一种SAR成像快速算法及优化实现

针对实时SAR成像处理中相关运算量大的特点,提出了新的频域分解快速算法和优化设计方法.根据参数优化准则,选择合适的填零个数和DFT点数分解方式,分析出利用频域分解和频域分段两种算法,可以大大减少相关运算中FFT变换的运算量.在不同情况下,详细分析了多种算法的速度性能和适用性.在并行多处理器上利用此算法,降低了SAR实时成像的运算量和成像延迟,显著提高了SAR实时成像的处理速度.     

一种水下航行体参数快速传输系统的FPGA实现

在水下航行测试过程中,需要对各种运行参数、弹道轨迹进行实时记录,记录数据最终传到数据处理设备上进行分析处理;由于航行体在长时间运行过程中记录的数据量非常大,在对数据进行提取时,传统的RS232传输方法速度较慢,即使采用CAN总线进行数据提取,也会花费大量时间,严重影响测试效率;通过系统分析,设计一种使用FPGA实现USB高速传输的方法进行数据提取,该方法可以明显改进航行体数据提取效率,在航行体工程设计中具有重要价值。     

一种改进的光场μPIV反卷积重建算法

光场显微粒子图像测速技术(μPIV)利用Lucy-Richardson反卷积算法重建粒子场时需进行多次迭代计算,重建耗时长.为提高重建效率,本文利用光场μPIV流场测量过程中示踪粒子稀疏分布的特点,提出一种改进的反卷积重建算法.该算法以粒子场中非零元素与对应点扩散函数的乘积和代替粒子场与点扩散函数的卷积运算,减少了反卷...     

一种快速分类的神经元网络算法

深入分析了BP(Back-Propagation)算法的缺陷,在BP算法的基础上,提出逐层训练多层网络的快速算法,主要精神是:a)逐层地训练多层网络而不是一起训练;b)对隐单元层给以具体指导;c)根据具体问题给予合适的权重分配规则即合适的"能量函数";d)保持BP算法的优点。对一些问题的训练速度与BP算法比较有几个数量级的提高。这一算法还可对多层网络的运行机制作一些研究.     

一种改进的快速Mini-Norm算法

Ｋｕｍａｒｅｓａｎ和Ｔｕｆｔｓ提出的Ｍｉｎｉ－Ｎｏｒｍ算法通过对空间协方差矩阵进行特征分解，随后构造噪声子空间向量来求解方位。     

一种基于光场图像的聚焦光场相机标定方法

基于光场成像技术的场景三维深度重建,需标定光场相机的几何参数。本文提出一种基于原始光场图像的聚焦光场相机的标定方法。拍摄标定板不同旋转角度的原始光场图像;根据图像上像点与虚拟像点(像点关于微透镜的共轭点)的共轭关系,计算得到虚拟像点的坐标;根据标定板上角点与虚拟像点的共轭关系,建立聚焦光场相机标定模型;利用Levenberg-Marquardt算法求解标定模型,进行标定实验;比较所提方法与基于全聚焦图像的标定方法的标定参数。结果表明,原始光场图像与全聚焦图像对应的虚拟像点(角点关于主透镜的共轭点)之间的误差小于21pixel,角点的标定误差小于3%,基于原始光场图像和全聚焦图像方法获得的结构参数和外部参数具有较好的一致性,表明基于原始光场图像的标定方法的可行性。     

一种新的快速运动估计算法

 数字化战场的发展使得红外图像信息的传输量迅速增加,因此必须对图像信息进行压缩处理,运动估计是图像压缩的关键部分。针对运动矢量的分布特点,提出了一种新的运动估计搜索算法,该算法先按照菱形搜索模板进行粗搜索,产生当前步的搜索点,并计算出各点的SAD值,根据最小SAD值是否在菱形搜索模板中心点,确定下一步的搜索方式,直到最小SAD值对应的点为菱形中心点,然后以方形搜索模板搜索,则最小SAD值对应的点即为最佳匹配点,最后得出运动矢量。测试结果表明,本算法比FS算法每帧的搜索速度提高了近20倍,与DS算法相比,搜索速度亦可以提高近20%,有效地节省了搜索时间,且基本上保持了全搜索FSA的性能,适合实时应用的要求。     

一种快速双目视觉立体匹配算法

针对目前双目视觉立体匹配算法计算量过大、实时性不强的问题,提出了一种平行配置系统的快速立体匹配算法.利用两幅视图的差异将视图分为特征点和非特征点,然后对特征点采用WTA(winner-take-all)方法进行匹配,而对非特征点只进行简单的验证,最后得出致密的视差图.该算法利用视差的分段连续性,大大减少了运算量.实验结果表明,该算法提取的特征点集中于视差不连续区,与目前其它基于区域的匹配算法相比,该算法得到的误匹配像素百分比与其它算法相当,而计算速度却提高了一个数量级,并且边缘特征较好,是一种有效可行的高实时性立体匹配算法.     

