MPI并行计算在图像处理方面的应用

介绍了MPI并行计算的基本概念和并行计算集群的实现,着重论述了图像处理算法的并行实现方法。列举了提高并行算法效率的一些措施。在并行计算集群上实现了灰度相关匹配算法和快速傅里叶变换算法,对它们的实验结果进行了分析和对比,通过实验数据说明了并行计算通信量和并行计算效率的关系,提出了并行计算在图像处理方面的适用范围。     

红外舰船检测中注意力机制的并行实现

预检测能够提高小目标检测的效率,又具有很好的并行性。采用预检测的红外舰船检测算法利用注意力机制将有限的计算资源集中到感兴趣区域上,应合理分配计算任务以适应流水线结构和并行结构。基于平衡通信开销和并行计算以及系统资源的充分利用两个出发点,文中在分析算法计算负载的基础上,针对DSP实验平台的特点,研究了算法的加速性能,为算法的并行实现提供了理论指导。     

一种新的基于对应像素距离度量的图像相关匹配方法

传统的图像相关匹配方法中,由于实时图和参考图之间存在着灰度差异和一定程度的几何形变以及对目标的局部遮挡,使得利用求取对应像素灰度差累加和来进行相似性度量算法的性能很容易受到影响。文中从另一角度提出了一种新的图像相关匹配算法。该方法改变了原先匹配算法中求取模块图像和目标图像的像素灰度差的和的方法,而改为求取两幅图像之间相接近的点的个数,从而使匹配算法的稳定性大大提高,因为 局部出现的大片噪声点将不会影响匹配的结果,而这样的情况在传统的相关算法中将会显著影响匹配结果。实验结果表明了该方法的有效性。     

基于局部复杂度的图像过渡区提取与分割

传统的图像过渡区提取算法基于梯度算子，算法对噪声敏感且受剪切值Llow与Lbigh的限制．通过对过渡区像素属性的深入分析，提出基于局部复杂度的过渡区直接提取算法．局部复杂度的滤波作用提高了算法的抗噪性，直接提取则使算法摆脱了对Llow与Lbigh的依赖．实验结果表明，局部复杂度方法优于传统的基于梯度算子的过渡区间接提取方法．     

基于PC-104 plus PC的红外图像处理系统的设计

介绍了利用非制冷红外焦平面传感器,采用PC-104 plus嵌入式PC与FPGA技术构建的便携式红外图像处理系统。针对凝视型红外图像处理系统的两个技术问题——红外焦平面非均匀性校正的硬件实现和保证图像帧的完整性,本文结合所研制的系统进行了深入的阐述。利用本系统,针对应用背景可以构建诸如红外检测、红外跟踪等各种具体应用系统。     

基于连续方向图的指纹智能预处理算法

文中研究了一种利用Sobel算子提取脊线任意方向的方法,并在融入了指纹图像的特性知识后,提出了一任意方向滤波的指纹智能预处理算法,对于不同质量的指纹图像进行方向滤波,取得了较为理想的结果,实验证明该方法可以较为准确地提取出指纹脊线的方向,对噪化的指纹图像具有较好的鲁棒性。     

基于神经网络法的焦平面器件非均匀性校正技术研究

首先分析了传统的非均匀性校正方法的缺点,指出自适应校正红外焦平面器件非均匀性的必要性。根据焦平面器件非均匀性噪声特性和算法研究的需要,介绍了非均匀性失真图像的产生方法。在上述工作的基础上,研究了基于神经的自适应非均匀性校正算法,探讨了最近４领域像素平均、最近４邻域像素灰度加权和８邻域像素灰度加权等三种情况。实验结果表明,８邻域灰度加权算法校正效果较好。     

一种下一代激光雷达的设计与实现

研制了一种下一代小型化实时成像的激光雷达样机,这种新的激光雷达系统由激光二极管、准直镜、MEMS微扫描器、收集光学、带通滤波器、光电探测器和信号处理装置组成,其核心器件是基于MEMS的微扫描反射镜。详细分析了系统的结构和参数,结果表明:其距离分辨率为1cm,视场角为24°,谐振频率为1.5kHz。该下一代MEMS微扫描器激光雷达系统具有高精度、低成本、小体积和三维实时成像等优点。     

基于初级视皮层抑制的轮廓检测方法

轮廓检测是基于形状目标识别任务的关键,然而从自然场景中自动地检测出目标的轮廓是非常困难的,因为背景中存在着大量的无关干扰成分.生理学与解剖学的研究表明初级视皮层中具有方位选择性的神经元的响应受到其周围环境中同方位刺激的抑制,因此方位发生变化的地方受到的抑制程度相对较少,这使得孤立的边缘或区域的边界更为显著.基于此我们提出了一个视觉生理机制的轮廓检测模型,其目的是减少背景纹理的干扰,同时保留感兴趣的对象.针对模拟及真实图像的实验结果表明这种抑制措施有效地抑制了纹理边缘并减少了轮廓自身的破坏,极大地提高了复杂背景中轮廓检测的性能.     

基于各向异性规整化的总变分盲复原算法研究

针对大气湍流退化图像复原问题,提出了一种基于各向异性和非线性规整化的总变分盲复原新算法,该算法主要结合图像和湍流点扩展函数的一些性质采用基于各向异性的空间自适应规整化处理,建立了具有非线性和空间各向异性的规整化函数,使其在恢复目标图像和估计点扩展函数时能自适应地进行梯度平滑。最后,通过交替最小化方案来极小化代价函数和通过定点迭代策略将非线性方程进行线性化处理,快速地估计点扩展函数和恢复图像。在微机上对数字模拟和实际退化图像进行了一系列恢复实验,验证了算法的有效性和稳健性。