1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125000
2 沈阳理工大学自动化与电气工程学院,沈阳 110000
在大雾条件下,密度不均匀的介质使得光在传输过程中形成散射、反射和衰减,图像出现严重的退化现象,导致无人机航拍获取图像信息存在困难。为了解决该问题,提出了一种基于边界约束的双滤波透射率优化图像去雾算法。首先,对图像进行颜色校正,增强图像的色彩鲜艳度; 其次,根据传输函数的固有边界约束,进行边界约束构造,该约束与上下文正则化相结合,求解图像的初始化透射率,并对其反复求解进行细化; 然后,将求解细化后的透射率进行高斯加权,将噪声干扰降到最低,经双边滤波器处理得到最优透射率; 最后,对图像的全局大气光进行求值并运用暗通道理论方法对图像进行去雾处理,得到清晰化图像。主观视觉效果和客观数据实验分析表明,所提方法能够有效地去除退化图像中的雾化现象,与现有新颖的图像去雾算法相比具有显著的优越性。
图像去雾 暗通道先验 边界约束 透射率优化 image defogging dark channel prior boundary constraint transmittance optimization
针对雾天情况下, 所获取的航空图像清晰度和保真度易丢失, 以致于目标难以被检测到的问题, 提出了一种基于不同远近景的高斯加权融合暗通道图结合边界约束的图像去雾处理方法。首先在暗通道先验基础上构造不同远近景有不同权值的高斯加权函数, 高斯函数对暗通道图在不同景深位置赋予不同权值, 利用边界约束对场景透射率粗估计, 再利用上下文正则化对场景透射率细化得到更准确的透射率值, 最后得到复原的无雾图像。实验结果表明, 该方法能够有效地复原出雾天图像的对比度和真实色彩, 具有较强的鲁棒性。
图像去雾 高斯加权 暗通道 边界约束 image defogging Gaussian weighting dark channel boundary constraint
昆明理工大学信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650504
当有雾图像中存在大面积明亮区域及景深突变时,使用传统去雾方法处理后的结果容易出现颜色偏移和光晕效应。针对该类问题,提出了一种基于透射率自适应约束修正的图像去雾算法。该算法在大气光值估计阶段使用自动与手动估计相结合的方式,方便使用者对去雾结果进一步根据需求自行调整。关于透射率的估计,首先通过辐射体边界约束求取透射率估计下限以替代传统算法中预先设定的固定数值。然后通过设置阈值判断像素是否在同一景深范围内,并根据强度差值比情况自适应做出相应的修正,以优化透射率估计。结果表明,本文算法能对有雾图像实现较好的图像去雾效果,在恢复清晰图像、增强图像视觉效果和可用性的同时,有效避免图像中明亮区域出现颜色偏移伪影及景深突变处出现光晕效应的问题。
图像处理 图像去雾 大气光值 透射率 边界约束 自适应修正 激光与光电子学进展
2020, 57(16): 161003
1 泉州理工学院, 福建 晋江 362200
2 云南师范大学信息学院, 云南 昆明 650500
3 中国科学院泉州装备制造研究所, 福建 晋江 362200
针对经典的暗通道理论算法在处理雾天图像时天空区域出现光晕和亮度损失的问题,提出了一种基于边界限制加权最小二乘法滤波的雾天图像增强算法。该方法根据雾天图像的直方图特性,分割出天空区域,并求解出了全局大气背景光;根据辐射立方体法则推导出边界限制条件,得到了初始的透射率,运用加权最小二乘法滤波方法和容差机制,对透射率进行了平滑处理;利用暗通道理论的模型,求取了增强后的图像。研究结果表明,在去雾效果和图像的可视度方面,所提算法优于现有的暗通道算法。
图像处理 图像增强 边界限制 加权最小二乘法滤波 天空区域分割 暗通道理论
将有雾图像分割为非天空区域和天空区域, 对于非天空区域, 提出一种优化的暗原色先验思想, 即开运算暗通道算法; 对于天空区域, 引入具有保边去噪的双边滤波算法, 提出一种改进的边界约束算法.运用两种算法分别估计两个区域的透射率, 然后利用大气物理散射模型复原各区域, 最后合并两个无雾区域得到去雾图像.实验结果表明, 该算法很大程度提高了有雾图像尤其是含天空的有雾图像的图像对比度, 改善了颜色失真问题.
图像增强 图像去雾 天空分割 暗通道先验 边界约束 双边滤波 Image enhancement Image defog Sky segmentation Dark-channel prior Boundary constraint Bilateral filter
1 安徽工业大学 机械工程学院, 安徽 马鞍山 243032
2 安徽工业大学 管理科学与工程学院, 安徽 马鞍山 243032
为研究不同边界约束条件对薄板多点激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响, 采用数值模拟和试验结合的方法对7075铝合金薄板激光喷丸处理进行研究, 对比分析了板料在底部全约束和两端夹持两种边界约束条件下的变形形貌和残余应力分布。结果表明: 激光喷丸后, 板料冲击区域均产生微凹坑; 底部全约束的板料经激光喷丸后, 未发生整体变形, 仍然保持平整状态, 而两端夹持的薄板喷丸区域发生了整体向上的凸起变形。两种边界约束条件下, 最大残余压应力均出现在板料的冲击表面; 底部全约束时的最大残余压应力为299.0 MPa, 大于板料两端夹持时的251.6 MPa。在厚度方向上, 其残余应力分布也存在着明显差异, 底部全约束时, 厚度方向上的残余应力分布形式为“压应力-拉应力”, 而两端夹持时的分布形式为“压应力-拉应力-压应力”。
激光喷丸强化 边界约束条件 残余应力 塑性变形 laser shock peening boundary constraint condition residual stresses plastic deformation 红外与激光工程
2017, 46(8): 0806009
1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 中国石油新疆油田分公司, 工程技术研究院, 新疆 克拉玛依 834000
提出了热变形精确分析理论与一种仿真方法以保证热误差影响下机械零件的最佳配合。从微观分子力学理论出发, 在充分考虑材料属性、温度以及形体边界约束对热变形影响的基础上, 提出了热力转换热变形分析理论, 将零件热变形问题等效为力变形问题。针对一组铝制空心圆柱体零件进行了热变形测量实验, 给出了基于ANSYS Workbench仿真环境的热力转换热变形仿真方法, 并对比分析了实验结果与仿真结果。结果显示: 铝制空心圆柱体零件受高温变形时, 不同内外径尺寸的空心圆柱体其热膨胀系数是不相同的; 外圆径向热膨胀系数大约是内圆径向热膨胀系数的2倍; 基于热力转换理论的仿真结果与实验结果吻合较好, 吻合度达到98%以上, 验证了热力转换热变形分析理论的合理性和有效性。提出的方法弥补了ANSYS Workbench传统热分析完全忽略形体边界约束影响零件热变形的缺陷, 为后期热鲁棒性结构设计提供了重要参考。
空心圆柱体 热变形 热力转换 形体边界约束 仿真分析 hollow cylinder thermal deformation conversion of heat into force boundary constraint of shape simulation analysis
