作者单位
摘要
1 中兵智能创新研究院有限公司群体协同与自主实验室,北京 100072
2 中国北方车辆研究所,北京 100072
针对传统鬼成像在识别手写数字时所存在的重构图像质量差的问题,结合生成对抗网络生成数据快的优势,提出一种新的鬼成像质量优化方法,以提升低采样率下鬼像的重构质量。通过桶探测器收集由系列散斑照射到待测手写数字图像上的光强,获得总光强值,并将其输入适用于鬼成像原理的深度卷积生成对抗网络,进行训练,分别与传统鬼成像方法和u-net网络进行对比分析,验证了所提方法的有效性和合理性。实验结果表明,所提方法得到的重构图像质量明显优于对比方法的图像质量,且在0.0625、0.25采样率下重构图像的峰值信噪比和结构相似度较u-net网络分别提升了18.9%/51.9%、38.29%/42.35%。
鬼成像 生成对抗网络 低采样率 峰值信噪比 结构相似 
激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1011010
作者单位
摘要
1 之江实验室,浙江 杭州 311121
2 浙江大学光电科学与工程学院极端光学技术与仪器全国重点实验室,浙江 杭州 310027
作为工业数字图像质量评价在应用领域的重要延伸,光学显微图像定量评价主要通过对图像特征和属性进行分析计算,针对性地量化评估图像的质量。近年来,随着各类光学显微成像技术的蓬勃发展,图像定量化评价的重要性日益凸显,在总体图像处理中具有指导性作用。对现有的光学显微图像定量评价指标及相关算法进行总结,对各个算法的模型结构和性能表现进行讨论说明,阐述显微图像定量评价的应用和发展趋势,并对该领域目前所存在的问题和难点进行分析和展望。
光学显微图像 定量评价 分辨率 信噪比 结构相似 
激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618013
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室,江苏 南京 211106
2 南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏 南京 211106
伪装目标与背景的综合相似度能够衡量伪装目标与周围背景之间的特征差异,综合相似度越高,目标与背景的融合程度越高,目标伪装效能越高。组合使用目标及背景图像的亮度、颜色、纹理、形状、尺寸、结构、直方图等7个典型特征来表征目标伪装特性,采用与其相应的相似度量法得到各个特征相似度,采用熵权法客观确定不同特征指标权重,线性加权得到伪装目标与背景的综合相似度,从而获得量化的目标伪装效能评估结果。不同背景、不同侦察距离、不同目标姿态下的多组实验表明:所提伪装目标与背景的综合相似度具有与目标发现概率一致性、与探测距离一致性、背景鲁棒性,证明了所提方法的正确性和有效性;并通过对比实验验证了该方法的可靠性。
伪装效能评估 综合相似 可见光谱段 伪装目标 熵权法 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0430001
作者单位
摘要
昆明理工大学 机电工程学院,云南昆明650000
针对全监督视频实例分割网络训练数据高度依赖精细掩码标注,时间和人工成本过高,导致智能机器无法快速适应新场景的问题,提出一种端到端的掩码生成动态调控弱监督视频实例分割(Weakly Supervised Video Instance Segmentation,WSVIS)网络。为克服初始掩码预测层通道维度突降导致的实例激活特征丢失问题,构建多级特征融合模块,利用特征复用策略预测初始实例特征并融合相对位置信息生成初始预测掩码。然后,提出动态调控机制在通道和空间维度上建立掩码特征依赖关系,强化初始预测掩码与实例感知信息之间的动态交互。最后,网络设计二元颜色相似性生成伪亲和标签取代精细掩码标注,联合边界框与掩码一致性损失实现仅边界框标注的弱监督视频实例分割。实验结果表明,在BoxSet和YT-VIS数据集上,WSVIS网络能达到与全监督网络相近的分割精度和分割效果,同时能够满足实时推理要求,为智能机器快速适应新场景实现实时环境感知和理解提供了理论支撑和算法依据。
智能机器 弱监督视频实例分割 多级特征融合 动态调控 二元颜色相似 intelligent machine weakly supervised video instance segmentation multi-level feature fusion dynamic regulation binary color similarity 
光学 精密工程
2023, 31(19): 2884
谢万鹏 1刘欢 1吴银花 1陈雷 2[ ... ]韩军 1,*
作者单位
摘要
1 西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安 710021
2 西安工业大学 计算机科学与工程学院,陕西 西安 710021
为了解决单色视频和彩色视频的全自动高精度配准问题,设计了针对视频配准的首帧及后续帧配准方法,在保证配准速度的同时提高了配准精度。对于首帧,首先在尺度不变特征变换(SIFT)基础上,基于双摄像头的特点进行了改进,进而对单色视频和彩色视频进行了粗配准,增加了粗配准矩阵的获取稳定性和精确性;随后根据粗配准矩阵系数,使用尺度金字塔模式对单色视频和彩色视频的配准矩阵进行了配准修正。对于视频中的后续帧,采用具有步长金字塔的平移修正方法,对首帧中得到的修正配准矩阵进行再利用,并通过平移修正方法弥补了由不确定时差波动和相机摆动带来的平移误差,最终提高了单色视频和彩色视频的配准效率和配准精确度。实验结果表明,对于640×480大小的单色视频和彩色视频,本文算法相比传统SIFT算法将首帧配准均方根误差减少了0.79%,首帧标记点误差由约为1像素缩小到不可察,且连续视频帧的平均配准时间为0.357 s,同时仍然保持标记点误差不可察,较好地满足了单色视频和彩色视频配准的全自动、精度高、速度快、鲁棒性强等要求。
计算机视觉 视频配准 时空相似 高精度修正 computer vision video alignment spatio-temporal similarity high-precision correction 
