针对冷原子惯性测量设备对低频振动较为敏感的特性, 对环境振动特性进行分析, 针对低频环境振动特性的提取分析需求, 提出了一种新的调节频域变换后各个频点附近数据的分辨率频谱变换方法, 克服了传统分析方法低频段数据分辨率不足的问题, 同时, 该方法不仅能有效地处理频谱混叠问题, 还能有效减小不合理加权变换对模拟信号频谱分析造成的影响。采用该频谱变换方法对实际测量数据进行了分析, 确定该方法的有效性。Improved Digital Time Series

针对使用灰度控制算法不能准确绘制端点不在像素中心点的直线的问题，结合Wu算法，提出了一种基于灰度控制的任意端点直线反走样算法。介绍了Wu算法思想和灰度控制反走样算法，对两种算法进行数学分析，提出灰度控制不能解决的问题及问题产生的后果。结合Wu算法提出了新的基于灰度控制的算法，新算法减少了距离计算和灰度转换的计算，同时解决了任意端点直线的反走样问题。对新算法的效率和反走样效果进行仿真计算。仿真结果表明，新算法比Wu算法效率更高，绘制直线所用时间平均减少33.91%；新算法比灰度控制算法绘制直线更准确，特别是在直线移动的过程中，有较好的动态显示效果。本文提出的新算法，效率较高，显示效果较好，具有很高的应用价值。

在实时的虚拟场景渲染中, 为减少阴影图算法由分辨率不足导致的阴影走样, 提出了利用并行线性扫描的混合分辨率阴影图算法。首先, 从光源视角生成高分辨率阴影图, 利用并行线性扫描算法对深度均值差进行计算和分析, 自底向上的合并纹素, 建立纹素之间的索引关系并讨论混合分辨率阴影图的存储。在渲染阶段, 利用混合分辨率阴影图进行深度测试, 绘制实时的反走样阴影。实验表明, 与标准阴影图相比, 混合分辨率阴影图能提高20%以上的重要区域分辨率, 明显改善阴影边界锯齿走样, 使Dragon等模型的计算时间减少9%~18%。经实际应用验证, 混合分辨率阴影图是一种有效的实时阴影绘制算法, 可有效减少阴影图算法的走样。

对于光栅化的三角形,其边缘存在明显的锯齿现象,因此需要进行反走样处理.基于Wu直线反走样算法的思想,考虑了水平直线外侧直接添加插值点的算法和三角形三边外侧反走样的算法.综合两者的优点,在绘制光栅化的三角形的同时,边缘叠加Wu反走样直线,并考虑背景像素灰度值的作用.结果表明,改进的三角形光栅化的边缘反走样算法有效提高了三角形光栅化后边缘的显示效果,该算法计算量小,便于FPGA实现,可用于对图形显示质量要求很高的机载显示系统.

针对现有的多层抗锯齿技术在成像深度方向陡峭的三维(3D)图像时出现深度不连续的问题，提出了一种基于分类映射的真三维深度抗锯齿算法。鉴于固态体积式真三维成像是三维曲面的特点，通过分析YOZ（或XOZ）平面截取三维曲面所生成的二维曲线，提出了符合人类立体视觉特性的、基于相邻多层映射的体素分解方法，以及体素映射类型的判定算法。通过原始体素的自适应分类映射，可以在一定程度上扩大深度连续条件下的偏轴观看角度。在搭建的固态体积式真三维立体显示系统上测试三维成像，在较大的偏轴观看角度（约45°）下多数三维成像在深度方向过渡平滑，可以获得较好的深度连续性。

直线是机载座舱显示画面中最基本的图元, 其显示质量对于整个画面的显示效果影响较大, 尤其是小角度下直线显示的“麻花”现象一直是影响显示效果的关键问题之一。为了提高小角度下直线的显示效果, 本文提出了一种基于Wu算法的亮度渐变改进算法。该算法通过渐进地展现直线从轴方向上的亮度变化过程, 减少亮度畸变, 有效地改进了显示效果。通过Matlab仿真和FPGA实现, 验证了该算法反走样后的小角度直线显示效果明显优于其他算法, 而且结合中点画线法后, 绘制时间与Wu算法相当。同时该算法还可改善大角度直线和圆弧的显示效果, 消除了大角度直线的边缘锯齿, 解决了圆弧在小角度部分的虚化问题。因此本文算法可用于对实时性和显示效果要求高的机载座舱显示系统, 以缓解飞行员的视觉疲劳。

对基频混频相位生成载波解调方法的局限性进行了研究与改进.在该方法的基础上, 通过引入直流滤波器, 滤除了直流成分的影响, 使得改进后的算法克服了基频混频相位生成载波解调方法只适用于小信号的局限性;通过引入抗混叠滤波器, 保留了有用频谱成分, 进一步降低了采样频率.在采样频率一定时, 最大限度地提高了系统可解调的动态范围上限, 给出了实现改进后算法的硬件实现方案, 并用Matlab及数字信号处理器软件开发代码调试器分别进行了仿真验证, 证明了这种改进解调方案的可行性.

罗盘画面是座舱显示系统中的重要画面之一。常用的反走样画线算法没有考虑直线端点的失真现象，以及直线旋转中线宽的变化，导致直线在旋转过程中仍存在闪烁、扭曲、变形现象。针对这些现象，将光栅显示器上的像素比作一个个正方形区域，把直线看成长方条形，提出了依据计算长方形区域面积绘制刻度线的反走样算法。实践证明，该算法适用于任何直线的反走样绘制，既快速，又克服了刻度线旋转过程中闪烁、扭曲、变形现象，并且这一画线算法还可以进行融合背景色处理。

针对抗混叠轮廓波变换(AACT)系数分布具有相关性的特点,借鉴小波系数模型的研究方法,从抗混叠轮廓波变换系数的层间相关性入手,分别利用条件概率分布、互信息量与互相关系数对其系数统计规律展开定性与定量的研究,并提出一种广义非高斯二元变量统计模型用以描述其系数分布。该模型充分考虑了父系数子带与子系数子带之间的差异,并改进了形状参数ξ的求解方法。对ξ以及一阶原点矩m1,1的初步统计实验表明,ξ<1的概率为99.5%,m1,1的偏差测度的平均值仅为2.77%,说明该模型能够较为准确地描述AACT系数的联合分布,为下一步深入研究其系数模型奠定了良好的基础。

针对Contourlet变换存在频谱混叠的问题,立足于拉普拉斯(Laplace)塔型变换的分析研究,指出了Contourlet变换频谱混叠的根本原因在于Laplace塔型变换中两个低通滤波器不满足Nyquist抽样定律,致使阻带截至频率大于π/2,导致Contourlet变换的频谱混叠。基此,设计了满足Nyquist抽样定律的低通滤波器,提出了一种新型的Contourlet变换,即抗混叠Contourlet变换。抗混叠Contourlet变换有效地抑制了频谱混叠,基函数的空频局域性均明显优于Contourlet。通过对Barbara图像的硬阈值去噪实验研究结果表明,抗混叠Contourlet变换去噪在峰值信噪比(PSNR)上高出Contoulet变换2.3 dB(噪声均方差为30),去噪效果好,同时还有效抑制了Contoulet变换去噪后的“划痕”现象,图像的视觉效果更佳。