伸缩梯度投影法在天文图像复原中的应用

在地基天文观测中,由于大气湍流的干扰,使得观测结果降质,严重影响高分辨率天文图像的获取,因此需要对天文图像进行复原。基于伸缩梯度投影(SGP)的图像反卷积算法精度高、收敛快,但需要较为精确的点扩散函数(PSF)估计作为前提。对此,联合基于稀疏测度的PSF估计算法提出改进的ESGP算法。仿真结果表明,经改进的算法能够较好的复原天文图像。     

大气湍流结构常数测试及孔径平滑效应的实验研究

本文开展一个通信链路为893m的外部实验,分析了不同接收孔径,不同时间、季节、雨雪天气下的光强闪烁指数,论证了大气湍流对光斑的影响程度。随着孔径的增大,本文绘制了不同季节时的大气湍流结构常数日变化曲线,发现在早晚两个时段的湍流相对较弱,分析了孔径平滑效应对大气湍流的有效抑制。     

无线光通信中的大气湍流效应及其解决方法

根据高斯波束在湍流大气中传输时,湍流大气对高斯光束的幅度和相位产生的影响推导了高斯波束的对数幅度起伏和相位起伏公式,并对产生的几个重要的湍流效应闪烁、光束漂移、光束扩展和到达角的起伏进行了理论分析,最后提出了一种解决大气湍流效应的比较前沿的方法就是广泛应用于光学领域的自适应光学.     

大气湍流与航空安全

大气湍流是影响航空安全的一个重要因素,根据其成因可分为热力湍流、动力湍流和飞机尾涡湍流三种类型。大气湍流对航空安全的危害虽无法完全避免,但可以通过采用新型的机载气象雷达和湍流预警系统来降低其危害。     

一种海上靶场图像去雾算法

<正>针对海上大雾等天气条件下得到的目标跟踪图像对比度低,不易判读处理的问题,提出了基于大气散射模型的对比度增强去雾算法。首先确定雾化模糊图像的大气环境光,然后对图像不同景深的景物反射光传输进行估计,最后通过双边滤波器对反射光透射率图进行平滑滤波,消除去雾复原图像的方块效应。实验结果表明,本文算法可以有效增强图像对比度,提升图像清晰度,丰富图像的色彩饱和度,实现去雾功能,提高判读处理精度。     

基于小波的图像复原

文章在研究近年来图像复原一般方法的基础上,介绍了三种基于小波的图像复原方法,并分别使用三种复原方法对同一幅退化图像进行复原。实验表明,复原后图像的主观视觉质量和峰值信噪比都有明显提高。     

基于软抠图指导性滤波的雾天图像复原技术

在雾天环境下进行图像的采集具有大量的雾噪,雾天天气下的图像成像和图像远程识别效果不好,需要进行有效的雾天图像修复,对雾天图像的去雾复原技术是雾天图像处理的难题。传统方法采用盒子滤波法进行去雾复原,测量雾天图像三维重建相关参数具有不确定性,修复效果不好。提出一种基于软抠图指导性滤波的雾天图像复原技术。构建基于大气散射环境下的雾天图像采集模型,设计软抠图指导性滤波器实现对雾噪的合理滤波,对原始雾天图像进行雾化区域和非雾化区域的二值处理,提取多尺度加权平均Retinex特征,作为加权向量,指导软抠图滤波,实现雾天图像复原。仿真结果表明,采用该算法,进行雾天图像复原,能在除掉雾的同时,尽可能的保留了图像的本来颜色,提高信噪比,具有较好的雾天图像修复能力。     

Science

正全球范围的河流和溪流Science封面:强大的水。Science杂志第6402期封面文章报道了河流和溪流在控制陆地大气通量方面的作用。伊瓜苏瀑布,地球上最大的瀑布系统,位于阿根廷和巴西之间的伊瓜苏河上。地球湍流的河流和溪流是大气交换的天然热点。成千上万的卫星图像显示,与先前的空间估计相比,河流和溪流覆盖了世界地表面积的近45%,这表明这些水体对大气中温室气体浓度     

激光通信在大气湍流中的传输

当激光通信信号通过随机大气时,大气湍流效应造成了光束飘移、强度起伏,光束扩展和像点抖动等现象,从而破坏了激光的相干性,导致相干性退化削弱激光通信的质量。文章介绍了大气湍流的形成及基本特性,对强度起伏、光束漂移及扩展和相位起伏与到达角起伏进行了理论分析,并指出在实际应用中降低湍流影响采取的措施。     

改进奇异值分解去噪的图像盲复原的研究

图像复原过程,对先验条件的了解通常很少,因此图像盲复原得到广泛应用。本文介绍了一些图像盲复原的算法,分析了奇异值分解去噪的不足,引进了一种改进的去噪方法。最后,利用EM算法从模糊图像估计点扩散函数,分别对比不同方差的噪声类型、不同大小图像在改进前后复原的结果,证明了改进奇异值分解算法去噪的有效性。     

