用于实时数字稳像的灰度投影算法研究

基于灰度投影算法构建了一个实时数字图像稳定系统，阐述了灰度投影算法应用于数字稳像的基本问题.深入分析和研究了算法在稳像系统中的中值滤波、区域选择、参考帧选择等优化问题.该系统的硬件由振动平台、光学镜头、CCD、图像采集卡和计算机构成；软件编程基于DirectShow平台，通过Visual C++实现.通过对稳像试验结果的定量评价与分析表明，该灰度投影稳像算法具有简捷、快速、准确的特征，是实现摄像机实时数字稳像的一种切实可行的方法.     

基于数字微反射镜灰度光刻的成像模型

在深入探讨DMD(Digital Mirror Device)灰度图形传递的特点基础上，把曝光量分布作为分析数字光刻成像的物理量，建立了数字灰度光刻的成像模型.以制作微米量级微透镜为例，通过模拟分析，讨论了数字光刻过程中DMD的工作方式、成像系统参量对抗蚀剂曝光量分布的影响，揭示了数字灰度光刻成像机理，为开展数字光刻实验研究提供了理论根据.     

基于灰度空间相关性的双谱微光图像融合方法

图像的灰度空间相关性可以反映图像的清晰度，而图像融合的主要目的之一就是改善图像的清晰度.根据微光全波图像和微光短波图像的光谱特点，在分析微光全波图像和微光短波图像的一维灰度直方图及二维灰度空间相关性图的基础上，提出了一种新型的基于灰度空间相关性的图像融合方法.该融合方法由基于标准偏差的灰度调制和灰度统计平衡两部分实现，同灰度调制融合法及谱域融合法比较，此方法能够有效地改善图像的清晰度，同时便于硬件实现.文中详细阐述了该融合方法的理论公式，并分析了其在不同场景时的实验结果. 关键词： 图像融合 微光全波图像 微光短波图像 灰度空间相关性     

高灰度分辨率图像的伪彩色编码

提出了一种基于RGB三基色系统的对高灰度分辨率图像进行伪彩色编码的非线性方法。在该方法中 ,对小于 2 4位灰度分辨率的图像来说 ,任一空间 (x ,y)处的灰度值 f(x ,y)均可用 2 4位二进制数 fi(i=0 ,1,… ,2 3)来表示。通过Ri=f3i,Gi=f3i+1,Bi=f3i+2 (i =0 ,1,… ,7)进行非线性编码 ,得到 3个 8位二进制数R ,G和B ,将其分别乘以KR,KG和KB 规模因子后 ,作为RGB三基色系统的三色系数 ,实现了灰度图像的等密度伪彩色编码。该方法通用性强 ,可实现 1位到 2 4位灰度图像的伪彩色编码 ,并且处理高分辨率灰度图像与处理低分辨率灰度图像的方法是一致的 ,速度也是相同的     

递变能量X射线高动态融合图像的灰度表征算法研究

递变能量X射线成像,通过获取并融合图像序列实现动态范围扩展,完整再现了检测对象的结构信息.但是在融合过程中往往是以质量优化为目的,忽略了与实际高动态成像的灰度映射正确性,从而不能保证图像信息与实际物体信息的物理匹配性.因此,本文提出了递变能量X射线高动态融合图像的灰度表征算法.该算法首先以标钢质准楔形试块为对象,将不同电压下的融合图像作为输入数据,直接采集高动态成像图像作为输出数据,利用神经网络方法构建递变能量成像的灰度表征模型.同时针对不同于训练对象的材料,对灰度表征模型进行修正,实现了不同材质的灰度正确表征,进而实现了低动态图像序列融合图像的正确表征.以12和16 bit成像系统进行实验,结果表明,利用12 bit探测器通过变电压采集图像序列,经图像融合、灰度映射及灰度校正,达到了16 bit探测器的成像效果,且满足灰度对应关系,有效拓展了成像器件的动态范围.     

基于灰度冗余的红外图像自适应输出窗技术

根据红外图像的特点，提出了一种基于灰度冗余的红外图像自适应输出窗技术.该技术通过对图像灰度直方图的统计，设定适当的阈值，将灰度像素分布为零的灰度级进行完全压缩，将小于阈值的灰度级映射到阈值灰度级，然后将有效灰度级在整个可显示灰度级范围内作等间距排列.该算法在压缩灰度冗余的同时，实现了对有效图像灰度级的无损均衡，提高了图像质量，并能实现实时处理.     

