提升小波变换与分形相结合的图像压缩

提出了一种提升小波变换与分形相结合的图像压缩方案.充分利用小波变换后系数能量的分布特性,对提升小波变换后的低频部分采用改进的分形图像压缩编码,其余部分采用集合分裂嵌入块(SPECK)编码算法.试验结果表明,该方法在提高了压缩效率的同时,获得了较高的恢复图像质量.     

大容量体全息相关器存储时序的改进

体全息相关器的存储时序直接影响多通道输出的衍射效率均匀性,进而影响识别率。通过引入约束因子β,对传统的递减曝光时序进行改进,提出约束递减曝光时序,并用此时序在2400幅的存储容量下,实现了衍射效率较均匀的并行相关输出。     

车载通信系统中JPEG压缩算法的量化表改进

为使车载通信平台中图像数据实时传输,需要对图像进行压缩;图像压缩算法的设计需要综合考虑压缩比、图像质量及处理时间等因素;文章在研究JPEG压缩标准的基础上,针对车载通信系统硬件平台限制及系统对图像质量的要求,设计了一种量化表构造算法,对JPEG标准推荐量化表进行改进;采用改进后的量化表对原始图像进行压缩,压缩图像在满足系统中DM642片上EDMA一次传输能力限制的条件下,峰值信噪比显著提高,满足车载通信系统要求。     

基于边缘的SSIM图像质量客观评价方法

在图像处理领域中,准确判断所处理图像的质量是一项关键技术.本文在基于结构相似度的图像质量评价方法的基础上,考虑了边缘信息对人眼感知结构的重要性,提出了基于边缘结构相似度的图像质量评价方法.实验中,对实验图像进行客观指标的提取与计算,最后统计分析实验数据.结果表明,该方法对图像质量的评价结果优于基于结构相似度的图像质量评价方法,能够正确反映图像质量且更加符合人眼的主观感受.     

改善电容层析成像的重建图像质量的方法

通过对电容层析成像系统传感器各极板对形成的检测场灵敏度分布的研究,发现了常用的图像重建算法对于靠近管壁的成像对象所重建出的图像容易发生畸变的原因是由于相邻极板对的检测场灵敏度比其他极板对的灵敏度高造成的,为此提出了改进方法。仿真实验结果表明,改进后的图像重建算法所重建的图像质量得到了较大改善。     

改进的时序多重稀疏贝叶斯学习冰下水声信道估计方法

针对时序多重稀疏贝叶斯学习信道估计方法计算复杂度高且在低信噪比时估计精度低的问题,本文提出了一种改进的时序多重稀疏贝叶斯学习正交频分复用冰下水声信道估计方法。首先,采用奇异值分解方法对接收导频矩阵进行去噪;随后利用去噪后的接收导频矩阵结合最小二乘信道估计方法获得时序多重稀疏贝叶斯信道估计的超参数矩阵、感知矩阵等先验知识;最后,利用冰下水声信道的稀疏特性和多途结构较为稳定的特点,采用时序多重稀疏贝叶斯信道估计对不同符号的冰下水声信道进行联合重建。仿真结果显示,在能量系数为0.03时,改进方法信道估计均方误差相比较于原始方法至少降低了约2.87×10-5,运算时间至少下降了约为90%。第11次北极科学考察冰下试验结果显示,改进方法的平均原始误码率略微低于原始方法,平均运算时间降低约75%。研究结果表明,利用冰下水声信道的特点,改进方法可以实现高精度冰下水声信道估计,并且有效降低系统计算复杂度。      

编码曝光相机系统设计

在研究编码曝光理论基础上，设计了应用型嵌入式编码曝光相机系统。在采集运动目标图像时，按照预设的编码时序控制曝光快门，得到了光生电荷多次叠加一次转移的图像。该图像为具有编码曝光信息的运动模糊图像，有更多的图像细节信息。编码曝光图像信号经过AD转换后将数据暂存在数据存储器，再经核心器件解码模块输出复原图像。实验结果证明，编码曝光相机能有效解决线性运动模糊问题。在相同测试条件下，利用无参考图像评价指标测试，编码曝光条件下复原图像质量的指标平均值均比一般单次曝光条件下复原图像质量提高了近2倍。     

积分时间可调的CCD相机驱动时序设计与实现

在分析帧转移CCD的结构和驱动时序的基础之上,对时序关系和积分时间选择进行了计算,并给出积分时间可调的循环嵌套时序设计方案.以现场可编程逻辑门阵列为硬件载体,用硬件描述语言对方案进行设计.考虑到CCD驱动时序复杂、相位要求严格,提出运用锁相环技术进行高频信号的精确移相,用嵌入式逻辑分析仪对时序进行采样验证,在CCD电路板上实现了积分时间可调的CCD空间相机驱动时序.     

