近年来有大量关于无参考模糊图像质量评价的研究,但是目前很多方法都忽略了图像内容对评价结果的影响。针对纯背景的无显著性目标图像和含背景的显著性目标图像的模糊评价方式是不同的,基于人眼注意力机制,前者侧重于图像的整体模糊,而后者更侧重于图像的局部细节模糊。整体模糊指的是图像整体内容的锐度信息,局部细节模糊指的是图像不同位置的局部锐度信息,二者可以将视觉显著性和图像内容更好地结合起来。针对上述问题,提出了一种基于显著性目标分类的无参考模糊图像质量评价方法。首先提出了一种基于显著性检测的目标分类算法,对待评价图像进行显著性目标分类,然后根据分类结果提取其局部模糊特征和全局模糊特征,最后对这两个特征进行融合得到最终的质量评估分数。实验结果表明,该算法不仅在BLUR数据库上取得最优的评价效果,同时在LIVE、CSIQ和TID2013数据库上也有较好的结果,具有很好的鲁棒性。此外,本文算法在各数据库中也表现出了优异的统计性能。

可见光多输入多输出(MIMO)通信中空时分组编码能够获得较高的分集增益, 但是其有效性较差, 空间调制编码能够提高系统的频谱利用率但其可靠性较差。因此结合空时分组编码和空间调制编码的优势设计出空时分组-空间调制(STBC-SM)级联编码应用到可见光MIMO通信系统中, 根据朗伯光源衰减特性建立了可见光室内传输信道模型, 并对系统有效性及可靠性进行了仿真验证。结果表明在确保原有效性和相同误码率前提下, STBC-SM级联编码的可靠性较SM提高了5~8 dB,在确保原可靠性的前提下, STBC-SM级联编码的有效性较STBC提高了。表明文中设计的级联编码可有效的解决通信系统中有效性与可靠性的矛盾问题, 为研究室内可见光MIMO通信提供了很好的理论意义。

为了解决目前室内定位算法精度不高等问题, 设计了一套兼顾照明与定位的可见光室内定位装置。首先按照国际照度标准对室内光源进行了布局, 然后设计了强度调制/直接检测的可见光收发系统和以STM32为核心处理器的室内定位系统平台, 最后采用多点标定相对定位方法, 实现了目标点坐标及区域的标定。结果表明, 在满足照明的条件下, 测量误差低于10cm, 部分定位区域的测量误差为3cm,甚至0cm; 误差分辨率为0.1cm, 相对误差小于10cm。该研究为目前室内定位技术提供了一种方案。

现有基于低动态范围(LDR)图像的识别方法在良好的曝光环境下, 能取得较为理想的结果, 但其容易受照明条件的限制以及天气状况的影响, 稳健性不强。为此, 提出一种基于高动态范围(HDR)技术的识别方法。通过改进的逆色调映射算法, 对相机捕获的不同曝光的LDR图像进行自适应亮度范围拉伸, 分别生成明暗两幅子图像, 再采用多曝光融合算法对子图像进行融合, 生成一幅HDR图像代替原LDR图像进行识别。实验结果表明, 该方法可较好地提高交通标志牌的检测与识别正确率。

可见光通信要同时兼顾照明和通信的双重作用, 因此需要同时考虑光源布局及通信可靠性问题。为保证国际照明标准, 在总LED灯珠不变的情况下, 首先对光源布局进行了分析并数值计算了在同样功耗条件下3个及4个阵列布局方式的照度分布及均匀性。其次, 为了提高多阵列可见光通信系统有效性及可靠性, 将MIMO技术应用于VLC中, 采用STBC编码数值计算了多阵列布局方式下系统可靠性。结果表明, 在同样功耗条件下, 4个阵列的MIMO系统照度均匀性较3个阵列提高了20.9%, 当误码率为10-4时, 4×1系统较3×1系统的误码性能大约可提高2 dB, 4×2与3×2系统分别较4×1与3×1系统误码性能提高了6 dB与5 dB。

传统基于阵列的光源布局方式在室内难免存在光照度及系统误码率不均匀现象，为提高系统照度均匀性及通信可靠性，需合理对光源进行优化布局。本文以4 m×4 m×3 m的房间为模型，设计了单LED 阵列+灯带的环形光源布局模型。模型中间采用6×6 LED阵列，阵列内部灯珠之间的距离为0.3 m；四周采用环形灯带形式，灯珠个数为316 个，灯珠之间的距离为0.05 m。仿真结果表明，该模式下系统光照度均值为437.08 lx，光照度均匀性为93.9%，同时，系统误码率均值为2.8716×10^-7。因此，本文所设计的环形光源布局模型兼顾了室内光照度分布的均匀性和通信的可靠性，可同时满足室内照明和通信，为室内可见光通信光源布局提供了一种优化方法。