基于Laplacian算子的同态滤波算法研究

针对频域同态滤波中运算量大、运算时间长、不能满足实时性要求的缺点,提出了一种基于Laplacian增强算子的空域同态滤波算法。首先对原有的Laplacian增强算子做改进,使其在增强图像高频成分的同时能够适当地抑制其低频成分,再将改进后的Laplacian增强算子同图像函数作卷积,快速实现空域内的滤波增强。实验表明,该方法不仅有效地压缩了图像的亮度范围,增强了图像的对比度,还大大提高了运算速度,节省了运算时间,适用于对快速性要求较高的实时性场合。     

二维图象中二阶导数滤波器边缘定位误差的理论分析

本文从理论上讨论了低通滤波后二维图象中弯曲边缘的定位误差问题.边缘位置通常由二阶导数算子的零交叉点定义.研究表明:梯度方向上的二阶导数算子(secondderivativein gradient direction SDGD)产生向心的、可预测的边缘偏移;而线性拉普拉斯算子(Laplacian Operator)产生相反方向(离心)的可预测位置偏移.由此可推断:两者之和——称之为PLUS,将产生比其组成成份(SDGD 和 Laplace)更为精确的边缘定位算子.文章讨论了常用的低通滤波器(如 Gaussian 滤波器及 Tepee 滤波器)对边缘定位精度的影响.     

一种简单有效的处理有限条纹全息干涉图的方法

本文介绍了一种简单有效的处理有限条纹全息干涉图的方法.这种方法不用对干涉图进行二值化处理,而在干涉图预处理的基础上直接用Hildtch或Pavlids细化算法对干涉图直接细化.预处理过程中,考虑到条纹边缘近似的屋顶状特性,采用一特殊的二次微分算子对干涉图进行卷积运算.这种方法由于避免了二值化处理的过程,它对于处理由于光源不均匀或吸收散射等原因引起的象面照度不均匀和条纹对比度变化较大的干涉图具有现实意义.     

一种基于光学干涉原理的图像分割方法

 介绍了基于光学干涉原理的图像分割理论算法。在计算机上模拟一个均匀相干光源、一个滤波器和一个接收屏。选择强度 相位的转换曲线，将输入图像的强度信息转化成伪相位信息，并显示在滤波器上。利用光源照明滤波器上的相位图，在接收屏上得到其干涉条纹。再通过选择阈值对干涉图进行分割得到二值图，从而实现输入图像的边缘分割。计算结果表明，该方法得到的图像轮廓，与Sobel 算子效果相当。与实验结果对比分析可得，改善硬件并实现良好的分割效果的关键在于：控制光源的相干长度，或增大液晶的点阵间隔，并利用CCD相机和计算机相连，对干涉图进行二值化。     

干涉条纹的处理方法研究

论述了干涉图的图像处理方法,提出了干涉图反高斯变换的光强平均分布处理,保证了干涉图信号的完整性,同时将基于视觉零交叉理论的边缘检测方法应用于干涉条纹的边缘检测中,精确地检测了干涉条纹的边缘,减小了上干涉条纹提取相位差的误差,并与常用的二值化方法进行比较,最后给出了一个有效的干涉条纹细化方法,并与其它处理方法进行了比较 。     

电子散斑干涉条纹骨架线提取的新方法

电子散斑干涉条纹的强噪声特性使其信噪比过低，常用的图像二值化、细化等算法对散斑干涉条纹的骨架提取都存在一定的不足，文章在对散斑条纹图像平滑去噪、对比度增强的预处理基础上，对其进行边缘提取、填充、细化，从而得到干涉条纹的中心骨架线，提出一种基于MATLAB的散班图像自动处理算法。结果表明：文中提出的干涉条纹的细化方法可以准确地找到骨架线，为获得面内位移场的等位移线图提供了一种新方法。     

基于生物视觉center-surround机制的光团目标检测与跟踪

基于生物视觉的center-surround机制,提出一种用改进的LoG(Laplacian of Gaussian)算子检测光团目标的方法。首先明确了光团目标的成像模型,分析了LoG算子的性质及其响应,接着提出了归一化的LoG算子。理论上指出该算子可用于检测光团目标。仿真和实验证明：该算子可以用于检测图像中已知大小和未知大小的光团目标,并且实用性优于其他常规方法。结合Kalman滤波和粒子滤波,该算子还可以用于序列图像中单目标和刚体的跟踪。理论推导和实验结果表明,该方法是稳健和高效的。     

空间矩和Zernike矩亚像素边缘算子分析

讨论了空间矩、Zernike矩两个亚像素边缘算子的运行时间和定位精度。分析结果表明,Zernike具有更快的运行速度,当计算3个用于边缘定位的参数时,其运行时间较空间矩算子节约了50%。理论分析了空间矩和Zernike矩算子的关系,并推导出了两个算子边缘距离为l的差值公式。测试结果表明,当两个算子的l都限制在中心像素内时,空间矩算子的边缘厚度多达3个像素,而Zernike矩算子的边缘厚度小于1个像素,可见Zernike矩算子的定位精度为真正的亚像素级。经比较,Zernike矩算子的运行时间和定位精度均好于空间矩算子。     

基于干涉条纹跟踪实现纳米级位移测量的方法研究

设计了一套干涉条纹图像实时采集处理系统。在分析迈克尔逊干涉条纹特征表象的基础上 ,给出了通过跟踪干涉条纹的移动量测量被测对象纳米级位移量的理论公式 ;提出了干涉条纹特征点的提取与跟踪算法 :分段线性变换、方形窗口中值滤波和门限化边缘提取 ,给出了基于统计学原理的通过计算多条干涉条纹移动量获得被测对象纳米级位移量的计算公式。实验结果表明了该方法的有效性和实用性     

