一种利用先验信息的可见光域相干衍射成像方法

提出一种可见光域的相干衍射成像方法.该方法在待测样品面引入一个已知的标准物体作为先验信息,并通过控制激光光束的照明范围得到2幅不同输入信息下的衍射图.依据这2幅衍射图和已知的先验信息,使用本文提出的相位恢复算法,在计算机数值模拟和光学实验中重建待测样品的复振幅信息.该方法仅需2幅衍射图即可进行无透镜成像,因此其成像过程较为简便,具有一定的实用价值.     

基于针孔阵列型的单次曝光双波长叠层成像

传统的叠层成像技术在增加参与成像的波长数量时，可有效地提高系统的成像质量和抗噪声能力。该技术已广泛应用于成像及测量等领域。但其复杂的机械移动式曝光方式，导致系统存在抖动、数据采集效率低且精度较差等问题，在增加成像波长数量时更严重地影响系统成像和测量性能。采用针孔阵列型双波长单次曝光叠层成像技术，经过实际的光学实验和数值模拟论证，在双波长情况下实现对实验数据的高效和高精度采集，避免了传统多波长叠层成像技术的弊端。还指出并论证，在选择参与成像的激光波长时，有必要考虑两个重要的波长参数：中心波长和波长间隔，为多波长的叠层成像技术提供有效的指导依据。与传统的双波长、多波长叠层成像技术相比，基于针孔阵列型的双波长单次曝光叠层成像技术具有更高的效率和更广泛的应用领域。     

基于傅里叶叠层成像的光学图像加密

提出一种基于傅里叶叠层成像的光学图像加密技术.基于传统的4f双随机相位编码系统，将滤波孔径（探针）紧贴着随机相位掩模板放置在傅里叶频谱面上，在频域限制不同成分的空间频率信息通过.该技术采用低数值孔径的透镜和平行光多角度照明，使装置更加简单.计算机模拟结果表明，该技术收敛速度快，可行性较强，并具有高鲁棒性、高安全性和高解密质量等优点.     

基于高斯回归预测的超声成像高分辨率重建

油水两相流过程的可视化检测对多相流研究与石油和化工等工业生产具有重要意义。超声层析成像技术具有非侵入、无辐射、安装方便等优点，在油水两相流检测中有很好的应用前景。针对超声层析成像实现低对比度声学特性的油、水两相介质分布重建问题，提出一种高分辨率图像重建方法。该方法通过构建基于阶段奇异值分解的降维同步代数重建算法，在保证重建精度的同时提高重建速度，并采用高斯回归模型将低分辨率的重建结果转化为高分辨率图像。仿真模拟测试结果表明，该算法重建图像误差小、分辨率较高，能满足实时成像要求。     

砂岩吸水过程与吸水特性的核磁共振实验研究

岩石的吸水现象广泛存在于自然界与人为工程中，而毛细作用是非饱和状态下水分运移的主要驱动力，其规律研究具有重要科学意义与实际价值。针对水分运移难以监测的问题，将核磁共振技术用于人工砂岩吸水特性及其影响因素的研究，利用T₂谱分析样品孔隙水分变化，一维剖面成像获取其水分迁移信息。从实验结果可知，孔隙较大、连通性较好的砂岩吸水量大、吸水速率快。定量计算得到样品一维吸水率约为0.036 8 cm/min^1/2。此外，研究发现实验过程中的蒸发效应会对吸水过程产生不容忽视的影响。与称重法、CT法等相比，核磁共振实验研究具有快速直观、高精度、信息全面的优势。     

有去噪和尺度放大的单幅图像超分辨率重建

采用非局部均值，全变差正则化和稀疏编码，提出一种新的单幅图像超分辨率重建方法.首先，用非局部均值方法对低分辨率图像进行去噪处理，可保证几何结构的一致性.然后，将去噪后的低分辨率图像代入重建模型得到高分辨率图像的低频分量，而高分辨率图像的高频分量则通过学习的方法在数据库中查找得到.将得到的低频分量与高频分量相加得到初始的高分辨率图像的恢复结果.最后对初始的恢复图像进行一些全局优化即可得到最终恢复的高分辨率图像结果.实验结果证明该方法得到的高分辨率图像结果具有鲁棒性且更自然.     

一种基于minimax准则的压缩采样信号检测方法

压缩感知理论是在已知信号具有稀疏性或可压缩性的条件下,对信号数据进行采集、编解码的新理论.压缩感知理论指出,当观测矩阵满足等容性原理时,可以通过远小于奈奎斯特采样点数的信号点数去重建原始信号.本文将压缩采样的框架应用到信号检测模型中去,提出了一种使用minimax准则对压缩采样的信号进行检测的方法,并从理论上证明了这种方法有很好的检测性能,最后采用蒙特卡罗仿真实验验证了理论分析的结果.     

具有去噪和尺度放大的单幅图像超分辨率重建（英文）

采用非局部均值,全变差正则化和稀疏编码,提出一种新的单幅图像超分辨率重建方法.首先,用非局部均值方法对低分辨率图像进行去噪处理,可保证几何结构的一致性.然后,将去噪后的低分辨率图像代入重建模型得到高分辨率图像的低频分量,而高分辨率图像的高频分量则通过学习的方法在数据库中查找得到.将得到的低频分量与高频分量相加得到初始的高分辨率图像的恢复结果.最后对初始的恢复图像进行一些全局优化即可得到最终恢复的高分辨率图像结果.实验结果证明该方法得到的高分辨率图像结果具有鲁棒性且更自然.     

