作者单位
摘要
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
为了提高铝合金定量分析的精度, 将激光诱导击穿光谱技术与多变量线性回归、 中值高斯核支持向量机回归及标准化偏最小二乘回归等方法相结合, 建立铝合金中 Cu元素定量分析模型。 对采集的LIBS光谱进行三阶极小值去背景和小波阈值降噪处理, 从而提高LIBS光谱的信背比。 将处理后数据筛选最佳训练集、 预测集并用多变量线性回归、 中值高斯核支持向量机回归法和标准化偏最小二乘拟合回归等建立定标模型。 选用 Cu Ⅰ 324.80 nm, Cu Ⅰ 327.43 nm两条特征谱线以及323~329 nm范围内的LIBS光谱数据进行定量分析, 对比分析三种LIBS定量分析模型的拟合系数(R2)、 定标均方根误差(RMSEC)、 预测均方根误差(RMSEP)和平均相对误差(ARE)等。 结果表明, 相对于多变量线性回归和中值高斯核支持向量机回归法两种LIBS定量分析模型, 对于铝合金中的Cu元素定量分析, 标准化PLSR模型的精度和准确度都有明显的提高, 并且LIBS定标曲线的R2, RMSEC, RMSEP和ARE分别为0.997, 0.014 Wt%, 0.129 Wt%和3.053%。 研究结果表明在提高定标模型精确度与泛化性方面, 标准化PLSR方法更具有优势, 能够有效地减小参数波动和自吸收效应对铝合金定量分析的影响。
激光诱导击穿光谱 标准化偏最小二乘回归 中值高斯核支持向量机回归 多变量回归 铝合金 Laser-induced breakdown spectroscopy Standardized partial least squares regression Medium Gaussian kernel support vector machine regression Multivariate regression Aluminum alloy 
光谱学与光谱分析
2022, 42(2): 587
张赛强 1,2司绍峰 1,2鲁斌 1,2李庆 2,*[ ... ]戎安心 3
作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所,北京 100029
2 中国科学院大学,北京 100049
3 湖州市特种设备检测研究院,浙江 湖州 313000
由于鱼眼图像存在几何畸变,导致现有的基于鱼眼图像的行人检测算法存在着检测准确率低以及后处理计算复杂度高的问题。针对上述问题,提出了一种使用旋转边界框的行人检测算法。首先,算法采用无锚框网络结构,使用中心热图预测边界框的中心点,在后处理筛选边界框时无需进行非极大值抑制,避免了旋转框之间交并比计算的引入;其次,设计具有角度和尺度自适应的高斯核函数,用于拟合畸变行人的中心分布,大幅减少了背景特征的干扰,并且平衡了具有不同成像大小的行人在边界框回归过程中的差异;最后,设计角度交并比损失,同时结合交并比损失以及旋转框参数的Ln范数损失,并通过指示函数改善角度正则项与交并比损失回归不一致的问题。在公开数据集上对算法进行了验证,实验结果表明,算法的平均mAP为51.33%,取得了目前最佳的检测结果,检测帧率达到49 fps,与带锚框的检测算法相比,提升了139%,综合性能优于现有的基于鱼眼图像的行人检测算法。
鱼眼图像 行人检测 无锚框 旋转高斯核 角度交并比 Fisheye images Person detection Anchor-free Rotated Gaussian kernel AIoU 
光子学报
2021, 50(10): 1010003
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
红外弱小目标的目标像素少,目标对比度低,成像帧率高,图像数据量大,检测实时性强。针对红外弱小目标检测算法适合于GPU并行计算的特点,对其在嵌入式GPU平台Jetson TX2上进行了并行优化实现。在检测算法设计、内存访问、调试优化3个方面进行了优化设计。实验结果表明,对640×480像素分辨率的红外视频,并行优化后的目标检测算法能够在10 ms内完成计算,满足实时处理需求。
红外弱小目标检测 零均值高斯核 GPU infrared weak small target detection zero-mean Gaussian kernel GPU 
应用光学
2020, 41(5): 1089
作者单位
摘要
辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院, 辽宁 阜新 123000
提出一种结合全卷积神经网络与条件随机场的资源3号卫星遥感影像云检测方法。优化了全卷积神经网络(FCN)模型,对3次上采样后的全卷积神经网络(FCN-8s)进行上采样,采用自适应+动量算法调整参数学习率加速收敛;将全卷积神经网络与条件随机场结合,以全卷积输出影像作为前端一阶势,高斯核函数作为后端二阶势;加入mean-shift区域约束0条件保护影像的局部特征信息,运用平均场算法推断条件随机场模型后验概率。实验结果表明,本研究提出的云检测方法可将影像云区识别准确率提高至97.38%,较FCN-8s算法提高13.42%。
遥感 云检测 全卷积神经网络 资源3号遥感影像 条件随机场 高斯核 平均场算法 
激光与光电子学进展
2019, 56(10): 102802
作者单位
摘要
江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214122
非参数语义分割算法易受到图像检索精度和语义类别不均衡数据集的影响而导致语义分割精度下降。针对这些问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)特征和改进超像素匹配的图像语义分割算法。通过CNN学习得到图像特征,降维后进行图像检索,得到精度更高的检索集;利用高斯核密度估计对检索集图像的超像素加权,提升稀少类目标超像素标签的匹配精度,从而提高查询图像的语义分割精度。在SIFTflow和KITTI数据库上的实验结果显示,本文算法的每像素和平均每类语义分割精度均达到最优。