液晶与显示
2023, 38(12): 1689
作者单位
摘要
1 1.中国科学院 理化技术研究所, 低温重点实验室, 北京 100190
2 2.齐鲁中科光物理与工程技术研究院, 济南 250000
陶瓷粉体的批次稳定性是陶瓷制品生产商最关心的核心指标, 却又长期无据可依。本研究以燃烧合成的氮化硅粉体为样本, 量化评价不同批次生产的氮化硅粉体的相似程度。首先构建了涵盖静态理化指标、动态流动性指标的粉体性能评价参数体系, 进而测试得到在该参数体系中氮化硅粉体的全部性能数据, 随后对所得性能数据分别采用余弦相似度法和欧氏距离法进行计算, 得到了粉体性能一致性评价数据。结果表明, 基于该参数体系的余弦相似度和欧氏距离均能反映批次粉体间的相似程度, 量化显示出不同批次粉体的差异, 两种方法的计算结果相互验证。对判定为不相似的粉体, 追溯工艺流程中的差异找到了控制氮化硅粉体一致性的关键环节—原料硅粉; 对判定为高度相似的粉体划分为同类, 为不同批次氮化硅粉体的类别划分提供了量化依据。该工作建立的“粉体性能一致性评价体系”为氮化硅粉体产品质量的批次稳定性(性能一致性)提供了有效的评价手段和量化依据。
一致性评价 氮化硅粉体 余弦相似 欧氏距离 consistency evaluation silicon nitride powders cosine similarity Euclidean distance 
无机材料学报
2023, 38(10): 1169
作者单位
摘要
南京理工大学瞬态物理国家重点实验室, 南京 210000
主流的目标检测模型将检测分为分类和定位两个子任务, 分类和定位各自具有独立的子网络, 且在训练过程中采用互相独立的损失函数。这种模型结构和训练方式忽略了分类和定位之间的相互联系, 使得模型预测的类别得分无法体现预测框的定位质量, 进一步导致高定位质量的预测在非极大值抑制(NMS)阶段被低定位质量的预测抑制, 损害了模型的检测精度。针对该问题, 提出了一种一致性损失的概念, 该损失通过在训练过程中约束模型预测的类别得分和定位质量的排名相似度, 提升了二者的一致程度。基于FCOS-ResNet50模型与PASCAL VOC数据集, 所提的损失函数能够提升约1.3个百分点的mAP0.5、4.3个百分点的mAP75和5.4个百分点的mAP90。
目标检测 损失函数 非极大值抑制 分类定位一致性 余弦相似 object detection loss function Non-Maximum Suppression (NMS) consistency between classification and localizatio cosine similarity 
电光与控制
2023, 30(11):
作者单位
摘要
国网河北省电力有限公司营销服务中心,河北石家庄 050000
电力线载波通信面向广泛的设备对设备的数据交互和通信应用,具有免于部署,易于直连通信的优势,成为一种有效快捷的新型通信方式。但在使用中经常由于通信拥塞或电力干扰,造成各种通信故障,故需要高效的恢复机制保证数据可靠传输。本文引入多标记交换协议 (MPLS)技术,设计了一种新型的电力线载波通信可区分故障恢复算法 Diff_RECV,在考虑不同生存性服务质量(QoS)要求的同时,将保护恢复机制和重路径恢复机制结合,实现了区分流量保护与恢复。通过实验验证,所提出的 Diff_RECV算法能够全部恢复故障业务流量,并且比扩散法有更高的恢复速度。
电力线载波通信 故障恢复 服务质量 相似 power line carrier communication fault recovery Quality of Service self similarity 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 997
作者单位
摘要
1 青岛科技大学信息科学技术学院, 山东 青岛 266061
2 江西中烟工业有限责任公司信息中心, 江西 南昌 330096
3 中国海洋大学信息科学与工程学部, 山东 青岛 266100
近红外光谱具有高维、 高冗余、 非线性的特性, 严重影响了样本之间的相似性度量的精准, 故而提出了一种基于Wasserstein散度的t分布随机近邻嵌入算法(Wt-SNE)。 基于流形学习算法思想, 利用高斯分布将高维数据的距离转换为概率分布, 使用更加偏重长尾分布的方式t分布表示低维空间中对应数据点的概率分布。 将高维数据的概率分布嵌入映射至低维度空间, 重构低维流形结构, 引入Wasserstein散度度量两个空间内概率分布的差异, 通过降低散度值来提高两个分布的相似度, 以此来实现高维数据降维处理。 为验证Wt-SNE算法的有效性, 首先对烟叶近红外光谱数据进行降维投影, 并与PCA、 LPP、 t-SNE算法比较, 结果表明Wt-SNE算法降维后的数据, 在低维空间内样本类别边界更加明显。 其次, 采用KNN、 SVM和PLS-DA分类器对降维后的数据进行烟叶产地预测, 准确率分别为93.8%、 91.5%、 92.7%, 表明降维后的数据不仅重构了原始光谱的空间结构而且保留了样本间的相似度关系。 最后, 选取某一卷烟叶组配方中的烟叶进行单料目标烟叶的替换, 根据备选样本与目标样本之间的马氏距离选取替换样本。 实验表明, Wt-SNE选取的替换烟叶与目标烟叶相似度最高, 烟碱、 总糖等化学成分含量与目标烟叶差异较小, 香气、 烟气、 口感得分表现出较高的一致性。 该方法能够有效度量烟叶近红外光谱之间的相似性, 为卷烟叶组配方的维护提供有力的依据。
近红外光谱 数据降维 t-SNE算法 Wasserstein散度 相似性度量 Near-infrared spectrum Data dimension reduction t-SNE algorithm Wasserstein divergence Similarity measurement 
光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3806
作者单位
摘要
1 中南民族大学 计算机科学学院,武汉 430074
2 华灵云科技有限公司,杭州 311121
【目的】