基于边信息抗仿射变换的数字图像水印算法

设计抗几何攻击的图像水印算法是数字水印技术研究中的难点。仿射变换是典型的几何攻击,能够使目前大多数数字水印算法失效。基于带边信息的水印模型,本文提出了一种利用Zernike矩的抗仿射变换多比特图像水印算法。该算法将归一化图像的Zernike矩作为边信息,利用量化技术对的水印信息进行编码和嵌入。实验证明,本文提出的算法不仅具有很好的抗仿射变换和抗JPEG压缩的鲁棒性,而且具有较小的嵌入失真和较大的水印容量。     

光学演示平台

正1教具装置图本教具可分为两大部分:图1为光线部分,图2为成像部分。2仪器特点及用途(1)特点本教具利用巧妙的构思和设计,使光学演示实验的教学形象化、简单化,光线清晰可见,探究成像规律更为科学、生动和有趣,并在光的色散等演示实验中突破条件限制。本教具具有功能强大、结构简单、易于制作等特点,能完成现有初中物理所有的光学演示实验。(2)用途本教具可完成光的色散,光在同一种均匀介     

一种基于层次稀疏的全极化SAR层析成像方法

SAR层析成像利用多航过复数据对观测目标进行高程向重构，全极化数据具有丰富的散射信息。将全极化数据与SAR层析成像相结合，利用城市建筑高程向散射体的稀疏性和全极化数据信号稀疏支撑集相同的特点，提出基于组稀疏约束和稀疏约束相结合的求解模型，并利用层次稀疏的方法对模型进行求解。通过Monte Carlo仿真实验将该模型法的性能与单极化层析成像模型和基于组稀疏的求解方法的性能进行对比，并将该方法应用到实测数据的半点目标仿真实验中。结果表明，本文提出的方法提高了高程向重建精度，且有更好的鲁棒性，在低信噪比下也能较好地恢复目标的高程向信息和后向散射系数。     

基于标量衍射理论的图像解密三维信息构造方法

提出合理设置相位延迟以提高光学三维信息解密质量的方法. 利用多个垂直于同一光轴的二维函数,分别以离轴和同轴的形式构造简单三维信息. 采取基于相位抽取的光学三维信息加密算法进行模拟,验证了同轴构造三维信息解密质量受噪声干扰较大,且噪声的产生与加密过程中的相位抽取无关. 通过考察信息相位分布和相位延迟对解密质量的影响,证明合理设置相位延迟可降低解密噪声. 设计2种相位延迟设置方案,分析相应的约束条件.     

基于类重叠度欠采样的不平衡模糊多类支持向量机

传统的欠采样方法容易丢失重要的样本信息,且其实验结果的稳定性较差。针对上述问题,提出一种基于类重叠度欠采样的不平衡数据模糊多类支持向量机算法。该算法首先采用LOF局部离群点因子和箱线图的方法清洗训练数据集中的噪声样本,然后根据类重叠度抽取对分类起关键作用的支持向量,并且将代表每个样本点重要程度的类重叠度作为隶属度值,构造模糊多类支持向量机。实验结果表明,该算法克服了随机欠采样的支持向量机容易丢失重要样本信息和实验结果不稳定的缺点,且很好地提升了支持向量机在不平衡且含噪声的数据集上的分类精度,并保持较高的计算效率。     

基于Q-learning的飞行自组织网络QoS路由方法

针对无人机自组网等高动态飞行自组织网络中,网络拓扑的快速变化导致通信链路断裂和路由重建频繁的问题,研究一种基于Q-learning的QoS(quality of service)路由方法.该方法以Q-learning强化学习框架为基础,将邻居节点数量、链路持续时间和链路可用带宽作为路由度量信息,设计一种提供QoS保证的...     

基于灵敏度矩阵的直接三维ECTLandweber图像重建算法研究

ECT图像重建是一个非线性、欠定的和病态的逆问题。获得一个高质量的重建图像是很困难的,尤其是对于3D重建。图像重建算法的研究在ECT中是一个重要的研究内容。本文对基于灵敏度矩阵的直接三维ECTLandweber图像重建在不同迭代次数,有无门限等情况下进行了研究总结并给出了仿真结果。结果表明：对于landweber迭代算法进行重建时,迭代200次,固定门限为0．03的结果与原型最为接近。     

基于光场渲染的动态3D目标重构技术

提出了一种基于光场渲染的动态3D目标重构的方法.目前基于图像建模的方法对于复杂场景难以建模,而基于图像渲染的方法因数据量大不利于动态场景的实时渲染.因此采用了模型和图像相结合的方法,从多视点视频图像中重建动态3D模型,采用光场映射算法对重建的3D模型进行光场采样,然后对样本分解压缩.实验结果表明,在保证真实感的同时,减少了数据量,并可实现动态3D目标的重构.     

基于约束误差不变的高光谱图像端元优化模型

线性混合模型(linear mixture model,LMM)在端元提取中起着至关重要的作用.在LMM假设下,理想的端元提取效果需要重建误差最小.但是在实际的高光谱数据集中噪声是不可避免的,单纯追求重建误差最小化可能会导致最终结果偏离真实端元.为平衡重建误差与噪声的影响,使用几何优化模型计算重建误差,通过约束重建误差...     

基于空间策略网格的符号级联合信源信道编译码快速算法

提出一种基于空间策略网格图的符号级联合信源信道编译码快速算法。构建联合译码的平面网格图，可以实现比比特级译码更好的译码性能。然而平面网格图结构复杂，使得符号级联合信源信道译码过程复杂度高。提出一种新的高效空间策略网格，通过满足限制条件方程对可变长符号的权重值进行优化，结合可变长符号后验概率译码，形成一个整体快速编译码算法。两项仿真实验的结果表明，相比平面网格图，该方法减少译码复杂度近50%，并使系统在相同功率信噪比条件下传输的比特错误率更低。这种方法可以很好地保护可变长编码后的信息数据，适用于资源受限的环境中的符号级联合信源信道编译码。