不同转换方式对三角函数算子分割效果的影响

 提出了一种新的图像分割算法－三角函数算子，它是一种基于光学干涉原理的快速图像分割方法，并分析了其硬件实现装置。在该算子的运用中需要将输入图像的强度信息转化为相应的相位信息。定义了不同的强度-相位转换方式，例如线性方式、对数函数方式、正切函数方式、反正切函数方式等。通过数值计算，研究了不同转化方式对三角函数算子分割效果的影响。结果显示，不同的转换方式及其参数，都直接影响该算子的分割效果和边缘类型分辨能力。分析表明，在对数S形函数方式下，不但能够检测阶梯状和脉冲状等类型的边缘，还能够检测出屋顶状边缘。     

载波全息干涉图的自动分析

用正交相干相位检测法实现了载波全息干涉图的自动分析.讨论了分析载波条纹图的边界效应,提出了一种易于在微机上实现的条纹图外插算法.最后给出了一幅实时法载波全息图的分析结果.     

高噪音光测条纹的特征线提取

针对高噪音光测条纹的特征线提取问题,本文提出一种基于拉普拉斯算法的条纹场处理技术,该方法简单,计算速度快,能够准确提取高噪音光测条纹的特征线.     

基于干涉条纹骨架的毛刺去除算法

精确去除骨架毛刺是干涉条纹骨架提取的最为关键的一个环节，可以应用于激光的干涉条纹检测。提出一种基于骨架特征的去除干涉条纹骨架毛刺算法，算法的主要方案包括:获取骨架的特征点、八邻域链表追踪。首先对像素点进行逐个扫描，获取骨架的4种特征点:端点、节点、毛刺点、主干点，其次使用基于特征点的八邻域链表算法提取所有毛刺点、主干点，然后基于节点进行差分运算并剔除毛刺，最后对处理后的图像进行迭代处理直到干涉条纹骨架毛刺完全去除。利用OpenCV机器视觉算法对毛刺图像去除进行仿真，得到的结果通过1 000个毛刺图片验证，毛刺去除的正确率达到94%。该算法相较于传统方案具有较高的针对性，保留骨架主干部分，去除其余毛刺部分，在干涉条纹检测方面具有广阔的应用前景。     

An edge detection algorithm for imaging ladar

In this paper, the morphological filter based on parametric edge detection is presented and applied to imaging ladar image with speckle noise. This algorithm and Laplacian of Gaussian (LOG) operator are compared on edge detection. The experimental results indicate the superior performance of this kind of the edge detection.     

A robust edge detection method with sub-pixel accuracy

In this paper, a new edge detection approach combining gray-moments operator with smoothing spline algorithm is proposed, which is invariant to additive and multiplicative noises in the image. This approach consists of two steps: firstly, a continuous blurred edge model is obtained using the smoothing spline algorithm in the edge region detected by Sobel operator; then a gray-moment solution is derived for both the one- and two-dimensional situations using the blurred edge model. Testing of this new detection approach demonstrates more robustness against the white Gaussian noise and speckle noise, and run time very close to the gray-moment and space-moment operators. The above advantages indicate this approach is very suitable for on-line accurate detection.     

热传导方程在散斑条纹图相位提取中的应用

去除电子散斑十涉条纹图中的噪声是提取条纹图相位的关键问题.利用热传导方程去除条纹图中的噪声,定性和定量分析了该方法的滤波性能.在此基础上,进一步将MBO算法和热传导方程应用于条纹二值化和相位图平滑过程中,并成功地从单幅模拟条纹图中提取了条纹图的相位.研究结果表明,热传导方程能有效减少散斑条纹图中的噪声,改善二值条纹图的边界.进而获得准确的相位分布.     

A new method of non-contact gauge block calibration using a fringe-counting technique: I. Theoretical basis

A new non-contact interference method for gauge block or length bar calibration is presented. A central interference fringe of polychromatic light is used for the determination of the end surface position of the measured artefact. Distances referring to these positions are measured using a fringe-counting technique, with a wavelength-stabilized laser interferometer. Absolute and comparative measurement methods are proposed. A new technique for central interference fringe detection and identification is discussed.     

A new method of noncontact gauge block calibration using the fringe counting technique: II. Experimental verification

An experimental verification of a new noncontact interference method for gauge block or length bar calibration is presented. In this technique, the length of the tested artifact is measured by means of the counting fringe method. A new technique for central interference fringe detection is used for evaluation of the end surface positions of the measured artifact. The experimental set-up and length measurement procedure are described. Preliminary experimental results and uncertainty analysis of the proposed method are presented.     

Approach to optical interference fringes reduction in diode laser absorption spectroscopy

The advantage of a new scheme for balanced detection has been investigated to reduce the influence of optical interference fringes when performing diode laser gas absorption spectroscopy employing lock-in amplifiers and pigtailed lasers. The influence of the fringes has been reduced by comparing the lock-in 2 f signal due to the gas sample with that of a reference beam. The frequency regions outside the absorption feature have been used to obtain information on the interference fringe impact on the signal of interest. We have demonstrated an efficient way to reduce the influence of such fringes by employing this technique combined with non-linear signal processing methods. The different steps of the algorithm are presented. In the experimental arrangement presented, a reduction of the optical interference fringes by about 10 times is achieved, as demonstrated in measurements on molecular oxygen around 761 nm. The new technique is compared with an analog technique for balanced detection and certain advantages of the computer algorithm are pointed out. In particular, the emerging field of gas spectroscopy in scattering solid media strongly benefits from the technique presented. PACS 42.55.Px; 39.30.+w; 42.25.Hz