视频流的一个小时间段的图像序列的中值滤波,可以在动态目标不是特别密集的情况下获得较好的实时更新的背景图像。本文重点针对视频动态目标检测中的背景实时更新问题,采用中值滤波方法,进行了比较深入的研究,并就如何选取图像序列进行中值滤波进行了详细的比较计算,建立了中值滤波的理论模型。研究表明,如果图像序列时间段过短,背景中就会有比较大的目标阴影,如果图像序列时间段过长,则不能反映实时背景,在目标检测中会有较大误差。根据理论模型选取时间段适当的几帧图像进行中值滤波,就可以较好地兼顾背景实时性提取和消除目标阴影的目的。

提出了一种基于分层树型结构正交匹配追踪算法的快速图像去噪方法.通过选择高斯函数和墨西哥草帽小波母函数构建混合冗余字典,采用分层树状结构表示字典,结合构正交匹配追踪算法,实现图像稀疏表示,提高了图像表示的稀疏性,降低了算法的复杂度.依据噪音能量阈值,通过多次迭代达到图像去噪的目的.实验结果表明,在相同的噪音水平下,该迭代去噪算法取得了较高的较好的PSNR,获得更好的视觉效果.

为了提高光斑的质心探测精度，要对采集的光斑图在质心位置确定之前进行抑噪预处理，采用5种常用的图像处理方法对光斑图进行抑噪处理。仿真和实验结果表明，两种非线性滤波算法效果最好，极大地提高了质心探测精度，为波前相位探测中的数据处理提供了有益的参考。

哈特曼-夏克波前传感器进行波前探测时,用子孔径光斑强度的一阶矩来计算光斑质心位置,子孔径窗口作为探测窗口,但探测时子孔径窗口内噪声对一阶矩有很大的影响,会使质心探测精度产生很大的误差.因此在计算质心位置时探测窗口的选取对探测精度有重要影响,必须选取合适的探测窗口来提高光斑质心探测精度.为此,在传统算法的基础上提出优化探测窗口的方法来提高质心探测精度,仿真和实验结果表明新方法提高了质心探测的精度,未经处理的高噪声恢复波前的波前残差峰谷值是2.851 4λ,均方根值是0.606 3λ,优化探测窗口后波前残差的峰谷值是1.636 2 λ,均方根值是0.367 1 λ,重构误差减小了40%.证明了算法的可行性和稳定性.

在激光传输与放大系统中,激光束的空间滤波是光束质量控制的重要环节.利用各向同性晶体的旋光性,采用偏振光检偏法选择不同空间频率光束的通过与阻挡,实现激光光束的近场空间滤波.用多个滤波器串接构成滤波器组,可提高光束空间窄带滤波性能.该方法有利于克服激光工程中采用4f滤波带来的空间滤波器体积庞大与抽空耗能的缺点.

将两块液晶电视(LCTV)通过中继成像方式级联,一块用于模拟小尺度畸变波前,另一块用于控制和衰减前面的小尺度畸变,通过环路径向剪切干涉(CRSI)装置对畸变波前的控制结果进行检测,从实验上实现了LCTV对激光光束小尺度波前畸变的控制.从理论上对实验原理进行了分析,给出了补偿后波前存在剩余波前起伏的合理解释.

在高功率激光系统,激光束小尺度相位畸变波前探测是实现激光束中频段波前补偿与控制的重要前提.采用阵列菲涅耳波带片作为激光束波前传感的子孔径分割器,利用区域重构的Southwell模型进行波前重构.并针对波前传感器子孔径数目、小尺度相位畸变波前的参数对波前重构精度影响进行分析与模拟计算,给出了阵列菲涅耳波带片合理的子孔径数目,为20×20～30×30;对小尺度相位畸变,激光束波前的重构误差小于十分之一波长.

分析了液晶电视(LCTV)的位相调制特性,采用将液晶电视和能产生台阶波前畸变的位相物体同时置于环路径向剪切干涉(CRSI)装置入射光路中的方法,在液晶电视屏上输入可产生畸变波前对应的互补波前的灰度图,实现了台阶结构畸变波前的补偿。

提出了一种测量液晶电视相位调制特性的新方法,并对液晶电视在该干涉仪中形成的条纹图进行了解释,对EPSONP13VM125液晶电视的相位调制特性进行了实际测量,结果表明该测试方法能实现液晶电视相位调制特性的全场、快速和准确测量.

通过对扭曲向列型液晶电视的光学调制特性研究,利用其位相调制模式下灰度图像与位相调制的映射关系和光学干涉效应,实现了实时光学图像边缘提取.该方法不仅实时处理效果好,而且系统紧凑、操作简单.