闪光照相CCD图像的自适应中值滤波方法

中值滤波是一种在去除噪声的同时能较好地保护图像边缘细节的非线性图像处理方法。为了滤除闪光照相CCD图像中的脉冲噪声，同时能更好地保护图像边缘，提出了一种改进的自适应中值滤波方法。该方法采用局部中值和局部方差作为判断噪声点的阈值，实现了局部自适应的中值滤波，克服了传统自适应中值滤波方法的缺点，对椒盐噪声和随机脉冲噪声均有较好的滤波效果。实验结果表明，该方法消除图像脉冲噪声十分有效，对闪光照相CCD图像的处理结果也较好。     

一种新的闪光照相图象边界检测方法

介绍了一种用于闪光X光照相图象的边界检测方法,称为计算对比法.对于投影成象,由于成象系统的非理想特性,实际照相特性的边界与理想成象图象的边界之间往往存在一位置差,我们称之为边界退化量.模糊图象的边界检测问题主要就是边界退化量的检测问题.本文提出的计算对比法根据闪光X光照相图象的退化模型进行计算模拟成象,用从模拟图象上得出的边界退化量对实际成象图象的位置进行校正.从而达到精确检测实际图象的目的.用这种方法对多幅模拟成象图象进行了处理.     

用维纳滤波法复原闪光X光图片

 本文对某系统拍摄的闪光X光模糊图片成功地进行了复原处理，把闪光X光照相系统简化为线性位移不变系统，建立了成像过程的数学模型；系统的退化效应用综合点扩展函数描述，并用针孔和台阶照相的方法进行测量；提出了校正图片上数据非线性及削弱图片中噪声的方法；采用维纳滤波方法作复原运算，给出了复原结果。     

图象消模糊的一种新方法

本文发展了一种非相干光图象消模糊的方法.采用了新的消模糊函数,它比起逆滤波器较易于制作.此函数与模糊图象在空域中进行卷积运算,能得到消模糊图象.在本系统中,可采用扩展单色光源和扩展白光源.由于运用非相干光源,使得在系统中引入了冗余度.因此,与通常的相干光系统相比,这种方法显著地提高了输出图象的信噪比.理论分析证明,此新消模糊函数是逆滤波函数的傅里叶变换.本文给出了实验结果.     

一种改进的手机双麦克风消噪系统

针对现有手机双麦克风消噪系统无法应对多种复杂噪声环境、在消除噪声的同时会引起语音失真等问题,本文提出一种新的手机双麦克风消噪系统。该系统将时域与频域处理结合,在噪声估计和消除两方面均有改进,结合单、双麦克风的噪声估计算法,提高了噪声估计的准确性。此外,将基音检测与消噪处理结合,在语音帧中估计语音基音频率,确定语音和噪声频率点,根据语音和噪声频率点分别调整维纳滤波器参数,在滤除噪声的同时尽可能地保留语音频率点,从而减少语音失真。实验结果表明,与现有双麦克风消噪系统相比,本系统在抑制噪声的同时能够有效减少消噪算法对语音造成的损害,提高了手机通话质量,对于方向性的语音干扰也起到很好的抑制效果。     

改进的MEMS陀螺随机噪声自适应Kalman实时滤波方法

针对微机电系统陀螺易受环境影响和稳定性能较差,导致建立的随机漂移模型参数和随机噪声统计特性变化的问题,提出了一种改进的指数渐消记忆自适应Kalman实时滤波方法。通过分析实测数据确定随机漂移自回归滑动平均模型阶数,在此基础上利用递推最小二乘法对模型参数进行实时更新。根据陀螺噪声参数特点,提出了基于渐消记忆因子的Allan方差分析法和Sage-Husa自适应滤波算法同时对Q和R进行参数估计的实时滤波方法,避免了系统状态估计和量测噪声参数估计的相互耦合和制约。实验结果表明:相比标准Kalman滤波补偿方法及传统的固定Q阵只对R阵做自适应估计的滤波方法,本文方法能够更加有效地对MEMS陀螺随机漂移误差进行实时补偿,具有较好的适应性和稳定性。     

闪光X光照相数字图象处理技术

为了将闪光X光高速照相透视诊断技术过渡到精确定量,需要建立图象处理技术。精确定量要求包括测量穿透厚度(或穿透质量)和恢复二维(或三维)尺度。报告论述了闪光X光照相成象物理过程和数学表达式,讨论了图象质量退化诸因素,提出了穿透质量精确定量和模糊图象复原的数字图象处理方法,讨论了图象复原参数实验方法,给出了测量碎片质量和复原模糊图象初步的试验结果。     

闪光X射线照相系统调制传递函数测量

本文叙述调制传递函数(MTF)的基本概念.介绍了闪光X射线辐射照相屏-片记录系统的调制传递函数的常用测量方法.我们分别用矩形波光栅、台阶楔、针孔作输入激励,测出了高能闪光X射线照相系统的调制传递函数,并对测量结果进行分析对比.这些实测的MTF对成象系统成象性能的定量认识、照相条件的最佳选择、照相图象的事前预估、模糊图象的事后处理都有很重要的实用价值.     

