基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法及DSP实时实现

基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法是一种快速有效地将自然光参考图像的色调"着色"到多波段融合图像的方法。颜色查找空间针对不同环境和场景的人眼观察任务,寻求参考图像与多波段融合图像的像素点灰度坐标索引与颜色值的最佳匹配关系,为融合图像提供类似于自然光参考图像并适合于解读场景的色彩,缩短处理时间,应用前景广泛。针对颜色查找表的实时视频帧处理任务,需要特定的硬件和软件设计,满足对于算法环境适应性和实时处理效果的需求。选用了TI公司的32位定点处理器TMS320DM642采集PAL制模拟视频,实时彩色融合,在标准显示器上输出PAL制彩色融合视频。文中介绍了基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法的处理流程,DSP实时处理的硬件和软件设计,实现二维颜色查找表实时处理采用的优化方法,以及在未来适于颜色查找表算法的硬件、系统和应用推广。     

一种高清数字视频近眼立体显示系统设计

根据微型AM-OLED显示器的技术原理,提出了以双HDMI接口为视频输入接口、PIC16F1825为MCU控制芯片,以及双微型AM-OLED为显示器的立体显示系统的电路设计方案,主控芯片通过IIC串行总线对各模块寄存器进行配置。利用人眼的双目视差成像原理,通过配置HDMI解码芯片ADV7611和AM-OLED微显芯片的寄存器,使交错隔列立体视频源的奇数列和偶数列分离,视频源的奇数列和偶数列分别显示在左右眼相对应的AM-OLED显示器上,最终实现了立体显示。经测试,验证了系统方案的有效性。     

基于不可控微扫描的高分辨力图像重构方法

针对存在不可控微位移的序列低分辨力图像,提出了一种基于2×2不可控微扫描的高分辨力图像重构方法,采用投影法估算出低分辨力图像LR的微位移量,采用基于泰勒级数展开的重构算法由4帧图像重构高分辨力图像.模拟表明：该算法能精确地估计序列图像的帧间位移量并取得较好的重构效果,且算法简单有效可行,处理量小,有利于实现快速处理,在一定程度可满足同步轨道卫星、公安监视等领域对高分辨力成像处理的需求.       

双波段红外光学系统设计与像质评价

双波段/多波段成像技术受到普遍重视,使得双波段光学系统特别是中、长波红外成像系统成为研究的热门之一。设计了折反射式光学系统、离轴三反射式光学系统和全折射式光学系统,分析了3种不同类型光学系统及其成像性能。采用了能同时响应中、长波红外的探测组件,系统的主要技术指标为:工作波段3~5 m、8~12 m,F/#=2,2=5.74,f=100 mm,全视场畸变2%,空间频率16.7 lp/mm处的MTF0.4。对3种不同类型系统的特点进行分析和研究,给出了各种像差曲线和光学传递函数曲线,总结了3种不同类型光学系统的优缺点。     

植物叶片可见与近红外光谱反射率数据库的建立与主成分分析

可见与近红外波段光谱反射率数据库是颜色科学与技术和遥感目标地物分类识别领域等研究与应用的基础数据。主成分分析(PCA)在光谱数据分析、光谱重建、高光谱数据降维以及遥感图像分类等方面有广泛应用。测量并建立了云南公园常见绿化植物柳树、樟、红花檵木、蓝花楹等48种植物150条叶片从可见光到近红外波段光谱反射率数据库,波长范围400～1 000 nm、间隔4 nm。并且分别对可见与可见到近红外两种波段范围进行PCA研究。结果表明：不同植物叶片按照红、绿、黄相同色相的光谱反射率曲线基本相似;但对于同一种植物,在可见光波段400～700 nm,因为体内叶绿素、叶黄素、叶红素和花青苷含量的不同,光谱反射率曲线有较大的差异;在近红外波段700～1 000 nm,所有植物叶片光谱反射率仅仅是大小不同,而同一植物光谱反射率基本不随波长变化。PCA分析表明：在可见光和可见与近红外波段前三个主成分的累积贡献率分别达到98.62%和94.97%。数据库及其PCA分析结果将为自然物体光谱重建、多光谱成像技术和遥感目标地物分类识别等领域应用提供支撑。     

