1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
光学稀疏孔径技术以其所具有的降低透镜加工面积、增大数值孔径和提升分辨率的能力被应用到超构透镜的设计和优化中。然而，目前稀疏孔径超构透镜的研究仅限于单波长，通常难以应用到宽波段成像领域。笔者基于波前编码和稀疏孔径技术设计了一种消色差稀疏孔径超构透镜。该消色差稀疏孔径超构透镜在加工面积降低至全孔径超构透镜25%的情况下，在可见光波段（400~700 nm）可实现与理想透镜一致的分辨率。该消色差稀疏孔径超构透镜既实现了对可见光波段的消色差，又解决了大孔径超构透镜的加工难题，具有加工成本低、消色差范围大、成像清晰等特点，在图像采集领域具有重要的应用价值。
光学器件 超构透镜 消色差 光学稀疏孔径 波前编码 维纳滤波
1 中国工程物理研究院 研究生院, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
3 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 621999
由于同轴电缆的低通传输特性，脉冲信号在同轴电缆中传输时不可避免地会出现畸变，并且畸变程度会随着脉冲信号频率、带宽以及传输距离的增加而增大。创新性地将图像处理领域中的一种图像复原方法——维纳滤波法应用于脉冲信号同轴电缆传输畸变补偿，仅利用同轴电缆的S参数和输出信号即可完成输入信号的重构。并以10 m同轴电缆为对象，采用该方法分别对双指数脉冲信号、高斯调制脉冲信号、调制方波信号进行传输畸变补偿。结果表明：对于不同样式的信号，该方法均具有优异的补偿性能；并且，与工程上常用的衰减补偿法相比，该方法不仅补偿精度高，还具有高的计算效率，在同轴电缆脉冲信号传输畸变补偿中具有很好的实用价值。
维纳滤波法 同轴电缆 信号补偿 畸变 调制 Wiener filtering method coaxial cable signal compensation distortion modulation 强激光与粒子束
2021, 33(12): 123025
1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，江西 南昌 330063
对基于法布里-珀罗（F-P）微腔结构的光纤声传感系统进行研究。传感头由具有高熔点、低热膨胀系数的氧化锆（ZrO2）管贴合氧化石墨烯（GO）薄膜制作而成。测试结果显示，F-P微腔的腔长为92.943 μm，反射谱的干涉对比度达25 dB。对传感头的声音传感性能进行测试，结合多帧比较法，实现了语音前导无话帧的自动识别。运用基于小波包变换的维纳滤波方法对采集到的信号进行去噪，相比单纯运用维纳滤波的方法，信噪比提高了1.5 dB，从而提高了语音质量。整个系统结构简单、成本低、实用性高，应用场景广泛。
测量 光纤声传感 法布里-珀罗 氧化锆 氧化石墨烯 小波包变换 维纳滤波 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0312003
宁夏大学 物理与电子电气工程学院, 宁夏 银川 750021
为了解决传统复原算法在退化图像复原过程中过度依赖先验知识弊端, 提出利用BP神经网络学习和泛化能力强的优点进行退化图像复原研究。首先, 采用BP神经网络进行退化图像的复原研究。然后, 针对BP神经网络在学习过程中由于对网络初始值的过度依赖导致网络收敛速度慢、易于陷入局部极小值的缺点。提出利用灰狼优化算法的全局搜索能力对BP神经网络的初始参数进行优化, 并利用改进收敛因子与动态权重指导种群移动的方式对灰狼算法进行改进。实验表明, 本文提出的改进灰狼算法优化BP神经网络复原方法与维纳滤波算法、L-R复原算法、BP神经网络和PSO-BP神经网络等复原方式相比, 收敛速度和复原精度方面得到大幅度提高, 在客观的评价标准结构相似度与峰值信噪比方面都获得较好的数值结果。
BP神经网络 灰狼优化算法 L-R复原算法 维纳滤波 PSO-BP神经网络 BP neural network grey wolf optimizer L-R restoration algorithm Wiener filtering PSO-BP neural network
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室， 上海 201800
2 中国科学院大学， 北京 100049
3 浙江科技学院工程训练中心， 浙江 杭州310023