一种新的手机双麦克风消噪系统*

针对现有的手机双麦克风消噪系统无法应对多种复杂的噪声环境在消除噪声的同时会引起语音失真等问题,本文提出了一种新的手机双麦克风消噪系统,该系统将时域与频域处理相结合,在噪声估计和噪声消除两个方面均做了改进,结合双麦克风和单麦克风的噪声估计算法,提高了噪声估计的准确性,同时将基音检测与消噪处理相结合,在语音帧中估计语音基音频率,同时确定语音和噪声频率点,对待语音频率点和噪声频率点分别调整维纳滤波器的参数在滤除噪声的同时对语音频率点尽可能的保留从而减少语音失真。实验结果表明,与现有的双麦克风消噪系统相比,本系统在对噪声进行抑制的同时能够有效减少消噪算法对语音造成的损害,提高了手机的通话质量,对于方向性的语音干扰也能起到很好的抑制效果。     

基于小波包变换和数学形态学结合的光谱去噪方法研究

对反射光谱数据进行去噪是提高光谱信息准确度的前提。传统时域平滑和频域去噪方法存在诸多缺点,本文首次将广义形态滤波方法用于可见近红外光谱的去噪处理,并提出基于小波包变换和数学形态学结合的光谱去噪方法。使用USGS光谱库中的植被光谱进行实验,采用信噪比(SNR)、均方误差根(RMSE)、波形相似度(NCC)和平滑度(SR)四个指标来评估去噪效果。结果表明,小波包最佳基阈值法和广义形态滤波法都能较好地保持波形和平滑度,广义形态滤波法能较好地消除幅值较大的随机噪声,但其对连续随机噪声中幅值较小的噪声成分不能有效消除; 而小波包最佳基阈值法不能有效消除幅值较大的噪声成分; 二者结合的方法组合了这两者的优点,使得幅值较大、较小的噪声成分都能较好地消除,同时还提高了相似度和平滑度指标,充分表明小波包最佳基阈值与广义形态滤波结合的方法是一种更好的可见光近红外光谱去噪方法。     

共轭梯度算法在高能X光照相密度重建中的应用

高能X光照相的密度重建方法主要有傅立叶变换重建、滤波反投影重建、代数法重建等。本文将共轭梯度算法用于高能X光照相的密度重建。采用了标准的共轭梯度程序并作了修改，可以根据实际需求加入一定的约束条件。该程序在有限数据下也能很好地运行。这种方法将被重建客体的模拟与客体的辐射照相投影联系起来。首先，以已知数据为依据，产生客体的一个初始模型。然后，用射线追踪法模拟这一客体的辐射照相。共轭梯度算法将该辐射照相与实际测量的辐射照相投影做比较找出最大可能解。循环迭代，直到实际测量的和计算得到的辐射照相之间的差别足够小(小到令人满意)。     

基于全变分正则化的高能闪光照相消模糊图像重建算法

 针对高能闪光照相投影图像消模糊难度大的问题,提出了一种基于全变分正则化的消模糊图像重建算法,该算法根据闪光照相的成像特点,将客体的纵向截面作为一个整体来进行建模,并在重建方程中考虑了模糊因素,然后采用全变分范数作为正则项,构建了用于消模糊图像重建的展平泛函,将消模糊图像重建问题转化为能量泛函极小化问题,通过固定点迭代算法求解图像重建问题的最小化解。数值模拟结果表明：该算法由于考虑了闪光照相成像时的图像模糊因素,在重建时能够较好地消除模糊对重建结果的影响,在抑制噪声的同时能较好地保持图像的边缘信息,有利于提高重建图像的质量。     

X射线成像积分滤波模型与实验

X射线数字化成像系统的不足主要表现在成像末端耦合约束、微焦点约束瓶颈以及单光子成像缺陷与量子噪声约束等方面,利用传统的数字图像处理手段很难实现有效的图像滤波,而复杂的滤波算法进一步限制了其工程使用效果。为了提高X射线成像系统的光学传递能力与系统抗噪声能力,本文首先以热激发X辐射源与X射线像增强器为例,从系统层面探索成像遇到的诸多技术瓶颈,并在此基础上提出了一种针对X射线成像的积分滤波方法。然后,将空间频率固定的铅制光栅作为被测目标,通过改变中继光学耦合系统的物像关系使得像方空间频率在一定区间内连续改变,进而通过大量的实验数据实现在不同积分时间条件下的光学传递函数精确拟合。接着,分别从光学传递函数积分效果与归一化后的基频传递特性的角度验证了该滤波方法可以有效压制热触发源引入的量子噪声,避免图像产生单光子成像缺陷。实验数据表明:该方法可以提升系统成像的光学传递能力。最后,通过帧叠加与积分滤波的对比效果验证了该滤波方法的优越性。     

