College of Mechanical and Electronic Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037，CHN
为了实现短双折射光纤环镜(Bi?FLM)应变传感器的在线测量，理论推导得出通过任意连续的2个相邻波谷波长、2个相邻波峰波长及其双折射光纤初始长度、初始双折射率和初始双折射应变系数计算双折射光纤所受应变大小的方法。选取典型通讯波长1 550 nm附近的波长，波长分辨率分别为0.01 nm、0.001 nm、0.000 1 nm时，应用提出的计算方法计算应变和误差。结果表明：波长分辨率越小，测量精度越高。波长分辨率为0.000 1 nm时，最大绝对误差为0.39%，最小绝对误差为0.01%，平均绝对误差为0.15%。进一步选取典型通讯波长1 310 nm附近的3组不同波长组合，计算的应变均与给定应变基本吻合。根据干涉光谱波谷波长、波峰波长的相对位置蕴含着应变信息的特点，与初始相角无关，可以剔除外界干扰，提高测量精度。该方法无需人为判断，有助于实现计算机在线测量；需要的信息量较小，可以实现短Bi?FLM传感器的在线测量。研究结果对Bi?FLM各类传感器实现计算机在线测量，提高测量精度具有指导意义。
短双折射光纤环镜 应变传感器 在线测量 干扰 测量精度 short birefringence fiber loop mirror strain sensor on-line measurement noises measurement accuracy
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 小卫星技术国家地方联合工程研究中心，吉林 长春130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
本文对星敏感器的姿态参数进行仿真计算，实现了观测星的提取及星图模拟。根据二维高斯分布模型对星点进行灰度弥散; 考虑了噪声等因素的影响，实时模拟星敏感器在轨状态下拍摄星空的真实星图。实验证明，通过仿真模拟在轨运行卫星所拍摄的星图，可以为星敏感器星点提取、星图识别、姿态解算等功能算法提供验证。
星敏感器 星图模拟 二维高斯分布 星点灰度弥散 噪声影响 star sensor star-map simulation 2D Gaussian distribution gray dispersion of star point effects of noises
主要针对激光雷达距离像的距离反常噪声抑制问题,阐述了激光雷达距离像的噪声原理,分析了应用传统中值滤波方法抑制距离反常噪声的缺陷,提出了基于包围准则的自适应中值滤波算法。该方法首先根据包围准则检测噪声,对5×5滤波窗口内的像素值进行排序差分;然后选择低于门限长度最长的连续差分值对应的像素值作为距离正常值;最后运用中值滤波和加权均值滤波进行噪声抑制。实验结果表明,该方法有效抑制了距离反常噪声,且较好地保护了距离图像中目标的边缘细节,均方根误差分别比3×3和5×5窗口中值滤波法减少了27.1%和9.1%。
激光雷达 距离像 距离反常噪声抑制 排序差分 图像处理 laser radar range image range anomalies noises suppression sorting-difference image processing
1 电子科技大学 航空航天学院, 成都 611731
2 电子科技大学 数学科学学院, 成都 611731
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
针对目前基于工业CT图像的岩心孔隙计算中都采用局部自定义区域数据的问题,提出了一种基于岩心图像全部数据的孔隙率计算方法。其中,岩心目标的准确提取是该方法的关键。研究了图像中岩心目标与周边噪音的结构和位置关系,并以此为依据提出了一种工业CT图像的岩心目标提取算法。然后以CT图像中的岩心目标为数据源,通过目标内的孔隙像素与目标像素之比来计算单张图像的岩心孔隙率。而针对岩心的序列CT图像,则通过计算每张图像的孔隙率均值来获得该岩心的孔隙率。最后,以一岩心样本的CT序列图像为例,说明所提方法的准确性和有效性。
岩心孔隙率 工业CT图像 岩心目标提取 噪音 core porosity industrial CT images core target extraction noises 强激光与粒子束
2014, 26(3): 034008
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所, 北京 100013