高速双光谱遥感图像传输系统

提出并设计了一种高速舣光谱遥感图像传输系统.对该系统所采用的传输策略,传输帧结构以及时序恢复等问题进行了深入的研究.首先,将双探测器一行数据中有效部分提取后传输,采用行有效标志中断发送的方式在接收端恢复时序,保证了系统输入输出数据、时序的完全一致;接着,采用发送与接收缓存机制,利用时分复用打法将双探测器的数据在单根光纤...     

基于CCD电极直接驱动控制的双脉冲发光图像高速曝光技术原理研究

电荷耦合器件(CCD)是一类高性能的光电成像器件,具有成像阵列大、图像质量好的特点。但由于正常工作驱动时序复杂,工作帧频一般较低,无法满足较高成像帧频的要求。针对一种双脉冲发光图像的高速高分辨高质量成像要求,根据CCD信号电荷收集及转移的电极驱动特性,选择合适的CCD类型,以电荷转移时序为时间分隔界限,设计了一种电极直接进行控制的时序,实现了两个光脉冲图像的分离积分及信号转移、读出等,完成了双脉冲发光图像的等效高帧频曝光的原理验证,在保持CCD原有高成像质量的情况下获得了μs级间隔的两幅图像可分辨的能力,并实现了一种二分幅相机系统。     

Sound speed correction in ultrasound imaging

A constant sound speed of 1.54 mm/micros is generally used by ultrasound imaging systems for delay and timing. However, the body's sound speed in-homogeneity can lead to defocusing and increased clutter. To provide an improvement using standard transducers, the sound speed used in delay and timing was computed using different sound speeds. We observed improvement in lateral resolution and clutter in phantom, OB, abdominal, and breast imaging. In OB and abdominal imaging using a 4 MHz curved array, 1.48 mm/micros provided higher image quality in many situations. In breast with an 8 MHz linear array, 1.44 mm/micros provided better images in some cases. To provide an automated way to determine and adjust the sound speed used by the imaging system, an algorithm was developed that determines the sound speed that produces the best overall lateral image quality by analyzing the spatial frequency content in a single B-mode frame of channel data using images reconstructed using various trial sound speeds. The metric produced correlates well with the observed best lateral image quality.     

一种基于DSP+CPLD的低功耗实时红外成像系统实现方法

非致冷红外焦平面阵列(IRFPA)固有的非均匀性严重制约了系统成像质量,其输出动态范围大和监视器显示输出动态范围小也构成了矛盾。为解决这些问题,采用了复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计红外焦平面阵列输出驱动和视频编码芯片的显示时序,以高速低功耗数字信号处理器(DSP)为核心,实现了嵌入式红外图像实时采集与压缩校正硬件系统。提出了一种结合两点校正的灰度直方图统计阈值分段线性压缩变换算法,并进行了实验。结果表明,系统可以实时的对红外图像进行采集和压缩校正,处理后图像的非均匀性得到很好的校正,背景被抑制的同时目标和细节得到了增强。该方案简单可靠,电路功耗较低,可为小型化红外热像仪的研制提供参考。     

水稻花粉雄性不育光谱成像细胞学定量技术研究

在水稻雄性不育系花粉细胞败育程度鉴定方法上,传统的单纯显微图像分析方法或纯光谱分析方法存在定性、定位、定量和定时四位一体分析能力不足的问题.本文在普通荧光显微镜的基础上,研制出一种基于LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter,液晶可调谐滤光器)的显微光谱成像分析系统,并将其引入到水稻花粉发育过程中的细胞学定量研究,初步建立起一套针对水稻花粉透射光光谱图像分析和荧光光谱图像分析新方法.与传统的纯光谱或纯图像分析方法相比,本分析方法具有独特的定性、定量、定位和定时四位一体的分析能力,其对水稻雄性不育系花粉败育程度的鉴定将更为准确.本方法对于其它植物和动物细胞的定量分析同样具有借鉴和推广意义.     

