角点检测不确定度评定方法

 提出一种评定角点检测不确定度的新方法。建立了一个像素强度不确定度数学模型,该数学模型在像素强度不确定度与像素强度和图像梯度之间建立了联系。给出了实现角点检测不确定度评定的具体方法：首先利用像素强度不确定度数学模型估计每个参与角点检测的像素的强度不确定度,然后再用蒙特卡罗方法估计出角点检测的不确定度。以经典SUSAN角点检测算子为例,对文中提出的角点检测不确定度评定方法进行了验证。实验结果表明,使用该方法能准确地估计出角点检测结果的不确定度。     

基于定位图像质心的内窥镜相对畸变率检测方法研究北大核心CSCD

在临床使用条件下,为提高内窥镜相对畸变率检测的准确性和效率,提出一种基于定位图像质心的相对畸变率自动检测方法。该方法对内窥镜拍摄的标准板图像进行灰度和二值化处理,结合Canny算子和三次样条插值法检测标准板上图形的亚像素边缘坐标,定位图像质心,确定过质心的最长和最短径向尺寸,从而计算相对畸变率。使用经溯源的标准板对此方法进行了验证,对3套临床在用内窥镜分别使用质心法、椭圆拟合法和人工测量法进行检测,结果显示,质心法和椭圆拟合法这2种图像处理方法的测量结果一致性较高,并且检测结果的准确度高于人工测量方法。     

基于定位图像质心的内窥镜相对畸变率检测方法研究

在临床使用条件下,为提高内窥镜相对畸变率检测的准确性和效率,提出一种基于定位图像质心的相对畸变率自动检测方法。该方法对内窥镜拍摄的标准板图像进行灰度和二值化处理,结合Canny算子和三次样条插值法检测标准板上图形的亚像素边缘坐标,定位图像质心,确定过质心的最长和最短径向尺寸,从而计算相对畸变率。使用经溯源的标准板对此方法进行了验证,对3套临床在用内窥镜分别使用质心法、椭圆拟合法和人工测量法进行检测,结果显示,质心法和椭圆拟合法这2种图像处理方法的测量结果一致性较高,并且检测结果的准确度高于人工测量方法。     

荧光增白剂CXT紫外吸收测量不确定度的评估

对荧光增白剂CXT紫外吸收测量不确定度进行了评估,分析了整个检测过程中不确定度的来源,测量结果的不确定度由重复性测量、仪器的校准及仪器显示读数的分辨力等所引入的不确定度分量组成.评估结果表明,重复性测量是影响该方法不确定度的主要因素.     

基于周期图最大似然算法的相干激光测风多普勒频率估计

采用径向风速的估计不确定度和探测概率作为评价指标,研究了周期图最大似然(PML)算法的多普勒频率估计性能.基于大气分层激光回波模型,分别以PML和周期图最大值法(PM)对回波信号进行处理,验证了PML算法在相干激光测风中的可行性;分析比较不同信噪比条件下PML算法的风速估计不确定度与探测概率.仿真结果表明,在发射脉冲宽度为400ns、采样点数为128时,PML算法适合在中等信噪比条件下使用,且风速估计的不确定度整体小于PM算法的,在信噪比为-13dB时径向风速的估计不确定度为0.75m/s,探测概率在90%以上,该研究为后续的外场试验提供了指导.     

ICP-AES测定塑料中的镉的不确定度评定

分析了ICP-AES法测定塑料中的镉的检测过程,建立了该方法的定量数学模型并推导出不确定度计算公式,找出了该检测过程中的不确定度来源,并且计算了公式中各个变量的不确定度,最后计算出了检测结果的合成标准不确定度和扩展不确定度.     

电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定塑料中的铅的不确定度评价

对电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定塑料中的铅含量的不确定度进行了评定.建立了该方法的定量数学模型并推导出不确定度计算公式,找出了该检测过程中的不确定度来源,并且计算了公式中各个变量的不确定度,最后计算出了检测结果的合成标准不确定度和扩展不确定度.     

