基于小波的路面裂缝识别研究

应用基于小波变换的图像分解和重构方案可以进行公路路面裂缝的检测与识别。首先对路面图像进行多分辨二维离散小波分解,根据在每个尺度2j上小波系数模最大值和相位(梯度方向)这两个分量的大小确定边缘的位置,进一步变换小波分解系数,达到去除噪音,加强裂缝边缘的效果。并通过实验分析和讨论了不同的小波基、不同分辨率水平、重构中使用的分解子图像对路面图像裂缝分割的影响,最后用简单的阈值技术生成二值图像,把裂缝从背景图像中分离出来。     

多采样率卡尔曼滤波器在汽车状态估计中的应用

为了改善复杂系统中单采样率控制策略的控制品质,在深入研究多采样率数字控制系统和卡尔曼滤波算法的基础上,提出了输入多采样率的卡尔曼滤波算法.将该算法应用于汽车主动前轮转向系统中,对横摆角速度、质心侧偏角和纵向车速进行估计,通过Carsim与Simulink的联合仿真以及蒙特卡罗试验,验证了算法的有效性.研究结果表明:多采样率卡尔曼滤波算法有利于融合多个输入量的信息,能改善状态估计器的性能,比单采样率卡尔曼滤波算法具有更高的稳定性,且估计误差减小4.0%～48.7%.     

小波重构的边界数据处理方法

Ｍａｌｌａｒ快速小波分解算法与重构算法在小波分析的理论与应用中的有极其重要的作用与地位，但有限离散数据的小波重构存在严重的边界效应，给出了处理重构边界效应的具体方法。     

基于多尺度Kalman滤波的多传感器数据融合

通过分析多尺度动态系统模型,提出了一种基于小波变换的Kalman多传感器数据融合算法。该算法结合了Kalman滤波的实时性、递归性和小波变换的多尺度特性,能对多传感器的观测数据有效地融合。算法首先将最细尺度上观测数据滤波后得到的估计序列小波分解到各尺度上;然后在各尺度上,利用该尺度上的传感器观测数据对小波分解系数进行更新;最后利用小波重构,达到更新原始估计序列的目的。仿真实验表明,该算法具有很好的数据融合效果。     

基于自适应压缩感知的分簇式网络数据收集

分簇式传感器网络中基于混合压缩感知的数据收集方法可以有效减少数据传输量并均衡网络负载.但是,固定采样率因不能考虑信号的稀疏度在时间和空间上的变化,导致低采样率难以保证信号的重构质量,而高采样率又会造成资源浪费.针对此问题,基于数据线性程度分析提出了一种采样率自适应调整的分簇式网络数据收集方法.首先,Sink节点以簇为单位分析当前采样时刻与上一采样时刻重构数据的线性程度,以掌握数据变化趋势;然后,根据分析结果计算网络在下一采样时刻所需采样率及簇头节点所需观测值维数;最后利用数据传输树实现对簇头节点观测数目的自适应调节.仿真结果表明,与基于固定采样率的网络数据收集方法相比,该方法能够在增加少量反馈观测值维数所需的数据传输量的情况下有效提高压缩数据的重构精度.     

基于小波分析的高速公路事件检测算法

以高速公路为研究对象,首先利用突变理论分析了事件发生对高速公路交通流特性的影响,并建立了突变交通流模型,然后在此基础上设计了一种基于小波理论的事件检测算法。该算法利用小波变换放大交通流奇异点特征,根据小波系数幅值变化情况检测道路交通事件。为求取小波系数模值,对Newto—Core数值积分算法进行了改进,使其能充分反映M...     

基于样条小波的多传感器图像融合

与正交小波相比，样条小波构造简单，对信号的重构具有更好的稳定性．将样条小波用于多传感器图像融合，并对同一目标的不同聚焦含噪图像进行了仿真实验．实验结果表明，对于图像融合，样条小波对噪声具有鲁棒性，优于正交小波．     

基于模板匹配方法的不均匀照度车牌图像识别

为了快速准确识别不均匀照度车牌图像,提出一种基于改进的顶帽重构和模板匹配方法车牌识别算法。首先,使用灰度级顶帽重构进行预处理,增强图像的细节信息,减弱环境和光照等条件变化对车牌字符信息的干扰。然后,使用改进的投影分割法对二值车牌图像进行分割,提取字符图像。最后,对不同地点、不同自然条件下采集的图像进行测试,测试结果证明该算法性能优异。在此基础上,设计了一种基于字符图像全局重合度的模板匹配函数,对字符样本图片进行测试,测试结果证明该匹配函数准确可行且性能良好。     