分析了基于CCD相机激光光束宽度测量过程中引入的噪声特性，并给出了有效抑制噪声的方法，说明了在光束宽度计算过程中尤其采用4σ算法时，积分区域选取的意义及正确的选取方法，总结了影响基于CCD相机激光光束宽度精确测量的因素。通过实验，进一步验证了用4σ算法计算激光光束宽度时，特别是计算小光斑光束宽度时，积分区域限制的重要性；提出了积分区域最佳选取值为2倍的光束宽度；得出了如无噪声影响，CCD空间分辨率对基于4σ算法的光束宽度结果影响很小的结论，即采用4σ算法虽然光束宽度内仅有十几个甚至几个像素，仍可得到准确的光束宽度值；定量给出了高频随机噪声对基于4σ算法的光束宽度测量重复性的影响，以及提高测量结果精确度的方法；分析了基底噪声对基于4σ算法的光束宽度测量结果的影响程度，提出了正确的背景图像扣除方法以减少基底噪声的影响。
测量 激光光束质量 激光光束宽度 4σ算法 噪声 积分区域
1 华南农业大学理学院，广东广州 510642
2 仲恺农业工程学院图书馆，广东广州 510225
3 广东工业大学数学学院，广东广州 510090
研究了混合噪声即高斯白噪声加椒盐噪声所降质的超分辨率图像重建模型，提出了基于全变分正则化方法和两步方法的超分辨率图像重建方法，并应用Chambolle 投影算法对模型进行求解；通过实验仿真，实验结果表明本文提出的方法比基于传统的全变分正则化方法无论是在运行速度，MSE与SNR 评价指标上还是在视觉效果方面都具有明显的优越性。
超分辨率 去混合噪声 全变分 正则化 两步方法 图像重建 super-resolution mixed noises removal total variation regularization two-phase method image reconstruction
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 中国科学院研究生院, 北京 100039
存在于TDI-CCD图像中的条带噪声会影响图像的质量, 降低系统的测量精度。针对TDI-CCD图像固有条带噪声的灰度值在原始信息中变化比较缓慢的特点, 利用傅里叶变换域内的频谱图映射确定条带噪声频率的方法, 分别采用低通、带阻滤波器对条带噪声进行消除。另外, 提出了一种改进阈值的小波变换法来消除条带噪声, 该方法能在小波分解后各个尺度的垂直方向上自适应地确定阈值。实验结果表明在消除条带噪声方面, 改进阈值的小波变换法优于传统的傅里叶变换法。在整个频率域内, 改进阈值的小波变换法能够较彻底地消除条带噪声, 同时较好地保持了原图像的特征。
条带噪声 傅里叶变换 小波变换 自适应阈值 TDI-CCD TDI-CCD stripe noises Fourier transform wavelet transform adaptive threshold
1 郑州大学 物理工程学院,郑州 450052
2 郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院,郑州 450002
针对Gabor 滤波器在数据截断时存在频谱泄露而使滤波通道边缘模糊的现象,本文利用适应性强且性能灵活可调的Kaiser 函数,构造具有频率和方向选择性、且边缘清晰的Kaiser 滤波通道,提取虹膜频率特征。通过对提取的特征进行幅值分段分析,发现虹膜特征存在一个“有效特征阈值”L,幅值高于L 的特征能够有效识别虹膜,而幅值低于L 的特征为不相关噪声。采用噪声抑制优化,对噪声特征设置“相位无效码”,可以优化海明距离,提高同类虹膜的正确匹配率。实验表明:与Gabor 滤波方法相比,本文基于Kaiser 滤波的优化方法将虹膜的正确识别率由98.6%提高到99.9%,而且在错误接受率(EAR)为0 的情况下,具有更低的错误拒绝率(ERR)。
虹膜识别 特征提取 噪声抑制 海明距离 iris recognition Kaiser Kaiser feature extraction noises suppression Hamming distance
1 深圳大学物理教育系,深圳,518060
2 华中科技大学激光技术国家重点试验室,武汉,430074
3 中国高等科学技术中心(世界实验室),北京,100080
4 华中科技大学物理系,武汉,430074
采用线性化近似,计算了加性信号调制下的由具有指数关联的两白噪声驱动的单模激光增益模型的光强关联时间.发现两噪声间关联程度对光强关联时间随噪声强度的变化曲线有很大的影响,两噪声间关联程度取不同值时,光强关联时间随噪声强度的变化曲线中将出现极大值(即出现共振)或极小值(即出现抑制).
光强关联时间 加性信号调制 指数形式关联噪声 线性化近似 Intensity correlation time Additive modulation signal Colored cross-correlation noises Linear approximation method
1 哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 杭州电子科技大学电子信息学院,浙江 杭州 310018
分析了距离像的噪声作用机理
图像处理 相干激光雷达 噪声机理 局部直方图 距离像 距离反常抑制