基于Bootstrap方法的鬼成像系统图像信息重构不确定度估计

提出使用统计分析中的Bootstrap方法对鬼成像中图像信息重构的不确定度进行估计。仿真结果表明,Bootstrap方法估计的标准误差分布图与强度关联重构的标准误差理论计算结果一致;用标准Bootstrap方法估计的标准误差和置信区间分布能够很好地解释压缩感知算法得到的重构结果误差,并且使用相应的Bootstrap方法的变种能够更为准确地描述从原始样本中重构图像信息的偏差和绝对误差。所提方案适用于估计无真实参考图像的实际应用场景的重构图像的不确定度。     

γ射线发射几率及其不确定度

详细介绍了γ射线绝对强度的各种计算方法,重点分析了γ射线绝对强度的不确定度,并给出了其不确定度的相关计算公式.对影响γ射线绝对强度不确定度的因素做了详细讨论,首次明确了不确定度计算过程中的“误差二次计算”、“I_γ=100”等问题     

确定度评定在化妆品中砷含量ICP-AES测定中的应用

通过对电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定化妆品中As含量的不确定度的评定实践,建立了该分析过程的相应数学模型,对数学模型中各个参数进行不确定度来源分析,分别对A类不确定度(由测量的结果统计分布计算的不确定度)或B类不确定度(基于经验或其他信息的概率分布估计的不确定度)进行评定。按照国际通用方法对各不确定度分量合成和扩展,得到ICP-AES法测定化妆品中As含量的不确定度评定。研究结果表明：标准溶液的配制、标准曲线拟合线性方程及样品溶液的定容是不确定度的主要来源,该不确定度评定所用方法同样适用于以线性回归标准曲线法获得测定结果不确定度的评估。     

基于高斯分布的星点图像亚像元定位算法研究

应用高斯点分布函数为数学模型,提出了一种新的获取高精度恒星质心位置的方法.由于入射到星像点邻域内像元中的光子能量呈近高斯分布,因此利用成像邻域内像元强度的比值,将高斯点分布函数展开成为关于质心位置的多项式,可将质心位置在x、y轴方向分别计算出来,并利用从星图中提取出的多星对角距误差的统计值来间接验证提出的算法.试验结果...     

Centroids analysis for circle of confusion in reverse Hartmann test

The point spread function(PSF) is investigated in order to study the centroids algorithm in a reverse Hartmann test(RHT) system. Instead of the diffractive Airy disk in previous researches, the intensity of PSF behaves as a circle of confusion(CoC) and is evaluated in terms of the Lommel function in this paper. The fitting of a single spot with the Gaussian profile to identify its centroid forms the basis of the proposed centroid algorithm. In the implementation process, gray compensation is performed to obtain an intensity distribution in the form of a two-dimensional(2D) Gauss function while the center of the peak is derived as a centroid value. The segmental fringe is also fitted row by row with the one-dimensional(1D) Gauss function and reconstituted by averaged parameter values. The condition used for the proposed method is determined by the strength of linear dependence evaluated by Pearson's correlation coefficient between profiles of Airy disk and CoC. The accuracies of CoC fitting and centroid computation are theoretically and experimentally demonstrated by simulation and RHTs. The simulation results show that when the correlation coefficient value is more than 0.9999, the proposed centroid algorithm reduces the root-mean-square error(RMSE) by nearly one order of magnitude, thus achieving an accuracy of ~ 0.01 pixel or better performance in experiment. In addition, the 2D and 1D Gaussian fittings for the segmental fringe achieve almost the same centroid results, which further confirm the feasibility and advantage of the theory and method.     

CCD摄像系统镜头的畸变测量

从畸变定义出发,讨论了畸变数学模型,介绍了精密测角法与比长法综合测量畸变的原理。通过放大率法标定出CCD探测器的像素距离当量,通过质心法求出点目标的质心,质心与原点的像素距离乘以像素距离当量得到精确长度。利用正切函数求出绝对畸变值,用最小二乘法解多组数据超定方程,求出拟和公式的系数。实际计算和数据处理结果表明：畸变数学模型在中视场范围内拟合效果很好。     

基于谱图还原的中阶梯光栅光谱仪有效波长提取算法

中阶梯光栅光谱仪具有高色散、高分辨率、宽波段、全谱瞬态直读等诸多优点,是先进光谱仪器的代表之一。在中阶梯光栅光谱仪民用化、商品化的发展趋势之下,其二维谱图图像处理的地位越来越重要。目前,国内一般先利用质心提取算法计算光斑质心再结合谱图还原算法计算有效波长,但这种方法难以达到较为理想的要求。为了提升运算速度、波长提取精度以及成像误差补偿能力,提出了基于谱图还原的有效波长提取算法。利用谱图还原算法,将探测器拍摄的二维谱图转换为一维图,通过改进的直方图双峰法选取阈值对一维图降噪,实现了二维谱图中全部有效(x, y)点对应波长的一次性提取。先将二维谱图转换为一维图进行图像处理,使算法在提升运算速度的基础上提取精度也得到了改善,还可以对一定范围内的成像误差进行补偿。采用标准汞灯作为待测光源开展了中阶梯光栅光谱仪成像实验,并使用该算法进行数据处理。实验结果表明,不仅能够自动补偿光谱仪0.05 μm(两个像元)以内的成像偏差,而且能在精确提取有效波长的基础上大幅提升运算速度,波长误差小于0.02 nm,满足中阶梯光栅光谱仪图像处理的要求。     

