沉积金属包层后，对低阶包层模，谐振波长会向长波方向偏移，模次增加，偏移会增大；对高阶包层模，谐振波长向短波方向偏移。不同金属包层，谐振波长的偏移量也有一定差别。所给出的理论分析方法，可用于预测谐振波长的偏移方向和大小，对设计和制做这类长周期光纤光栅提供理论参考。
导波与光纤光学 长周期光纤光栅 金属包层光纤 三层介质光纤 包层模
1 上海交通大学信息检测技术及仪器系,上海,200030
2 郑州航空工业管理学院,郑州,450052
3 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室,上海,201800
利用相位匹配条件,从理论和实验上研究了均匀LPFGs的谱结构特点.结果表明,导模和不同包层模耦合产生的光谱特性有很大差别.在模序较小时,谱宽较小;模序增加,谱宽也增加;在某一模序附近,谱宽达到最大;以后随模序增加,谱宽迅速减小.给出了LPFGs中透射谱的最大损耗率及3 dB带宽与包层模序、光栅周期、耦合系数和栅长的关系.这些关系对设计满足特定最大损耗率和带宽的带阻滤波器或增益均衡器提供一种理论参考.选用不同的包层模、耦合系数和栅长,可以设计出谱宽很大或很小的LPFGs.
纤维光学 长周期光纤光栅(LPFG) 滤波器 增益均衡器 光谱带宽
1 上海交通大学电子信息学院,上海,200030
2 目标与环境光学国防重点实验室,北京,100854
为了有效融合高度冲突的证据,提出一种新的基于证据距离的组合方法.首先引入了一个证据体距离函数,之后求出系统中各证据被其它证据所支持的程度,对支持度归一化后获得各个证据的可信度,并将可信度作为证据的权重,对系统中的证据加权平均后再利用Dempster组合规则实现信息融合.与其它方法比较,该方法在系统存在伪证据(干扰)时仍然能够有效快速地识别出目标.
证据理论 组合规则 冲突证据 目标识别 evidence theory combination rule conflict evidence target recognition
基于IF THEN的推理规则,提出了一种模糊推理的边界检测方法,实现对灰度图像的边界检测.通过分析图像中是否有灰度突变,来判断边界的存在.在进行边界检测的同时,还可以抑制脉冲噪声的干扰.实验结果表明:基于模糊推理的边界检测方法在使用少量推理规则的条件下,也可以对图像边界进行很好的检测.
边界检测 模糊推理 图像处理
1 上海交通大学电子信息学院仪器系,上海,200030
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
长周期光纤光栅是在光纤纤芯中沿轴向形成折射率周期性调制的带阻型光纤器件。与光纤布拉格光栅不同,它表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长的耦合。研究了纤芯基模、包层模式(HE1l/EH1l)及其有效折射率随波长的变化,研究了纤芯基模与包层模式(HE1l/EH1l)的耦合系数。研究表明,纤芯基模与一阶低次包层模式的有效折射率随波长增大而减小,纤芯基模与HE1l产生的耦合系数远大于与EH1l的耦合系数,并且包层模式次数较低时,耦合系数随次数的升高而增加。这与以前的研究结果有所不同。
纤维光学 长周期光纤光栅 模式耦合 有效折射率 耦合系数
三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段,在机器视觉、自动加工、工业检测、产品质量控制领域具有重要意义和广阔的应用前景.光学非接触测量由于其高分辨率、无破坏、数据获取速度快等优点而被认为是最有前途的三维形貌测量方法. 介绍了光学非接触测量方法中的光切法、基于调制度测量的原理及优缺点,重点介绍了光栅投射法的测量原理,并分析了其研究热点与发展方向.
非接触检测 形貌测量 3D