非相干源对光通信系统性能的影响

文章利用光束在湍流大气中传输的闪烁理论,在仅考虑由大气湍流引起的信噪比的条件下,详细研究了非相干源对湍流大气中的光通信系统误码率的影响。通过数值计算得到了在相对相移键控（DPSK）调制方式下系统误码率随传输距离的变化关系。结果表明：利用非相干平顶高斯光,可以有效地减小其闪烁指数,随着N的增大,闪烁指数减小,误码率降低。因此,在DPSK调制下,采用阶数N较高的非相干平顶高斯光作信源能有效地降低大气湍流对系统误码率的影响,可有效地改善激光通信系统性能。     

斜程湍流大气中激光波束传输的相干时间

本文基于局部均匀,平稳增量的冻结场理论,从随高度变化的大气结构常数模型出发,从大气湍流的空间谱得到时间谱,推导出斜程湍流大气中激光波束传输的相干时间解析解.     

碎纸片拼接复原的数学模型

针对碎纸片复原拼接的实际问题进行分析讨论,基于图像特征,运用图像边缘检测算法建立数学模型、构造检验程序,得到复原后的完整文件,较好地解决了题目所提出的问题。     

暗通道图像去雾算法的FPGA实现

本文针对何凯明提出的暗通道图像去雾算法过于复杂难以在硬件上实现的问题,对原算法进行改进之后在基于FPGA的硬件平台上进行了算法移植。文中详细介绍了算法移植过程中三个主要模块的实现过程:暗通道求取模块及大气光估计模块,边缘检测及滤波模块,图像复原模块。实验结果显示,本系统较好地完成了户外采集到有雾图像的复原工作,输出图像质量明显改善。     

大气信道对蓝绿激光传输影响的分析

文章分析了大气衰减、大气湍流及大气折射对蓝绿激光的影响,在大气折射率球面分层模型基础上,提出了折射率均匀分层的球面模型,仿真分析了大气折射对蓝绿激光的影响,根据大气光路方程得到了蓝绿激光在大气信道传输特性。     

基于欧氏距离的规则碎纸片拼接复原模型

针对规则碎纸片的拼接复原,将碎纸片的图片数据转化为数字矩阵,使用图像处理、数据的判别分析等方法,分别建立了纵切碎片复原、横纵切碎片复原及双面横纵切碎片复原等模型,使用Matlab、Excel等软件,给出了关于碎纸机对单面打印文件纵切、横纵切以及对双面打印文件横纵切所得碎片的复原。     

涡旋光束、高斯光束在大气湍流中的传播与散射特征及其在无线激光通信中的应用研究

涡旋光束在湍流大气中的传播特征受到了众多学者的关注,已显现出十分良好的应用前景.另一方面,越来越多的研究人员开展复杂系统和随机介质波束散射特征研究,利用高斯波束在随机介质中的传播与散射特征,推动了相应的技术在工业、民用等领域中的应用. 西安理工大学光电工程技术研究中心柯熙政教授科研团队长期从事无线激光通信中的光信道特性、信道编码、调制技术、信号处理以及随机介质中光波的传播与散射特征等研究,在自由空间光通信中的关键技术及系统设计和开发能力等方面具有很强的科研实力,拥有多项具有自主知识产权的研发成果,掌握了无线激光通信设备核心技术.特别是从涡旋光束、高斯光束在大气湍流介质中的传播与散射特征的基础理论出发,深入研究了具有轨道角动量的涡旋光场在大气湍流随机介质中的传播及对光束轨道角动量态的影响,建立了轨道角动量涡旋光场在大气湍流中的理论传播模型,开展了大气湍流环境下高斯波束与目标、粒子的散射特征研究.     

基于维纳滤波图像复原的设计与实现

像复原的目的是从退化图像中重建原始图像,改善退化图像的视觉质量。维纳滤波能够较好地进行图像恢复。     

荧光显微图像显示与分析系统

荧光显微图像的质量受显微成像系统的自身限制,导致所记录的图像中存在不同程度的退化现象,针对此问题,许多增强观测图像质量或对比度的复原与重建算法被提出。在综合分析这些算法的基础上,设计并实现了基于二维图像复原和三维图像重建算法的荧光显微图像显示与分析系统,本系统的设计旨在将显微图像的二维复原与三维重建算法集成到一个显示界面中,使图像处理过程更加便利,处理结果更加直观。使用者可以选择不同的内嵌算法来达到不同的目的(去噪,去模糊,3D重建等),也可以通过设置不同的参数,观察其对图像复原的影响。     

非Kolmogorov湍流情况下低阶校正自适应光学系统的性能分析

系统地研究了非Kolmogorov湍流情况下低阶校正自适应光学系统的性能.从理论上分析了非Kolmogorov湍流情况下相位扰动的空间特性和时间特性,推导了相位扰动的空间结构函数、时间结构函数以及时间功率谱.基于哈特曼-夏克波前传感器,提出了一些测量大气参数的新方法.引入模式时间校正因子和模式非等晕因子,分析了低阶校正自适应光学系统的波前残余误差,并首次对扩展目标情况时低阶校正自适应光学系统的非等晕误差进行了研究.此外还根据实际采集的太阳表面米粒结构图像,采用事后处理的方法研究了倾斜校正自适应光学系统的性能.