基于1085 km实地光纤链路的双波长光纤时间同步研究

在长距离高精度光纤时间同步系统中,为了减少后向反射光与光纤色散对传输精度的影响,本文在双波长光纤时间同步传输方法之上,提出了一种具有色散误差修正功能的双波长光纤时间同步传输方法.以自行研制的工程样机在长度约为800 km的实验室光纤链路上和1085 km的实地光纤链路上进行了实验测试,也是国内首次实现千公里级实地光纤时间同步传输.在实验室光纤链路上,测得传输链路色散补偿后的色散时延误差为10 ps,时间同步标准差为5.7 ps,稳定度为1.12 ps@105 s,不确定度为18.4 ps.在实地光纤链路上,测得传输链路色散补偿后的色散时延误差为60 ps,时间同步标准差为18 ps,稳定度为5.4 ps@4×10⁴ s,不确定度为63.5 ps.     

Speckle reduction algorithm for laser underwater image based on curvelet transform

Based on the analysis on the statistical model of speckle noise in laser underwater image, a novel speckle reduction algorithm using curvelet transform is proposed. Logarithmic transform is performed to transform the original multiplicative speckle noise into additive noise. An improved hard thresholding algorithm is applied in curvelet transform domain. The classical Monte-Carlo method is adopted to estimate the statistics of contourlet coefficients for speckle noise, thus determining the optimal threshold set. To further improve the visual quality of despeckling laser image, the cycle spinning technique is also utilized. Experimental results show that the proposed algorithm can achieve better performance than classical wavelet method and maintain more detail information.     

一种新的基于非下采样Contourlet变换的自适应图像去噪算法

提出了一种新的结合非下采样Contourlet变换(NSCT)和斯坦无偏风险估计(SURE)的自适应图像去噪方法.通过NSCT对含噪图像进行分解,根据斯坦无偏风险估计准则对分解后的噪声图像进行均方误差E估计,并依据得剑的E<,MS>构造线性自适应阚值方程,对含噪图像的每一个分解子带进行阈值去噪.对自适应阈值去噪后的图像分解子带进行重构.得到去噪图像.实验结果表明,该方法可以有效地消除标准图像和自然图像中的噪声,在去噪图像峰值信噪比(PSNR)和边缘保持性能上都优于已有算法.     

基于非采样Contourlet变换的遥感图像融合算法

为了使融合后的多光谱图像在尽可能保持原始多光谱图像光谱特性的同时,显著提高空间分辨力,提出了一种基于非采样Contourlet变换(NSCT)的遥感图像融合算法。算法首先对全色波段图像进行非采样Contourlet变换,得到全色波段图像的低频子带系数和各带通方向子带系数;然后针对多光谱图像的每一个波段,将其进行双线性插值后作为融合后多光谱图像的低频子带系数,对全色波段图像的各带通方向子带系数采用基于成像系统物理特性的注入模型(调整系数)进行局部调整后,作为融合后多光谱图像的各带通方向子带系数,从而得到融合后多光谱图像的非采样Contourlet变换系数;最后再经非采样Contourlet逆变换得到该波段具有高空间分辨力的多光谱图像。采用IKONOS卫星遥感图像进行了仿真实验,实验结果表明,该算法在光谱保留和空间质量提高方面优于其它传统的遥感图像融合算法。     

一种基于方向窗特性的Contourlet域的多聚焦图像融合算法

针对同一场景多聚焦图像的融合问题,提出了一种基于方向区域特性的Contourlet域多聚焦图像融合算法.该算法对图像进行Contourlet变换,分解为不同尺度、不同方向的高低频子带|低频和高频子带分别采用方向区域的方差匹配度和能量作为融合规则|最后通过反变换得到融合图像.结果表明,所提出的方向区域方法能够更好地体现二维图像中的曲线或直线状边缘特征,是一种有效可行的图像融合算法.     

Two image denoising approaches based on wavelet neural network and particle swarm optimization

Two image denoising approaches based on wavelet neural network (WNN) optimized by particle swarm optimization (PSO) are proposed. The noisy image is filtered by the modified median filtering (MMF). Feature values are extracted based on the MMF and then normalized in order to avoid data scattering. In approach 1, WNN is used to tell those uncorrupted but filtered by MMF and then the pixels are restored to their original values while other pixels will retain. In approach 2, WNN distinguishes the corrupted pixels and then these pixels are replaced by MMF results while other pixels retain. WNN can be seen as a classifier to distinguish the corrupted or uncorrupted pixels from others in both approaches. PSO is adopted to optimize and train the WNN for its low requirements and easy employment. Experiments have shown that in terms of peak signal-to-noise ratio (PSNR) and subjective image quality, both proposed approaches are superior to traditional median filtering.     

一种基于方向窗特性的Contourlet域的多聚焦图像融合算法

针对同一场景多聚焦图像的融合问题,提出了一种基于方向区域特性的Contourlet域多聚焦图像融合算法.该算法对图像进行Contourlet变换,分解为不同尺度、不同方向的高低频子带;低频和高频子带分别采用方向区域的方差匹配度和能量作为融合规则;最后通过反变换得到融合图像.结果表明,所提出的方向区域方法能够更好地体现二维图像中的曲线或直线状边缘特征,是一种有效可行的图像融合算法.     

基于相位相关的柱面全景图像自动拼接算法

提出了一种基于相位相关法的柱面全景图像自动拼接算法.首先推导了柱面投影公式、柱面平移量和平面平移量之间的对应公式;然后利用改进的相位相关法计算出归一化相位相关度的峰值及峰值点坐标,利用峰值作为相关度准则判断两幅图像是否存在重叠部分,利用最大相关度求交自动确定头尾图像,利用峰值点坐标判断两幅相邻网像的位置关系;最后将环绕拍摄的序列图像投影到柱面坐标系下,根据计算得到的变换参数进行图像拼接并融合得到柱面全景图像.实验结果表明,该算法能有效地实现顺序混乱的序列图像的自动排序和柱面全景图像拼接,具有较高的稳健性和拼接精度.     

Video stabilization with sub-image phase correlation

A fast video stabilization method is presented, which consists of sub-image phase correlation based global motion estimation, Kalman filtering based motion smoothing and motion modification based compensation. Global motion is decided using phase correlation in four sub-images. Then, the motion vectors are accumulated to be Kalman filtered for smoothing. The ordinal motion compensation is applied to each frame with modification to prevent error propagation. Experimental results show that this stabilization system can remove unwanted translational jitter of video sequences and follow intentional scan at real-time speed.     

电子稳像的分层位平面全局运动估计算法

提出一种分层位平面匹配的快速全局运动估计算法.算法充分利用多分辨率思想,在每一层选用不同位平面进行匹配以找到运动矢量|利用层内块运动的空间相关性和层间矢量传递性,来自适应地选择搜索起始点|同时设定阈值,对运动矢量满足准确度的子块,直接结束搜索|将所得到的各子块的运动矢量作为集合,根据其统计规律,找到出现概率最大的样本作为正确的全局运动矢量.实验表明,该算法计算速度快,且与块匹配全搜索相比,其误差小于半个像素,能够达到快速准确进行全局运动估计的能力.