基于整数小波的信源信道联合编码技术研究

提出了一套基于整数小波高频零树的信源／信道联合编码方案,该方案能快速编出具有嵌入渐进式传输功能的低码率码流。其基本原理是根据预先设定的一组阈值依次扫描信源,并得到相应系数的位置信息和值信息,然后分别进行编码和传输。该码流既能在无噪信道下进行无失真渐进传输,也能在有噪信道下进行低码率较为可靠的有失真嵌入式渐进传输。论文的实验结果可以看出,该方案在有噪信道下不仪能够在较高的压缩比下得到较高的峰值信噪比,而且能够在变化的噪声环境中使得信源更稳健更可靠地低码率传输。     

基于图像增强和滚动引导滤波的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像融合易发生热目标亮度损失、可见光图像细节信息丢失的问题,提出一种基于图像增强和滚动引导滤波的多尺度融合算法。首先,提出一种自适应图像增强方法,提高可见光图像的整体亮度,并保持细节处的对比度。然后,根据特征的不同将源图像分解为三层,采用基于引导滤波的显著性提取方法得到亮度层;利用滚动引导滤波良好的尺度感知和边缘保持特性,并结合高斯滤波得到基础层和细节层。最后,对亮度层采用像素值取大的融合规则,提出一种新的最小二乘优化方案对基础层进行融合,使用修正拉普拉斯能量和作为清晰度的度量对细节层进行融合。实验结果表明,与其他融合方法相比,所提方法在主观评价和客观评价上都有较好的表现。     

基于结构纹理分解的红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像融合中存在的热目标信息丢失、边缘结构模糊、细节损失等问题,提出一种多层分解的图像融合算法。首先使用结构纹理分解将源图分解为细节层和结构层,对细节层使用基于结构相似性和L2范数的融合规则融合并增强;然后提出一种结构均值法,将结构层分解为亮度层和基础层,对亮度层使用绝对值取大融合,对基础层设计了一种基于多指标的融合规则进行融合;最后重构各子融合图像得到最终融合图像。为验证算法的有效性,与9种红外与可见光图像融合算法进行对比,使用空间频率、平均梯度、边缘强度、方差、视觉保真度、基于人类视觉感知的指标和信息熵7种客观图像评价指标,在前5种指标上分别取得27.4%、36.5%、38.2%、8.5%和23.5%的提升。实验结果表明,本文算法在有效保留红外热目标的同时较好地保留了边缘结构和纹理细节,且在客观评价指标上取得了更好的效果。     

基于STM32的两轮自平衡遥控小车

针对于现在流行的两轮自平衡车,设计了一个与其原理相似的研究型平衡小车系统。该系统以STM32为主控芯片,采MPU6050采集小车的姿态。然后通过卡尔曼滤波融对数据进行融合处理,最后利用PID控制算法计算电机的PWM值以控制电机的合理转动＇使小车保持平衡。系统利用自制的无线遥控模块中的NRF24L01模块传输控制信号模拟人体姿态调制,控制小车的行走。     

基于MDLatLRR和KPCA的光场图像全聚焦融合

为了提升光场成像的空间分辨率,结合光场图像数字重聚焦与多聚焦图像融合,提出了一种基于多尺度潜在低秩分解和核主成分分析的光场图像全聚焦融合算法。首先,对光场图像进行数字重聚焦得到重聚焦图像,然后对各重聚焦图像进行多尺度分解提取出基础层和显著层,对基础层、显著层分别采用局部梯度差值加权算法和多尺度梯度域显著性提取算法计算相应的特征系数;其次,联立基础层和各显著层的特征系数矩阵,然后用核主成分分析进行降维融合得到融合特征系数矩阵,使得经融合特征系数生成的聚焦决策图能充分考虑基础层和显著层的特征信息;最后,用聚焦决策图引导重聚焦图像进行全聚焦融合。实验结果表明,该算法与传统方法相比在视觉效果和边缘信息丰富度上具有更优表现,所生成的光场全聚焦图像具有更高的分辨率和更好的视觉效果。     

改进双路径生成对抗网络的红外与可见光图像融合

为了使融合图像保留更多源图像的信息,该文提出一种端到端的双融合路径生成对抗网络(GAN)。首先,在生成器中采用结构相同、参数独立的双路径密集连接网络,构建红外差值路径和可见光差值路径以提高融合图像的对比度,引入通道注意力机制以使网络更聚焦于红外典型目标和可见光纹理细节;其次,将两幅源图像直接输入到网络的每一层,以提取更多的源图像特征信息;最后,考虑损失函数之间的互补,加入差值强度损失函数、差值梯度损失函数和结构相似性损失函数,以获得更具对比度的融合图像。实验表明,与多分类约束的生成对抗网络(GANMcC)、残差融合网络(RFnest)等相关融合算法相比,该方法得到的融合图像不仅在多个评价指标上均取得了最好的效果,而且具有更好的视觉效果,更符合人类视觉感知。     

基于相位声码器法的音乐信号正弦分量检测

设计和实现一种基于相位声码器的音乐信号正弦分量检测方法,该方法将STFT等效为一组均匀滤波器,将各正弦分量分离,并由各通道输出的相位变化率估计正弦分量的瞬时频率,然后通过寻找STFT通道中心频率与瞬时频率映射的定点进行正弦分量检测;同时,针对原始相位声码器的缺点,设计了一个多采样率、非均匀滤波器组对其进行改进。实验结果表明,该方法具有良好的瞬时频率跟踪性能,可作为音乐信号多音高估计的分析前端。     

基于SGWT和多显著性的红外与可见光图像融合

由于谱图小波变换（Spectral Graph Wavelet Transform, SGWT）可充分利用图像在图域中的光谱特性,本文结合其对不规则小区域表达的优势,提出了一种基于多显著性的红外与可见光融合算法。首先应用SGWT将源图像分解成一个低频子带和若干个高频子带;对于低频系数,将多个互补的低层特征结合起来,提出了一种适合人眼视觉特征的多显著性融合规则,对于高频系数,充分考虑邻域像素的相关性,提出了一种区域绝对值取大规则;最后,应用了一种加权最小二乘优化（weighted least squares, WLS）方法对谱图小波重构的融合图像进行优化,在突出显著目标的同时尽可能多地保留可见光的背景细节。实验结果表明,与DWT（Discrete Wavelet Transform）、NSCT（Non-down Sampled Contourlet Transform）等7种相关算法相比,在突出红外目标的同时还能保留更多的可见光背景细节,具有较好的视觉效果;同时在方差、熵、Q_abf和互信息量4个客观评价上也均占据优势。