基于小波分析和伪彩色处理的低对比度图像增强

提出了一种对低对比度图像进行增强处理的新技术。在对传统的伪彩色增强技术改进的基础上,将小波分析和伪彩色两种方法有机地相结合,从而克服了这两种方法的缺陷,获得了良好的增强效果。同时对实现低对比度图像增强的基本方法和基本步骤进行了详细的阐述,并将该技术应用到透视图像分析中。实验结果证明了该方法的可行性,该方法为低对比度图像增强处理提供了一种新途径。     

基于DSP的长波红外偏振图像伪彩色系统研究

针对现有的红外偏振图像伪彩色技术只能对采集到的偏振图像进行标量的、非动态的显示,研究了基于P、S偏振态图像的红外伪彩色信号处理。将P、S偏振态图像信息经过处理后映射到RGB颜色空间,设计了以TMS320DM642芯片作为核心处理器的伪彩色处理系统硬件电路,完成了伪彩色信号处理系统的软件设计与调试分析。该红外偏振图像处理系统通过采集被测物体表面反射的红外偏振特性,获得更多有用信息的同时保证了对红外偏振图像的处理速度,对于红外目标识别及检测有参考意义。     

肺癌荧光图象的伪彩色增强处理

近年来,作者开发了肿瘤荧光成象法用于诊断和定位早期支气管癌.由于所获得的荧光图象使用了象增强器进行增益放大,因此还消除了肺癌荧光图象的彩色信息.本文给出了一种荧光图象伪彩色增强处理的方法,并证实了伪彩色增强技术用于早期肺癌荧光诊断的可行性.经增强处理后,内镜医生只要根据彩色视频图象中与黑白荧光图象强度相对应的颜色就可以鉴别肺癌存在与否.同增强处理前的黑白图象相比,医生从伪彩色图象中获得了病灶内部结构、边缘效果和立体感方面的更多信息.临床结果表明可疑组织与正常组织之间获得了足够高的颜色衬比,有助于诊断早期肺癌病灶.     

CCD摄像法采集激光光斑图像方法研究

为了测量大尺寸激光光斑图像,对CCD摄像法采集漫反射的激光光斑图像方法进行了研究。采用CCD摄像机捕获经漫反板反射的激光光斑图像,光斑图像进行去背景处理后,根据系统噪声特性对光斑图像进行提取,再利用透视投影原理对畸变的光斑图像进行了校正,最后根据人眼对彩色图像敏感的特性,利用灰度级一彩色变换法对光斑图像进行了伪彩色处理。结果表明,CCD漫反射法能够准确地测量大尺寸激光光斑图像。     

红外伪彩色图像的去彩化研究

为适应人眼的感知能力,伪彩色编码技术常被用于处理红外探测系统输出的灰度图像。较于灰度图像,计算机对彩色图像处理所需的存储量与计算量较大。鉴于某些红外设备只提供伪红外图像的输出,因此伪红外图像的去彩色化算法成为该文的主要研究目标。除利用最大值分解、平均值与光亮度法3种常见灰度化算法对伪红外图像的处理外,直接对伪彩色图像进行解码的方式也在文中被用于红外图像的去彩色化。实验基于上述两类方法,对线性与正弦非线性彩虹伪彩色图像的去彩色化进行了研究,并对处理后图像的质量进行了比较。实验结果表明,常规灰度算法处理后的伪彩色图像质量较差,而线性伪彩色图像经解码处理后可完全恢复出原图,实现0均方差;对于正弦非线性算法,虽然存在由量化误差引起的损失,但与原图像比仍有非常低的均方差（0.309 4）与高的峰值信噪比（101.356 0）。     

一种新的全色图像与光谱图像融合方法研究

给出了一种新的综合伪彩色映射技术和小波变换理论的图像融合方法,并将其应用于全色图像和光谱图像的融合中.通过提取两个不同谱段光谱图像的共有信息和特别信息,并进行伪彩色映射融合,来增强目标与背景的对比度.同时将伪彩色映射融合后的图像进一步用IHS变换提取空间信息,在小波变换框架下将其与全色图像进行融合以提高目标的边缘细节信息,使所获得的融合结果不仅包含丰富的光谱信息的同时还具有较高的空间分辨率.仿真图和评价指标表明,该算法在增强目标与背景的对比度以及保留目标信息等方面具有较强的优势.     