针对基于位索引显示复制(BIER)的大规模软件定义网络(SDN)组播中,可能存在特定长度的比特串(BitString)无法表示所有BIER转发路由器(BFRs)的问题,文章设计了一种分域分层(HD)-BIER模型,并设计了其构建算法。

【方法】

HD-BIER模型是由多个小规模子域(SD)组成的多层BIER网络,使BIER在大规模网络中能够支持超过BitString表示容量的设备数量。文章提出的HD-BIER构建算法综合考虑了BitString长度(BSL)限制、节点之间的链路长度与网络的连通性,并基于社区划分算法的思想,引入基于节点相似度的模块度函数作为BIER SD划分结果的评价指标,采用自底向上方式动态构建HD-BIER网络。

【结果】

仿真实验表明,在节点数量超出BSL的简单和复杂网络中,HD-BIER构建算法均能有效构建突破BSL限制的HD-BIER网络,且所构建的HD-BIER模型在BitString逐层封装和解封的方式下不仅能够保证组播业务数据流的正常传输,还能在此过程中不影响SDN组播通信性能。

【结论】

仿真结果证明,所提HD-BIER模型为更大规模的网络提供了有效的组播业务支持方案。

软件定义网络 位索引显示复制 组播 节点相似 SDN BIER multicast node similarity 
光通信研究
2023, 49(6): 32

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