图像数据异地采集同步电路设计

在兵器靶场测试中,为了获得不同位置弹丸炸点同一时刻的图像,需要将多台异地测量站放置的摄像机同步采集图像数据,提出了图像数据异地同步采集方案,采用GPS技术设计了一种高精度时统系统。该系统采用GPS授时,由时统控制电路和计数器电路实现本地时钟功能,记录每个测量站摄像机起拍时间,从而实现图像数据采集的异地同步,同步精度可以达到微秒级。     

利用计算机视觉和光谱分割技术进行水稻叶片钾胁迫特征提取与诊断研究

实时、便捷、可靠的作物营养诊断和监测方法是科学施肥的基础。传统手段在取样、测定、数据分析方面需耗费大量的人力、物力,且时效性差。通过静态扫描技术采集不同钾营养水平的水稻叶片图像,利用面向对象的光谱分割技术和最近邻分类器,根据扫描图像中目标对象的光谱、空间、形状等特征对钾胁迫叶片特征进行了准确的提取和识别,并从分类结果里初步判断出斑点区域面积比例随钾浓度的增大而减小,用叶片图像进行缺钾叶片量化诊断时,第三完全展开叶优于第一完全展开叶。随机选取250个点利用误差分析矩阵方法进行精度评价,总体识别精度为96.00%,KAPPA系数为0.945 3。这一叶片特征提取方法为水稻钾胁迫量化诊断提供了新的方法。     

Design of a very high frame rate camera based on an asynchronous CCD driving method

A very high frame rate camera is designed based on an innovative CCD driving method. The CCD driving method is mainly implemented on frame transfer CCDs. Asynchronous drive timing sequences are applied in the image and storage section of the CCDs. Several rows of the charge in the image section are binned onto the same row in the storage section, and there are the same number of images to be stored in the storage section before they are read out. Based on the new driving method, the frame transfer CCDs can work at a very high frame rate in acquiring burst images though the reading speed remains at a lower level. A very high frame rate camera is designed in this paper. The innovative CCD driving method is mainly of concern. An e2v's CCD60 is adopted in the camera system, whose full size resolution is 128 × 128, and the up most frame rate is 1000 Hz in the conventional CCD driving method. By using the presented method, the CCD60 based imager is capable of operating at up to 40000 frames per second (fps) at a recognizable resolution of 128 × 32. Comparing cameras using traditional binning and region of interest technologies, the frame rate is normally less than 5000 fps while the resolution is only 32 × 32 left.     

大面阵CMOS APS相机系统的设计

基于大面阵CMOS APS图像传感器LUPA-4000设计出一个相机系统.通过对LUPA-4000驱动时序的分析,选用FPGA作为驱动信号产生载体,使用VHDL硬件语言设计了包括CMOS传感器驱动、通信、数据转换等一体化的程序,并分别对各个程序模块进行说明.设计了系统硬件电路,并加载程序对CMOS传感器驱动信号进行测试,给出了控制像素积分信号的测试波形.经测试相机电路系统与计算机通信正常,与下位机数据传输准确无误,系统整体运行稳定可靠.安装光学系统后获取了高质量图像.     

大面阵CMOS APS相机系统的设计

基于大面阵CMOS APS图像传感器LUPA-4000设计出一个相机系统.通过对LUPA-4000驱动时序的分析,选用FPGA作为驱动信号产生载体,使用VHDL硬件语言设计了包括CMOS传感器驱动、通信、数据转换等一体化的程序,并分别对各个程序模块进行说明.设计了系统硬件电路,并加载程序对CMOS传感器驱动信号进行测试,给出了控制像素积分信号的测试波形.经测试相机电路系统与计算机通信正常,与下位机数据传输准确无误,系统整体运行稳定可靠.安装光学系统后获取了高质量图像.     

基于图像质量评价的手术机器人系统磁共振兼容性分析方法

为保证手术安全及操作精度,基于磁共振图像导航的手术机器人系统需具备磁共振设备兼容性. 针对这一问题,本文提出了基于磁共振图像质量评价的手术机器人系统磁共振设备兼容性分析方法,扩展了图像数据集,并结合图像信噪比、图像变化因数、磁共振图像畸变量等评价参数,逐一分析机器人系统组件通电、机器人系统运动对磁共振图像质量产生的影响,建立图像质量评价依据. 实验结果表明,该质量评价方法可充分分析手术机器人及其系统组件的磁共振兼容性,且可为医疗手术机器人系统组件的磁共振兼容性分析提供测试方法与理论依据.