红外图像伪彩色编码和处理

利用红外热成像系统可将物体的热分布转化为可视图像，并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来，从而得到被测目标的温度分布场。根据热成像测温原理以及红外图像的特点，在对室温热成像系统研究的基础上，对红外图像伪彩色编码进行了研究，提出一种新的伪彩色编码方法，即自动阈值法。利用自动阈值法可以在室温环境下，对目标的温度及其分布进行测量。在TMS320C6202和FPGA室温热成像系统中对提出的方法进行了验证。实验结果表明，该方法可使红外图像层次分明，容易分辨出不同的温度区域。     

非光学量测试与设备

利用高速CCD摄像技术和电子散斑图干涉(ESPI)法,研究了薄板的静态和准动态面内位移测量技术。采用小光圈成像技术和图像灰度进行线性变换的图像处理技术,实现对散斑图像的低通滤波和高通增强处理,提高了散斑条纹的对比度和清晰度,为条纹图的定量处理提供了方便。     

基于光学图像的目标姿态判读处理

 采用摄像测量方法获取目标的飞行姿态是目前靶场主要测量手段之一。目标姿态可以用目标轴线在空间的方位来描述,即姿态的判读处理就是要提取线的空间位置。在进行图像判读处理时除采用传统的基于点的判读处理手段外,还应根据不同的目标类型采用不同的判读处理方法,文中给出了基于首尾两点的判读处理、基于线的判读处理和基于模型的三种判读处理方法,有效解决了不同类型目标的判读处理问题。     

重力驱动下运动物体在颗粒介质中的最大穿透深度

通过高速摄像的跟踪，研究了重力场中球形下落物体对松散颗粒床进行撞击并进入颗粒床内的运动过程.运用已得到的颗粒体系中运动物体的阻力模型，分析了物体质量对穿透深度的影响.研究表明，当物体与颗粒床撞击的初始速度较小时，物体在颗粒床中的最大穿透深度与物体质量呈近似线性关系. 实验得到的结果与模型符合很好. 关键词： 颗粒体系 阻力 动力学过程     

JPEG图像压缩对测量类图像的影响

在JPEG图像压缩的量化过程中,丢弃了部分高频信息,使图像的清晰度下降。通过对频谱的对照分析和对实际图像进行实验后表明,JPEG图像压缩对测量和处理结果的影响与原图像的特点、取样方式、滤波过程和压缩算法有关。经摄像机和图像卡获得的图像,其压缩比可达到10;经扫描仪获得的图像,其压缩比可达到6;经数码相机获得的图像,其压缩比可达到6～8;对特定的医学图像、晶相图像等来说,利用图像的特征构造最优匹配的JPEG压缩量化表,其压缩比可达到10。采用合适的压缩比和改进的压缩方法,图像的细节损失可以控制在较小的范围内,基本上不影响检测类图像的边界提取、分割、尺寸测量时的处理结果。     

软件控制实现高速摄影机的收片启动特性

对棱镜补偿式高速摄影机的收片启动特性进行了定量分析 ,根据分析给出了在工程中实现这一运动特性的步骤和方法 ,该方法的核心思想是从试验中得到控制运行所需要的参数 ,然后用软件控制实现摄影机的收片启动特性。实际的工程使用证明该方法简便且行之有效 ,方便了摄影机调试     

低曝光条件下遥感相机微振动量检测

针对搭载平台颤振对遥感相机成像的影响,利用辅助高速面阵CCD相机拍摄高帧频图像序列,通过像元合并来补偿曝光时间不足,增加图像的亮度、对比度和信噪比,同时结合一种区域选择算法来选择用于计算的图像区域,最后使用灰度投影算法对振动位移量进行估计.实验数据表明,提出的改进算法误差为一个像元,在准确性和稳定性方面均明显优于原始算法.     

High dynamic range imaging method for interferometry

We demonstrate a method to easily and quickly extend the dynamic range imaging capabilities of the camera in a typical interferometric approach. The camera dynamic range is usually low and limited to 256 gray levels. Also, it is well known that one may have over or under-exposed regions in the interferogram (due to non-uniform illumination) which makes these image regions not reliable. In our proposed method it is not necessary to obtain or use the non-linear camera response curve in order to extend the camera dynamic range. We obtain a sequence of differently exposed interferograms, typically five or six; after that, we compute the corresponding normalized fringe patterns and modulation maps using a typical normalization method. These normalized patterns are combined through a temporal weighted average using as weights the corresponding modulation maps. We show a set of experimental results that prove the effectiveness of the proposed method.     