一种新的非线性变换法实现图像增强的方法

本文提出了一种新的非线性变换法进行图像增强处理的方法．将整个灰度范围划分为几个子区问，在这些子区间内红，绿，蓝三色交替由最小值线性变换为最大值，但在整个灰度范围内灰度映射是非线性的．采用该方法处理后的数字图像人眼分辨率明显优于原始数字图像，可获得更多的视觉细节信息．     

一种水下对空成像失真的校正方法

水下光电对空成像失真现象,主要包括位置畸变和灰度衰减两部分,在分析成像过程的基础上,分别推导出了畸变校正数学模型和灰度校正数学模型.采用双线性插值法来处理空间变换后的灰度插值问题,最终实现了灰度校正和畸变校正的同步.设计了以标准网格为目标靶面的实验来采集匹配点的信息以获取校正模型的相关参数.实验表明本方法能较好地还原出图像的真实信息,对图像失真校正具有较好的实用性.     

体三维显示系统中基于几何近似法的灰度偏差研究

基于旋转二维发光二极管(LED)阵列的体三维显示系统中,原始数据被体索化后产生灰度偏差.介绍了在扫描映射法下用几何近似法计算体素点灰度偏差.建立两组立方体模型,通过计算它们体素化后的平均厌度偏差和灰度均方差,分析灰度偏差对显爪结果的影响.结果表明图像的厌度细节越丰富,灰度偏差对显示结果的影响越大.一般情况下灰度偏差对显示图像的影响不大,但当所显示的图像细节十分丰富时,可能会因灰度偏差引起较严重的失真.除了通过改善硬件条件可减小偏差外,还可通过优化体素化算法,在一定程度上修正厌度偏差.给出偏差修正前后的模型仿真对照图以及实际显示的图像照片,修正后的仿真图中少了因偏差引起的杂散点.     

灰度调整与数字全息图像质的关系

如何在有限的灰度级别下输出高质量全息图是人们关注的问题之一.文章从数字全息图 （计算机制全息图）的灰度直方图出发,研究灰度调整对全息图再现像质的影响.首先通过理论推导研究了压缩计算机制全息图中占比例少的灰度,展宽占比例多的灰度后全息图衍射效率的变化,发现处理后的计算机制全息图经灰度压缩的阈值越大,衍射效率越高.然后研究了灰度压缩的阈值对计算机制全息图再现像噪音的影响,发现全息图再现像的噪音随着阈值的增大,先减少再增大.实验表明,通过取合适的阈值对全息图进行灰度调整,可以在保证全息图再现像的信噪比的同时,提高全息图的衍射效率.计算机仿真和全息图光学再现实验证明了理论分析是正确的,为制作高质量的计算机制全息图提供了参考依据.     

基于机器视觉的三维灰度重构技术

基于双目立体视觉三维重构原理，采用主动扫描实现特征匹配的三维灰度重构技术，通过特征结构光扫描物体表面，由经过预标定的两套成像传感器拍摄其图像，经过图像处理程序提取出特征点，完成特征匹配，再计算出物体表面三维轮廓，同时将成像传感器中的灰度信息映射到相应的特征点，从而实现特征点的三维信息和颜色信息的重构和匹配。该技术为三维彩色逼真场景的重构奠定了基础。     

有限宽度背景中的啁啾灰孤子

基于在正常色散区的变系数非线性薛定谔方程,考虑一个带有微扰的参数渐减光纤系统,并利用数值模拟方法,对超高斯型有限宽度背景波和有限宽度背景中啁啾灰孤子的传输进行详细地研究.结果表明,超高斯背景波可以在带有微扰的参数渐减光纤系统中不受负载啁啾灰孤子的影响而稳定传输.当取背景波脉宽与啁啾孤子的初始脉宽比例大于或等于50时,有限宽度背景中啁啾灰孤子的数值结果基本与精确解相吻合.即使选取的背景波脉宽不宽,有限宽度背景中的啁啾灰脉冲仍可以很好的保持其孤子性质.     