基于紫外拉曼光谱的转基因大豆油快速识别方法研究

转基因技术对实现作物增产增质,降低农药使用量,降低生产成本等具有重要作用,但对生态环境也存在一定的潜在威胁。为了防止转基因大豆在食品化中的滥用,对转基因产品快速鉴别技术的研究尤为迫切。紫外拉曼光谱检测技术具备外场远距离无损遥测检测,简单高效,快速准确等优点,可有效用于物质遥测鉴别领域。基于紫外拉曼光谱的转基因/非转基因大豆油以及与其他类别食用油鉴别方法,采集了五种不同食用油(两种品牌转基因/非转基因大豆油各500组样本和一种稻米油100组样本,共2 100组样本)在3 500~400 cm-1(268~293 nm)范围内的日盲紫外拉曼光谱信息,为提高光谱数据的信噪比并保证分类识别的准确性,对上述光谱数据采用Savitzky-Golay滤波降噪、基于自适应迭代加权惩罚最小二乘法(airPLS)的基线校正以及多元散射校正(MSC)的光谱数据修正等预处理。根据大豆油的紫外拉曼指纹图谱,分析出主要化学成分包含脂肪类、蛋白质类、酰胺类。将每种大豆油样本按1∶1划分为训练集和测试集,输入训练集数据至支持向量机(SVM)进行训练,采用10折交叉验证建立最佳模型,识别准确率达99.81%,对转基因大豆油的判别效果显著;采用主成分分析法(PCA)进行数据降维处理,提取出8个主成分,累计贡献率为74.84%,可代表大部分原始数据特征。在此基础上,将预处理后的光谱数据按4∶1划分为训练集和测试集,采用偏最小二乘回归判别分析方法(PLS-DA),结合10折交叉验证法建立全谱的最佳PLS-DA模型(判别阈值设置为0.5),判别准确率达到70.95%。研究表明,紫外拉曼光谱分析方法可较为准确地鉴别非转基因/转基因大豆油,同时可鉴别大豆油与稻米油,实现对转基因大豆食品的快速无损鉴别,可望成为转基因大豆油及其食品的现场检测新的技术途径,对推动转基因产品遥测鉴别技术的发展具有进步意义。     

Comparison study of several underwater light scattering phase functions

Scattering phase function is assumed to be one of the most significant factors in the inherent optical properties (IOPs) of natural water. According to three criteria proposed for assessment, several commonly used empirical phase functions are compared with their related practical or theoretical scattering distributions in terms of fitting errors under the circumstances of typical seawater and single-component polydisperse systems. The optimal factors corresponding to the minimum fitting errors are also calculated. It is found that both the one-term Henyey-Greenstein (OTHG) and two-term Henyey-Greenstein (TTHG) phase functions agree well with the theoretical ones for small particles, while the Fouriner-Forand (FF) phase function can be used in the case of suspensions with large suspended particles. The fitting accuracy of OTHG is the worst, FF is better and TTHG is the best.     

视觉评价夜视彩色融合图像质量的实验研究

提出夜视彩色融合图像质量评价的三个基本指标是“目标探测性”、“细节”和“色彩”,并且通过视觉评价实验,研究了“感知质量”与这三个指标的相关性．对十个场景的微光与红外图像采用四种融合算法产生的40幅假彩色图像进行评价实验,实验结果得出：融合图像都有好目标探测性,感知质量与目标探测性的相关性很小;感知质量与细节的相关系数是0．89,感知质量与色彩的相关系数是0．75．说明在满足目标探测性要求条件下,细节是视觉感知融合图像质量的最主要评价指标,而且色彩成为夜视彩色图像质量的一个重要指标．     

数字图像拼接方法研究进展

数字图像拼接是指将具有重叠区的多幅数字图像或多帧视频通过配准和融合获得单幅宽视场图像或者动态全景图.数字图像拼接方法主要包括图像配准算法和图像融合算法.根据待拼接图像和拼接图像的特点,介绍图像拼接的4种基本类型,说明图像拼接的研究意义,概述近年来图像拼接方法的研究状况,最后分析图像拼接方法的研究动向.     

军用焦平面热像仪的优化发展模式

在对焦平面探测器的品种规格进行大量统计的基础上,分析了焦平面探测器和热像仪品种产生的因素及带来的问题.介绍了国外热像仪优化发展的方案,供参考借鉴.从焦平面热像仪的技术关系、产品集成关和军事应用关系等方面,研究提出了焦平面热像仪优化发展的技术思路、途径,以指导军用焦平面热像仪的优化发展.