基于图像分析的摄像头轴偏量标定方法

针对摄像头在焦距调节过程中,视频图像的中心点在物体上滑移的问题,进行了理论建模分析,将传统的分段测量、曲线拟合的解决方法进行了改进,提出了一种基于图像分析的轴偏量的标定方法,利用矩形图像确定不同焦距下摄像头的轴偏量,并在实验验证中进行了优化处理。结果表明,本方法可以较为精确地标定出摄像头轴偏量,经过修正补偿后的摄像头,轴偏抖动可以控制在视场角的0.6%,可以满足较高精度闭环跟踪场合的要求。     

High-speed video capture by a single flutter shutter camera using three-dimensional hyperbolic wavelets

Based on the consideration of easy achievement in modern sensors, this paper further exploits the possibility of the recovery of high-speed video (HSV) by a single flutter shutter camera. Taking into account different degrees of smoothness along the spatial and temporal dimensions of HSV, this paper proposes to use a three-dimensional hyperbolic wavelet basis based on Kronecker product to jointly model the spatial and temporal redundancy of HSV. Besides, we incorporate the total variation of temporal correlations in HSV as a prior knowledge to further enhance our reconstruction quality. We recover the underlying HSV frames from the observed low-speed coded video by solving a convex minimization problem. The experimental results on simulated and real-world videos both demonstrate the validity of the proposed method.     

基于梯度的动态分块迭代阈值图像二值化方法

在传统的Ostu和Bernsen算法基础上,针对亮度不均的大幅面图像二值化问题,提出了一种基于图像梯度的动态分块迭代求取阈值的二值化方法.实验验证了该方法对于由线阵CCD扫描获得的低对比度、亮度不均的大幅面图像二值化的有效性.     

Optical emission spectroscopy of thin film fabrication by pulsed laser ablation under high-gravity

We carried out the thin film deposition of iron silicide by pulsed laser ablation (PLA) on a sapphire substrate, which was placed on a high-speed rotating titanium disk. The deposited thin film exhibited a continuous composition gradient. We investigated how the continuous composition gradient was attained, because the strength of the gravity field in our experiment was far below that in the experiment on bulk crystalline compounds. In the present study, we obtain the spatial distribution of several species in the PLA plume of FeSi₂ by using an intensified charge-coupled device (ICCD) camera.     

基于PTP协议的航空图像高速传输

为了减少传输图像数据量,提高图像传输的速度,实现对航空图像的高速传输,研究一种高速、可行的图像传输方法。基于PTP(Picture Transfer Protocol)协议,采用JPEG图像压缩算法对图像进行压缩,引进文件流的多线程传输模式,自主开发了航空数码相机图像传输系统。介绍了系统设计方案,验证了设计方案的可行性。测试结果显示,图像平均传输速率为53.641 Mb/s,误码率为0.00%,表明该系统能够很好地保证数据的原始性,防止数据丢失,有效地减少数据通道堵塞,实现了图像数据的高速、高质量传输。     

Characteristics of cavitation onset and development in a self-excited fluidic oscillator

Hydrodynamic cavitation has been widely employed in modern chemical technology. A high-speed camera experiment is conducted to reveal the characteristics of hydrodynamic cavitation generated in one self-excited fluidic oscillator. The images obtained from the high-speed camera system are employed to describe several development stages of the hydrodynamic cavitation. The gray intensity of the images which is the volume of bubbles formed is extracted to distinguish the cavitation bubbles from the water. It is found that three regions in the fluidic oscillator could be divided according to the distance from the entrance. The inception of cavitation occurs in the region nearest the entrance. For a relatively low inlet flow rate, the whole process of cavitation could complete within the region that is the second nearest the entrance as a low pressure area appears periodically in this region. For a high inlet flow rate, the vortexes in the region farthest from the entrance are able to generate sufficient low pressures to induce the generation of cavitation. In addition, the intensity of cavitation could be reflected by the cavitation number in a self-excited fluidic oscillator.