基于改进开关中值滤波的多孔网栅图像脉冲噪声消除

针对多孔网栅闪光照相图像含有随机脉冲噪声的问题,提出了一种改进的开关中值滤波噪声消除算法。该算法利用像素与邻域窗口统计中值的灰度信息,建立噪声点探测器。通过设置噪声点探测阈值来识别噪声,并用邻域窗口内统计中值代替噪声点取值。经过多次滤波,含随机脉冲噪声的计算机合成网栅图像及实验网栅图像可获得良好的恢复效果。     

六通道掠入射软X射线针孔照相技术

在对平面反射镜高能X射线截止原理分析研究的基础上,为传统的针孔照相系统配置了光学滤片加平面反射镜组成的滤波系统,消除了大部分的高能尾部的影响。介绍了六通道掠入射软X射线针孔相机的结构设计、工作原理及性能。将光源按光子能量切割成6个能段分别进行记录,滤波后各通道的出射光为窄带软X射线。在阳加速器上对六通道掠入射软X射线针孔相机系统进行考核,加速器输出电流为779 kA,电流上升时间为75 ns,使用的负载为16根环形W丝阵,成功获取了6个通道的针孔照相图像,并结合Dante谱仪相应通道测得的功率时间谱进行了对比分析,确定了部分Z箍缩辐射热点的图像与功率发射谱的对应关系。     

252Cf源辐射背景对X光闪光照相光电接收系统的影响

 在有核环境下的X光闪光照相中,为保证CCD光电接收系统的安全和有效使用,开展了科研所需剂量的辐射背景对闪光照相光电接收系统影响的研究。理论分析结果表明:科研要求的辐射剂量远小于X光闪光照相光电接收系统各器件的辐射损伤阈值,不会造成辐射损伤;辐射背景在CCD相机图像上形成的本底灰度对成像质量的影响很小。实验结果显示,通过建立和选择适当的屏蔽方式可以保证以下两点:一是科研所需剂量的辐射背景在CCD相机图像上形成的本底灰度要小于科学级相机的固有本底噪声,可以保证图像质量;二是在科研所需剂量的粒子和射线辐射下,X光闪光照相光电接收系统工作正常。     

自适应中值-加权均值混合滤波器

为了去除图像中混入的脉冲噪声和高斯噪声,提出了一种基于自适应中值滤波和自适应加权均值滤波的混合滤波方法。该方法先将图像分为若干区域,并对每个区域进行噪声检测以实现两类噪声的分离,然后再分别采用自适应中值滤波和自适应加权均值滤波将分离出的脉冲噪声和高斯噪声去除。对这种新方法进行了计算机模拟实验。结果表明:新方法较前人提及的三种混合滤波方法具有更优的滤波性能,在有效抑制混合噪声的同时能很好地保护图像中的细节,为消除图像中的混合噪声提供了一种有效的途径。     

高能X光照相中密度重建的共轭梯度算法

通过对高能X光照相过程的物理分析,得到了辐射照相的点扩展函数,给出了估价函数的表达式.并以典型的法国试验客体模型为例,将共轭梯度算法应用到高能X光照相的密度重建中,得到了较满意的结果.这种方法从模拟辐射照相过程出发,将辐射照相的模拟结果与实际测量结果做比较并找出最大可能解.可在一定程度上克服其它密度重建算法通过反卷积过程消除模糊效应所引起的不确定性.     

层析三维数字化仪层析图像滤波器的设计及研究

提出一种新型的递归中值滤波器，抛掉了统计参数的制约，将滤波算法转化为一种优化处理。该方法兼顾了滤波处理的光滑连续性及抑制噪声的累积特性，可有效地消除脉冲型干扰的影响，同时也从理论的角度上对该算法进行了分析。为消除加性高斯噪声，提出了一种基于图像边缘方向的小波线性滤波器，它仅仅处理边缘信息。该算汉的极大优点是克服了边缘模糊效应，小波的去噪逆向重构的处理方法对边缘为跃型的层析图象非常实用。     

基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究

H₂S浓度检测的发展趋势是实时检测,基于光谱吸收原则是其中一个发展方向。用宽带光源替代以往使用的成本较高的窄带光源,降低整个系统的成本,可以提高检测系统的实用性。宽带光源经过Bragg光纤光栅滤波后可以得到窄带光。此方法得到的光波必然会有噪声和波动,然后对其进行滤波,消除一部分系统的噪声和波动,再通过光线分束器分别通入检测光路和参考光路后做差。此差分信号不仅消除了一部分系统噪声和波动,还消除了基波分量,增大了信噪比。用数学分析的方法推导出二次谐波信号,利用SIMILINK仿真观察此信号,不同浓度的H₂S气体会有不同的输出信号,也就得到了气体的浓度。双光路差分法、谐波检测技术和窄带滤波技术综合起来的优势是降低了成本,增加了信噪比,提高了系统的检测能力。实验仿真结果表明,在LED宽带光源基础上采用提取谐波信号的双光路差分方法检测H₂S气体浓度正确可行,此方法降低了系统成本,为大范围实际应用提供了可能性。