华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
纽扣表面缺陷形态、大小、位置多变,导致缺陷检测成为一个具有挑战性的问题。基于缺陷图像信息空间结构相关性,提出了一种基于低秩信息的纽扣图像重建方法。该方法采用低秩约束缺陷图像矩阵,通过回归的方式重构纽扣表面无缺陷图像,并利用差影法分离带有缺陷信息的残差图像,通过局部加权自适应阈值使缺陷有效显现。所提方法将最小化残差矩阵的秩转化为最小化核范数,并通过交替方向乘子法求解回归系数,利用正样本实现图像重建。针对构建的纽扣样本测试集对算法性能进行测试,证明所提方法对于不同类别的纽扣和不同大小、形状的缺陷都是有效的,算法准确率达99%,并且该方法对于光照变化也具有一定的适应性。
机器视觉 表面缺陷 图像重建 低秩信息
1 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,山西 太原 030006
2 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
3 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
基于现场可编程门阵列技术(Field-Programmable Gate Array, FPGA),我们开发了采样速率、数据处理长度等多参数可调的快速傅立叶变换功能模块,用于灵活匹配实验测量中所要求的带宽和谱分辨率等参数要求。通过磁光法拉第自旋噪声谱在半导体的对比测量,我们验证了FPGA技术的数据处理速率是商业谱分析仪的600倍左右。
自旋噪声谱 快速傅里叶变换 现场可编程门阵列 spin noise spectroscopy fast Fourier Transform field-programmable gate array
华中科技大学 光学与电子信息学院，武汉 430074
针对现有TBD(Tracking-by-Detection, TBD)跟踪算法难以兼顾计算效率与跟踪效果两方面性能的问题，本文引入了一种新颖快速的跟踪框架，利用在线序列极端学习机(On-line Sequential Extreme Learning Machine,OS-ELM)，增量更新目标的外观模型。由于ELM 的学习速度非常快，分类器可以每帧更新，因此分类器更实用于目标的外观变化。实验结果表明，本文算法可以实现实时跟踪，且跟踪精度优于其他TBD 算法。
图像处理 目标跟踪 极端学习机 image processing object tracking extreme learning machine
华中科技大学,光电子科学与工程学院,湖北,武汉,430074
运动人体识别算法由人体目标提取、头部定位、肢体分割和人体建模四部分组成.文中阐述了算法的基本原理,分析了影响算法速度的主要函数和原因.分析发现人体目标提取和肢体分割模块占用了算法时间的96%.傅里叶变换和移动向量计算成为影响肢体分割算法速度的"瓶颈",而中值滤波和形态学滤波则是影响人体目标提取算法速度的"瓶颈"因素.针对TMS320C6000DSP体系结构特点,提出了算法优化策略.通过合理配置编译器优化选项、采用内联函数、分解多层循环、指定存储器相关性,以及合理选用标准库函数的方法对算法进行了优化.实验结果表明,优化后的算法执行速度大大提高.
人体识别 图像分析 数字信号处理器 算法优化
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在背景图像差分的基础上,提出一种改进的实时背景更新算法.通过背景学习过程,利用若干帧连续图像中每点像素灰度值样本,估算对应像素点的灰度值均方差.利用正态分布的"3σ原则"对图像背景进行实时更新,消除背景变化对人体分割的影响.提出基于图像平均灰度值的阈值分割算法,以提高算法对不同光照强度的适应能力.提出基于垂直投影图的阴影消除算法,分析表明,人体躯干和影子区的垂直投影特性不同,由此可以有效消除人体影子.实验结果表明,本算法在不同的光照情况下能够完整分割运动人体图像.
图像处理 运动检测 背景更新 图像分割 阴影消除
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DSP处理器一般不带网络接口,设计了基于TMS320F2812连接高性能网络控制器AX88796组成的带网络接口的开发系统.该系统采用了AX88796的底层驱动程序,裁减TCP/IP协议栈并将其移植到DSP开发系统上.重点解决了驱动初始化,网卡的接收缓冲环管理和TCP/IP协议校验和计算等问题,实现了F2812驱动AX88796,通过TCP/IP协议接入互联网.
嵌入式系统 网络接口 TCP/IP协议栈
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阐述了基于小波变换、拉普拉斯算子以及SPSMD(差分平方和函数)的三种自动对焦评价函数,采用数字仿真技术对不同特性的几组序列图进行了实验,分析了在图像信息量变化的情况下三种评价函数的特性.通过函数曲线图形能够清楚地发现,基于小波变换的自动对焦评价函数在图像信息量很少的情况下仍有很好的判断能力,有着最好的适应性和稳定性.
自动对焦 小波变换 差分平方和函数 拉普拉斯算子 评价函数
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提出了一种基于特征区域投影特征匹配的钞币面值识别算法.针对不同面额的人民币,所选取的特征区域位置、大小和数目可不同.建立投影特征模板库,并采用分类比较和滑动匹配的方法提高算法速度和适应能力.实验结果表明:利用该算法对人民币的识别速度达到2000张/min,可满足嵌入式系统对算法实时性的要求.
图像识别 图像匹配 钞币 投影曲线 特征识别
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在运用差图像算法进行运动人体检测、噪声消除的基础上,提出了将统计直方图与梯度边缘检测相结合的算法以消除运动人体的影子;同时运用图像扩展模板并配合图像边界处平滑的算法对被分割人体的断裂处进行连接填充.实验结果验证了上述算法对噪声抑制、人影消除以及人体图像断裂处填充的有效性.
实时监控系统 图像处理 图像分割 差图像
武汉华中理工大学光电子工程系, 武汉 430074
分析了在峰值检读方式下磁光存储系统产生误码的原因,并考虑多种定时误差的存在，导出了描述信道误码特性的数学模型,在此基础上分析了磁光信号检偏方式与信道误码特性的关系，分析结果表明平衡差分信道的容错能力略高于非平衡差分信道。
磁光存储 误码 峰值检读 数据信道