基于亮度校正模型的多参量权衡与灰度权值算法研究

针对嵌入亮度校正模型的全彩LED显示屏低灰度均匀性差甚至会出现缺少灰度等级的问题,研究了校正算法实施过程中的多维参量,分析了红绿蓝三基色校正参量偏差和扫描图像数据偏差产生的原因及其对各灰度级亮度差值的影响。最后基于LED显示屏驱动控制系统提出参量的权衡公式,根据权衡公式选取各参量最优值,并针对图像数据的最小进位精度这一参量提出一种高精度灰度权值算法,不仅可提高显示屏各灰度下的均匀性指标,而且还可增加LED显示屏上的显示灰度等级。实测结果表明:当选取校正参量的校正精度为8 bit、图像数据的最小进位精度为0.5时,8扫显示屏不能达到均匀性指标的灰度级区间为[42,1];按照权衡公式选取校正参量的校正精度为10 bit、图像数据的最小进位精度为0.25时,均匀性不能达到指标的灰度级区间减小到[20,1],同时相比前者,LED显示屏的起辉级数减小,显示灰度等级增加两级。     

基于灰度相关的高分辨率红外图像重建

介绍了提高空间分辨率的受控和不受控的微扫描法。基于空间灰度相关分布特性,提出了一种微扫描误差修正算法,该算法利用灰度相关特性匹配低分辨率图像的位置关系。为准确评估成像质量,利用高精度METS-L型红外测试系统对MTF进行了测试。测试结果显示,该算法能较好抑制微扫描位移误差引起的图像模糊,有效提高了空间分辨率。     

基于NiosII的红外图像灰度变换系统设计

提出了一种基于NiosII的红外图像灰度变换设计方案,并详细介绍了红外图像灰度变换算法以及系统硬、软件设计以及实现方法。针对红外图像的特点,提出了一种基于平台直方图均衡的红外图像灰度变换算法,并在CycloneII系列FPGA上实现了该算法,其处理单元采用嵌入式处理器软核NiosII。实验结果表明,该系统能很好地实现红外图形灰度变换,并在一定程度上抑制了背景,提升了目标。     

基于投影的灰度图像特征提取

采用自顶向下基于知识特征的提取方法 ,在飞机目标红外特性分析的基础上 ,用三维灰度图像投影分解成两个二维平面图像 ,分别提取它们的边缘特征、不变性角特征和区域特征 ,并对特征进行了融合 ,得到飞机目标的灰度图像特征。结果证明 ,该方法大大简化了特征提取系统的复杂性 ,便于硬件的实现     

机械式冲床停上死点位置的控制策略设计与实现

车牌定位是车牌自动识别的第一步,而如何考虑当照影响是车牌定位是否成功的关键。本文提出了一种考虑不同光照条件的车牌定位方法,首先,针对不同光照条件下采集到的车牌图像明暗度的不同,利用多阈值处理方法得到车牌信息不丢失的、最佳的二值图像,然后,在其二值图像中首先利用灰度跳变定位车牌的上下边界,接着对字符垂直投影后的宽度进行统一的调整并以固定的字符间隔特征定位车牌的左右边界,从而完成车牌定位。最后,通过实验验证了该方法的有效性。     

一种稳定船载电视侦察图像序列的灰度投影拟合算法

提出了一种新的船载电子稳像算法———灰度投影拟合算法,此算法包括:合理划分图像区域,保证区域内各点运动一致;利用灰度投影法确定每个区域内的图像平移量;利用拟合公式确定图像全局运动矢量。既保留了灰度投影算法的快速性,又保证了图像旋转量的准确确定,从而实现了图像灰度细节丰富但无明显特征目标的图像序列的稳定。对船载摄像系统获取的视频图像序列进行稳像处理的结果表明,该稳像算法稳像精度高,实时处理能力强,实际应用效果好。     

一维光伏空间灰孤子及其稳定性研究

从考虑背景光的光伏作用后的光束在光伏媒质中传播的方程出发,证明了在折射率改变为正的光伏媒质中也可以形成灰孤子。光束以灰孤子状态在光伏晶体中传播时,其横向相位必须具有一个与光强分布有关的形式分布,表达式为φ（s）=v[η-∫y^-2（η）dη],其中v是灰孤子的横向运动速度,η是无量纲化坐标,y（η）是归一化的光场振幅。分别讨论了光束灰度、光强振幅、信号光与背景光的有效Glass系数之比R对一维的光伏空间灰孤子宽度、横向总相移和横向运动速度的影响,并分析了光伏灰孤子的稳定性。当光束的灰度m为0时,这一理论可直接退化为光伏暗孤子的理论。     

基于局部区域灰度矩图像边缘定位方法的研究

在采用机器视觉测量零件尺寸的过程中,提出了一种基于局部区域灰度矩图像边缘定位方法。该方法先利用中值滤波对采集到的图像进行处理,然后通过Prewitt算子对边缘进行初步定位,在此基础上,对图像边缘附近的9个像素的灰度值进行一维灰度矩定位,最后采用误差分析和处理的方法,获得更精确的边缘位置。实验证明,该方法能有效提高边缘检测精度,在检测分辨率为1000DPI情况下,尺寸检测误差小于2um。