图像处理 语义分割 非参数化 卷积神经网络特征 高斯核 
激光与光电子学进展
2018, 55(8): 081005
作者单位
摘要
华南理工大学机械与汽车工程学院, 广东 广州 510640
针对自动焊接过程中焊缝特征点的检测问题, 提出了一套由工业相机和三线激光发生器组成的焊缝实时跟踪传感器设计方案。基于三角测量原理, 设计传感器的机械结构, 推导得出由激光条纹特征点像素坐标计算出焊缝特征点三维坐标的数学模型, 为有效抵抗在焊接过程中存在的弧光和飞溅的干扰, 采用高斯核相关(KCF)目标跟踪算法, 实时跟踪计算出图像中焊缝特征点的位置。实验结果表明, 采用最大焊接电流350 A的MIG焊, 在有强烈弧光和飞溅的工况下, 该装置能实现焊缝实时准确跟踪, 激光条纹与焊接熔池的最小距离可达20 mm, 传感器采样频率最高可达20 Hz, 跟踪误差小于0.42 mm, 能满足在实际焊接过程的使用要求。
线激光传感器 焊缝跟踪 激光条纹 特征点 高斯核相关 line laser sensor welding seam tracking the laser stripe feature points Guassian kernelized correlation filters 
应用激光
2016, 36(5): 578
作者单位
摘要
华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广东 广州 510640
设计了一套由三轴直角坐标机器人、线激光传感器和工业计算机组成的焊缝跟踪系统。研究了该系统所涉及的测量原理、特征点测量方法和基于模糊自适应的控制方法。通过高斯核相关算法(KCF)在焊接过程中实时检测焊缝特征点, 并根据测量原理计算获得特征点相对于相机坐标系的三维坐标值。设计了一种自适应模糊控制器, 通过自适应模糊控制器计算坐标的偏差值和偏差变化率得到焊枪末端运动轨迹的控制量, 同时对模糊控制器的输入输出论域、模糊规则和隶属函数进行实时动态更新。实施了焊缝跟踪实验。结果显示: 采用最大焊接电流为350 A的惰性气体保护焊(MIG), 在强烈弧光和飞溅的干扰下, 该系统能实时跟踪焊接工件, 跟踪精度为0.325 3 mm, 传感器测量频率为20 Hz。焊接过程中焊枪末端运行平稳, 焊缝轨迹跟踪准确, 且抗干扰能力, 能满足焊接应用要求。
线激光传感器 焊缝跟踪 自适应模糊控制 焊缝特征点 高斯核相关算法 line laser sensor seam tracking adaptive fuzzy control weld feature point Guassian kernelized correlation filter 
光学 精密工程
2016, 24(11): 2689
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司第三十六研究所, 浙江 嘉兴 314033
提出了一种基于提升小波变换的快速多聚焦图像融合方法。首先利用提升小波算法将原始图像分解为四个子带: LL, LH, HL, HH, 后将代表三个方向高频细节子带LH, HL, HH采用提升小波反变换, 以获得各方向子带的高频细节图像, 采用高斯核权重算法计算所得到的高频细节图像的非均匀加权区域能量, 再根据基于能量的图像融合规则得到最终融合图像。对比了几种多聚焦图像融合方案的性能, 实验结果表明, 在融合效果相当的情况下, 文中方法比现有方法在处理速度上有明显的优势。
多聚焦 提升小波 高斯核 快速算法 multi-focus lifting wavelet Gaussian kernel fast algorithm 
光电技术应用
2014, 29(4): 39
作者单位
摘要
1 武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430079
针对普通相机无法拍摄出符合视觉美感的背景虚化图像的问题,提出了一种基于相控高斯核的多聚焦图像景深模拟算法。对多聚焦图像进行热扩散方程的数学建模,提出自适应的初始化图像深度值来优化求解偏微分方程,通过正则化得到修正后的图像深度信息,分离出前景和背景;并提出一种基于相控高斯核的景深模拟算法来模拟大光圈相机得到的背景虚化效果。理论分析和实验表明,与已公开的算法相比,本算法能准确的提取出图像的深度信息,并模拟出真实的景深效果。
图像处理 景深模拟 相控高斯核 热扩散方程 多聚焦图像 
光学学报
2014, 34(10): 1011006
作者单位
摘要
1 天津工业大学 电子与信息工程学院, 天津 300387
2 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院, 哈尔滨 150001
3 天津工业大学 工程教学实习训练中心, 天津 300387
为了抑制反射式离轴数字全息再现像中的零级像和散斑噪声对再现像的影响, 利用高斯核函数在空域对数字全息图进行低通滤波, 再用原数字全息图减去滤波后的低频信息来抑制零级像, 采用非局部均值滤波来抑制散斑噪声。实验结果表明空域高斯核函数处理法能有效地抑制零级像, 非局部均值滤波可以抑制散斑噪声但对部分细节的保持能力不强, 改进后的非局部均值滤波在抑制散斑噪声的同时能很好地保护细节信息, 提高了离轴数字全息再现像的质量。
全息 零级像 散斑噪声 高斯核函数 非局部均值滤波 holography zeroorder image speckle noise Gaussian kernel function nonlocal means filter 
半导体光电
2014, 35(4): 745

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