Optical testing of star sensor (I): Defocus spot measuring technique for ground-based test

We developed a technique for measuring the intensity distribution of a point image in sub-pixel resolution even after assembly of a lens and an image sensor, which is especially suitable for defocus adjustment of a star sensor used to determine the attitude of a spacecraft. The star sensor optical system is usually aligned in a defocused position to calculate the luminance centroid of a star image in sub-pixel resolution. In the measurement technique, the point image is carefully scanned around a certain pixel on the image sensor, and the intensity change of the pixel is recorded during the scanning. We applied this technique to the alignment of our star sensor’s optical system, and we were able to suppress the spot size in a range between 1.2 and 2.2 pixels at 1/e² diameter at a certain defocus position, making it appropriate for luminance centroid calculation.     

一种新的空谱联合探测高光谱影像目标探测算法

高光谱遥感影像不但具有高分辨率的空间信息还包含连续的光谱信息,因此在目标探测领域具有独特的应用优势。传统的高光谱遥感影像目标探测侧重于光谱信息的应用,形成了确定性算法和统计学算法。确定性算法通过计算目标光谱与待检测光谱之间的距离来查找目标,不能检测亚像素目标,而且容易受到噪声的影响;统计学目标检测计算背景统计特性,通过探测异常点来检测目标,可以检测亚像素目标和小目标,但容易受到目标尺寸的影响,不能很好的检测大目标。随着高光谱遥感影像的空间分辨率的增加,探测目标已有亚像素目标逐步转换为单像素及多像素目标,此时,在高光谱图像中,相同类别的地物在空间分布上呈现聚类特性, 因此,在利用高光谱遥感影像进行目标探测时,需要将其空间信息融入算法中。将空间特征引入传统目标探测算法。提出了一种新的空谱结合的高光谱目标探测算法,将传统的基于统计的目标探测算子与空域邻域聚类算法相结合,首先利用目标探测算子将影像划分为潜在目标区域与背景区域;通过计算潜在目标区域的质心,以质心为中心进行邻域聚类,剔除潜在目标区域中的背景区域,通过迭代计算获取最终目标探测结果。传统的基于统计的目标探测算子,将整个探测区域定义为背景区域,实现对背景区域的统计特征提取,而该方法将背景区域与潜在目标区域分离,剔除了目标区域对背景区域的统计干扰。将本算子与传统的约束能量最小化算子和自适应余弦探测算子进行分析比较可知,该算子的大目标探测性能优于传统的统计算子。     

Linear-fitting-based similarity coefficient map for tissue dissimilarity analysis in T_2~*-w magnetic resonance imaging

Similarity coefficient mapping(SCM) aims to improve the morphological evaluation of T*2weighted magnetic resonance imaging(T*2-w MRI). However, how to interpret the generated SCM map is still pending. Moreover, is it probable to extract tissue dissimilarity messages based on the theory behind SCM? The primary purpose of this paper is to address these two questions. First, the theory of SCM was interpreted from the perspective of linear fitting. Then, a term was embedded for tissue dissimilarity information. Finally, our method was validated with sixteen human brain image series from multiecho T*2-w MRI. Generated maps were investigated from signal-to-noise ratio(SNR) and perceived visual quality, and then interpreted from intra- and inter-tissue intensity. Experimental results show that both perceptibility of anatomical structures and tissue contrast are improved. More importantly, tissue similarity or dissimilarity can be quantified and cross-validated from pixel intensity analysis. This method benefits image enhancement, tissue classification, malformation detection and morphological evaluation.     

船用星敏感器星点质心精确提取方法

从星空图像中提取星点质心是星敏感器工作的重要基础,针对船用星敏感器所获取的星空图像噪声情况复杂的特点,提出一种基于重心法的星点质心精确提取方法。通过块扫描的阈值分割和星象连续性的噪点剔除,引入灰度信息参考的星象提取以及重心法质心坐标计算等步骤,从星空图像中提取星点质心。对于30幅海上实拍星图实验,该方法能够100%提取出至少10颗星点,质心坐标提取精度达到1/20像素,并且可以实现对视频图像的实时处理,满足船用星敏感器的应用需求。     

火焰原子吸收光谱法测定工作场所空气中铜及化合物的不确定度评定

通过对火焰原子吸收光谱法测定工作场所中铜及化合物含量的测定过程分析,合理选择评定方法,简化并计算了测试过程中的不确定分量,计算出了相对合成不确定度和相对扩展不确定度,达到了对其测量不确定度合理评定的目的。