一种快速三角形星图识别算法

针对星敏感器产品中常用的三角形星图识别算法存在时间复杂度较大、星图识别时间长的不足,提出一种改进的快速三角形星图识别算法。该算法通过构建二维链表数组将三角形的星对角距及角距容差集合保存下来,避免了星对角距重复计算和重复查找过程;通过构建哈希表,改变星对角距匹配方式,减少星对角距匹配次数,使三角形星图识别的时间复杂度大幅降低。试验结果表明,在不同星点位置噪声扰动以及不同观测星上限取值条件下,改进后算法的星图识别时间与传统三角形星图识别时间相比减少了70%,对提高星敏感器姿态更新频率具有重要意义。     

一种新的光场表示方法

本文提出了一种新的光场表示方法。证明它可以导致整个光传播的波动理论取较为方便和完全的矩阵形式。给出了这一矩阵理论的某些普遍基础。还证明了作用矩阵在普遍情形下收敛。本文提出的场表示式能直观显示在垂直传播轴平面上场的轴对称性质和径向分布特征。它包含着仅有一个传播轴的一般单色标量波场的共同性质。依靠这个表示式,本文首次揭示出这类波在上述平面上场分布的普遍规律。 关键词：     

快速Hartley变换的一种新算法

快速Hartley变换(FHT)可取代FFT而广泛用于声信号的分析与处理.本文提出了FHT的一种新算法,并与现有的其他几种FHT算法作了运算量的比较.本文提出的算法所需运算量最少,数值稳定,结构简单规则,易于实现.该算法已用软件实现,并在实际中得到应用。     

一种新的实乘子FFT快速算法

本文引入了ＤＦＴ的四种类型（即ＤＦＴ－ｊ，ｊ＝Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ），探讨了四种ＤＦＴ之间的联系以及其固有特性，由此提出了适合于长度Ｎ＝２ｍ所有四种类型ＤＦＴ的一种新的实乘子快速算法．文中导出了用Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ直积与直和形式表示的算法公式；以长度Ｎ＝２３为算例给出了信号流图；分析了算法的运算量，并与传统的基２算法以及现有的其它三种实乘子ＦＦＴ算法进行了比较．结果表明，本文提出的算法所需运算量最少，用实数作乘子，可进行原位计算，结构简单规则，易于实现．     

一种快速暗通道去雾算法

基于暗通道的去雾算法计算初始透射率需要进行大量的数据比较,优化透射率时需要计算融合矩阵,这两个过程耗时巨大,使其难以投入实际应用。针对这一问题,提出了一种快速暗通道去雾方法。首先利用分区最小表的数据结构,提高初始透射率的计算速度;接着,在优化透射率时,采用基于形态学梯度的彩色图像边缘检测算法提取图像边缘信息,减少优化范围,再利用边缘信息与像素的空间信息优化透射率,避免计算复杂矩阵,从而加快了优化速度;最后,运用最小可觉差模型补偿前两个步骤导致的图像画质下降,提高图像清晰度。实验证明,快速暗通道去雾算法在保持恢复图像效果基本不变的基础上,很大程度提高了算法速度。     

等离子体中散斑光场的传输特性

为了深入了解激光驱动惯性约束核聚变系统中连续位相板所产生的散斑在抑制等离子体非线性效应时起到的作用,采用统计光学理论及矩阵光学方法,分析了散斑在等离子体中的传输特性,并通过数值模拟计算了散斑的自相关函数值.在此基础上,解释了散斑抑制等离子体非线性效应的机制,通过定量计算揭示了散斑光场的自相关长度在传输过程中的变化.结果表明,高密度等离子体中的散斑自相关长度更短,这有助于对等离子体中各类非线性效应的抑制.     

HL-RBWO-冷腔特性的一种快速算法

 在传统谐振法基础上发展了一种计算慢性结构（SWS）冷腔参数的脉冲响应法，它的主要思想是利用有丰富谐波成分的窄脉冲作为激励源来代替实验系统中的扫频源，从而使得获取RBWO的色散曲线速度大大加快。这种方法使得脉冲响应法成为计算SWS冷腔参数的一种快速数值算法，更加适合于数值计算，并在研究HL-RBWO时得到有效的应用。     

一种圆形标记点的快速提取算法

为实现快速、高精度的定位圆形标记点,提出了一种圆形标记点的识别与定位算法。在相机成像时,圆形标记点经过透视投影变换后,形态类似椭圆,用拟合椭圆的方法获取椭圆的圆心。快速获取椭圆的粗边缘点,利用高斯分布特征获取亚像素边缘点,对边缘点进行优化后利用最小二乘法拟合椭圆,可以得到最为精确的圆心坐标。实验证明,该算法用时约0.005s,椭圆圆心的位置精度在0.05pixel以内,具有很好的实用性。     

一种菲涅尔全息图的快速算法

通过分析菲涅尔全息图计算模型,发现大量的平方运算和三角函数运算是计算速度的瓶颈,提出了一种菲涅尔全息图的快速计算方法.根据菲涅尔全息图的数学模型,利用三角函数的和差化积公式,将全息图的数学模型变换为由仅与水平或垂直方向有关的独立分量,通过四则运算来表示.在菲涅尔全息图的计算中,用少量的三角函数、平方运算和大量的四则运算代替原来大量的三角函数和平方运算,减少了全息图的运算量.实验表明,采用该算法后全息图的计算速度提高了9倍以上.     

一种快速的图像边缘精确提取算法

图像边缘检测是图像处理与分析中最基础的内容之一。现有的边缘检测算法存在检测精度低、抗噪性能差、处理速度慢等缺点。针对这些问题,提出了一种快速图像边缘检测算法。通过基于图像边缘信息的阈值分割,能快速地提取出图像的边缘轮廓,通过对其进行中心细化,可达到对物体边缘精确定位的目的。仿真实验证明,该算法在滤除图像噪声、保留细节边缘、细化边缘宽度和保持边缘连通性方面都获得了不错的效果,并且运算量小,既适用于对视频图像的实时处理,也适用于对图像中的隐蔽目标特征的提取和分析。     

一种区域波前重构的快速算法

本文提出了一种分块进行波前重构的快速算法。它具有所需存贮量小、噪声传递系数小及数值稳定性好等特点。定性分析与计算机模拟结果表明,由于算法本身带来新的重构误差,它的重构精度与通常算法基本相同。