用于表面粗糙度检测的双波长光纤传感器研究

论述了用于表面粗糙度测量的双波长光纤传感器的工作原理和实验装置，实验结果表明该系统具有线性好、抗干扰性强、测量精度高、可测微小面积等特点。推导了该传感器系统的测量误差公式，数值计算了温度变化造成的测量误差并据此做出了温度一测量误差关系曲线，分析了双波长传感器方案对于温度误差的改善程度。     

视觉特征内推及深度融合的图像质量评价

针对人类视觉系统(HVS)特性在图像质量评价 研究中的不足,提出一种将HVS前端 感知特性和后端内推特性联合起来的图像质量评价方法。图像首先经由HVS前端感知特性提 取视觉多通道梯度特征显著图,然后再经由HVS后端内推机制对各视觉通道梯度特征信息进 行深度分解。针对HVS多通道评价的池化问题,构建BP神经网络预测模型,对基于三层视觉 梯度特征的多通道评价分别进行了融合。最后,通过设计自适应回归算法对各层视觉梯度特 征的模型融合评价从内层到外层逐层地进行了二次深度融合。实验结果表明,所提融合模型 明显提高了各个客观算法的各项评价指标水平,其中,均方根误差(root mean squared er ror,RMSE)小于3.4153,皮尔逊线性相关系数(pearson linear corr e lation coefficien t,PLCC)大于0.9900,斯皮尔曼排序相关系数(spearman rank order correlation coeff icient,SROCC)大于0.9725,所提方法的各项评价指标相对现有方法 具 有更高的水平和更好的稳定性。     

基于小波变换的图像去噪虚拟仪器系统

图像去噪一直是图像处理领域中重要而较难的研究课题.近十几年来随着虚拟仪器技术逐渐成熟和其应用领域的不断扩展,也为图像去噪研究提供了新的思路.基于小波变换,借助虚拟仪器平台构造了一种图像去噪的仪器处理系统,通过调用不同的小波基MATLAB算法和变换阀值系数控制实现了图像去噪的功能.示例结果表明该系统具有良好的图像去噪效果.     

光谱吸收法光纤甲烷传感器性能的研究

针对单光源光谱吸收法检测甲烷气体体积分数存在很多测量误差现状,本文首先分析了用发光二极管(LED)做光源时驱动电流抖动造成的测量误差,提出了补偿此电流抖动误差以及测量环境背景光干扰误差的双波长测量方法,简述了其测量原理,重点针对双波长方法从理论上推导了其测量误差通用公式,在此基础上分析井数值模拟了温度变化导致的测量误差,给出了减小双波长温度测量误差建议。研究结果对于其他强度调制型光纤传感器具有普遍的适用价值。     

一种用于真空度测量的光纤传感器

介绍了一种用于测量真空度的光纤传感器,该传感器利用参考腔室中金属薄膜随系统真空度变化而产生线性形变的原理,采用一对450μm芯径的光学光纤分别做发射与接收光纤,通过测量基于光纤和金属薄膜的相对位移对反射光强信号的调制量,来确定真空度的变化。给出了该传感器探头的结构设计,并通过实验确定了光纤的最佳排列方式及初始位置。实验表明,在一定条件下该传感器所测得的反射光强信号和真空度的变化呈线性关系,并且具有良好的重复性。     

深度视觉频谱残余融合的图像质量评价

针对现有图像质量评价方法的缺陷,通过深度学习理论建模人眼视觉系统(human vision system,HVS)特性,提出了一种基于视觉特征深度感知与学习融合(deeply perception and learning for pooling,DPLP)的评价方法.首先为了增加图像视觉特征的稳定性,根据人眼感光的空域结构特征和频域多通道特性,对图像依次进行二维Log-Gabor小波变换、梯度变换和频谱残余的深度视觉信息处理,然后分别提取各层视觉信息进行质量评价.其次为了克服HVS融合的不确定性,对质量评价信息采取了深度池化策略,第一层为评价视图的空域融合,采取了符合人眼感光特性的高斯加权策略;第二层为多通道评价的频域融合,采取了具有HVS推理能力的BP神经网络的学习-预测策略;第三层为各级视觉特征的评价融合,采取了具有自适应特性的回归函数策略.最后,基于现实中的各种失真类型图像进行了实验,结果表明所提方法具有较高的主客观评价一致性水平和更好的稳定性.     

基于小波变换的语音除噪虚拟仪器系统

基于小波变换,借助虚拟仪器平台构造了一种语音除噪的仪器系统,通过调用不同的小波基MATLAB算法和变换阈值系数控制实现了一般语音除噪的功能,仿真结果表明该系统具有良好的除噪效果。     

光谱吸收法光纤甲烷传感器性能的研究

针对单光源光谱吸收法检测甲烷气体体积分数存在很多测量误差现状，本文首先分析了用发光二极管(LED)做光源时驱动电流抖动造成的测量误差，提出了补偿此电流抖动误差以及测量环境背景光干扰误差的双波长测量方法，简述了其测量原理，重点针对双波长方法从理论上推导了其测量误差通用公式，在此基础上分析并数值模拟了温度变化导致的测量误差，给出了减小双波长温度测量误差建议．研究结果对于其他强度调制型光纤传感器具有普遍的适用价值．     

一种新颖的光纤Bragg光栅小电流传感器设计

利用光纤Bragg光栅的应变传感原理设计了一种新颖小电流传感器,通过检测光栅反射峰峰值波长的位移来实现小电流的检测.实验结果表明,室温下检测电流在10 mA～10 A范围内时,传感曲线具有良好的线性,且测量值与理论值较吻合.与微弯效应光纤电流传感器相比,该方案具有更好的稳定性和较高的精度.     

基于视觉显著失真度的图像质量自适应评价方法

针对结构相似(SSIM)图像质量评价算法没有考虑人眼视觉多通道性和对图像高失真评价的不稳定性,提出一种基于视觉显著失真度的图像质量自适应融合(VSAP)评价方法。该方法首先采用log-Gabor滤波提取图像的高频、中频及低频3层视觉特征,基于log-Gabor变换尺度和方向权重系数计算特征值的相似度;然后基于视觉阈值多分辨性迭加计算出特征值的失真度;最后,根据视觉失真度自适应融合相似度评价与失真度评价获得图像质量的最终客观评价。实验结果表明,VSAP方法不但对图像不同类型失真的客观评价与主观感知具有更高的相关性,而且3个主要指标斯皮尔曼等级相关系数(SROCC)、曲线拟合相关系数(CC)和均方根误差(RMSE)对图像不同水平失真的整体评价性能更稳定,明显优于其它评价方法。