提出一种光谱信号噪声的乘性加性混合分析模型，并采用维纳滤波和同态滤波相结合的算法对光谱信号进行去噪处理。仿真结果表明，该算法比移动平均算法、最小均方算法和递归最小均方算法具有更好的去噪性能。实验结果表明，氙灯光谱信号中的噪声符合乘性加性混合模型。与移动平均算法、最小均方算法和递归最小均方算法相比，从该算法处理后的汞灯光谱信号中能够提取更加稳定的谱峰谷位置、谱峰幅度、谱峰半峰全宽等特征值，定量分析时能获得更好的结果。
光谱学 维纳滤波 同态滤波 加性噪声 乘性噪声
哈尔滨工业大学 控制与仿真中心, 黑龙江 哈尔滨 150080
在天文图像去噪中, 为了提高迭代曲波阈值算法的去噪重建性能, 提出了基于循环平移和曲波维纳滤波的压缩感知迭代重构算法。首先, 使用基于曲波阈值的循环平移方法对重构图像进行调整以抑制重构图像中的伪吉布斯效应; 接着, 用提出的曲波维纳滤波算子替代小波阈值在迭代过程中对图像曲波系数进行筛选以进一步提高重构图像的质量。通过对添加高斯白噪声的Lena图像和月球图像进行重构实验, 分析本文算法和当前主流算法的性能。实验结果表明, 与传统的压缩感知迭代曲波阈值算法相比, 本文算法能够获得较优的去噪性能, 有效地保护天文图像的细节信息, 峰值信噪比大约提高了2.6~3.2 dB。
阈值去噪 伪吉布斯 曲波维纳滤波 天文图像 thresholding denoising pseudo-gibbs curvelet wiener filtering astronomical image
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于激光相干探测理论建立了全光纤激光相干测振系统, 并结合维纳语音增强技术实现了远距离、高质量语音信号的获取。首先, 介绍了该系统的检测原理及光纤器件特性, 搭建了全光纤激光相干测振实验系统检测发音者咽喉振动, 从而实现远距离语音信号的获取。由于直接获取的语音信号受到严重的噪声干扰, 采用基于最小控制递归平均算法估计噪声的维纳滤波来抑制噪声, 提高语音质量。实验结果显示: 激光相干测振系统可有效获取70 m内的语音信号(检测喉咙振动还原语音); 语音增强技术可有效抑制噪声, 将信噪比提高5 dB, 并增强语音的清晰度。由此表明, 该系统具备获取远距离、高质量语音信号的能力。
激光相干测振 语音获取 语音增强 维纳滤波 laser Doppler vibrometer voice acquisition speech enhancement Wiener filtering
1 中国人民解放军军械工程学院 电子与光学工程系,河北 石家庄 050003
2 中国人民解放军总装驻扬州地区军代室,江苏 扬州 225009
3 中国人民解放军63861部队,吉林 白城 137001
图像清晰度评价是实现数字图像自动调焦的关键,而调焦图像降噪直接影响着图像评价的准确性。为有效抑制调焦图像中存在的两类主要噪声,结合椒盐噪声和高斯噪声特点,综合采用十字中值滤波法和维纳滤波法实现了图像降噪。实验结果表明,相比于单一降噪方法,综合方法不仅能最大程度地降低两类噪声,而且能较好地保护图像细节,可作为自动调焦成像系统图像预处理的主要方法。
图像降噪 十字中值滤波 维纳滤波 自动调焦 image noise suppression cross median filtering Wiener filtering automatic focusing
华北理工大学电气工程学院，河北 唐山，063009
基于辐射测温原理，介绍了红外测温理论和自适应维纳滤波处理方法，为了提高钢水的测温精度，对钢水的红外热图像噪声进行处理。搭建了实验平台，获得了不同温度下的钢水的红外图像，利用自适应维纳滤波对钢水红外图像进行去噪处理。利用Matlab 软件进行仿真，通过对处理前后的红外图像的均方差和峰值信噪比进行比较，发现钢水红外图像的噪声得到了抑制。
红外测温 红外图像 热辐射 维纳滤波 infrared temperature infrared image thermal radiation adaptive wiener filtering Matlab Matlab
国防科技大学 航天科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
针对航天器快速移动时星敏感器所摄取的星空图像出现运动模糊这一问题, 提出了一种基于维纳滤波的星图复原方法。分析了各模糊参数对质心提取精度的影响, 通过仿真实验得到模糊星图复原前后的质心提取精度和定姿精度的对比数据。实验结果表明, 复原后的星图可以显著提高星图的质心提取精度和定姿精度, 可有效地提高星图识别的成功率。
星敏感器 运动模糊 维纳滤波 星图复原 star sensor motion blur Wiener filtering image restoration