远场弱磁信号的小波域自适应检测研究

探讨了基于Mallat算法的自适应小波阈值消噪在复杂磁环境下运动目标磁场弱信号检测方面的应用.阈值的选取是算法的关键,基于对目标磁场频谱分析,采用与尺度相关的自适应ARMA模型的阈值算法,改进在不同的小波分解层阈值滤波的性能.对实测数据进行算法仿真,并与Donoho阈值算法检测效果对比表明,自适应ARMA模型阈值滤波算法显著提高对目标磁场弱信号的检测和提取能力.     

基于小波变换自适应数字图像水印算法

阐述了图像数字水印和小波变换的基本原理,通过对小波基、分解级数、小波系数选择及人类视觉掩蔽特性等的分析,提出了一种基于小波变换自适应图像数字水印算法.通过剪切、加噪、滤波、锐化、模糊等几种常用攻击技术对算法进行了测试,实验结果表明该算法具有较强的鲁棒性.     

考虑时空相关性的固定检测缺失数据重构算法

应用相关性理论,研究了交通流数据中缺失值与其他数据的相关性,对与缺失值不同相关性的数据给予不同的权重值,提出了基于交通流时空相关权重的重构算法,并以北京市二环快速路为研究对象,运用VISSIM仿真软件建立仿真模型,利用仿真数据对新算法和现有算法进行了对比分析。研究结果表明:在连续缺失1～10个数据时,模型1的重构值与仿真值平均相对误差最大仅为1.8766%,一般情况下,平均相对误差均在1.0000%以下,可见,模型1算法优于现有的重构算法。     

基于离散小波变换和人类视觉系统的数字水印算法

通过对人类视觉系统(HVS)的亮度特性、频域特性、图像类型特性的研究,提出一种基于离散小波变换和人类视觉系统数字水印算法,将秘密信息嵌入到小波变换不同的方位系数中.实现了水印信号在图像信息中的嵌入与提取,达到隐藏秘密信息的目的.实践证明该算法能提高水印的不可见性,同时具有很强的鲁棒性.     

GPS动态实测数据的小波降噪

介绍了小波变换理论,阐述了小波降噪原理、算法及3种噪声处理方法,概括描述了4种阈值规则的选取方法,以及在选用不同的小波基函数和分解层数对降噪效果的影响。在假设噪声为高斯白噪声的前提下,根据小波分解和重构法,对含噪信号进行降噪处理,并对GPS接收机得到的实测信号进行分析和效果比对。     

基于小波变换的数字水印算法研究

基于小波变换的数字水印技术是当前的一个研究热点,本文系统分析和总结了基于小波域的数字水印算法,并根据水印算法的特点对其进行了分类,详细分析了各类水印算法的各种嵌入和检测技术以及各自的优缺点,最后给出了图像水印算法的测试结果.     

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针对应用卡尔曼滤波器进行车辆GPS导航信号的动态滤波时难以建立精确的数学模型以及传统小波变换在实时性方面存在不足,提出了基于提升小波变换的GPS动态滤波新算法.该算法采用提升小波变换对车辆GPS导航信号进行分解;用3σ准则和多项式插值方法对各层提升小波变换系数进行粗差探测与数据修复;采用模平方软阈值去噪算法对各层提升小波变换系数进行去噪;最后进行提升小波逆变换,从而实现车辆GPS导航信号的动态滤波。仿真实验结果表明,该算法的导航定位精度优于卡尔曼滤波算法;虽然在导航定位精度方面稍比传统小波变换算法的性能高,但比传统小波变换算法速度快一倍;显然该算法对车辆GPS导航系统是有效的.     

基于放大曲波基的方向性超分辨率图像重构技术

为解决传统图像放大算法边界视觉效果不佳的问题,提出基于二代曲波变换的方向性超分辨率图像重构算法.对图像进行j层曲波分解,利用不同尺度上曲波基的空间比例关系获得放大图像j层分解系数,通过最外层曲波基空间模型可构建(j+1)层放大图像的曲波分解系数,采用新的非线性函数对全部曲波系数进行增强处理,根据曲波分解的方向性,最终可通过曲波重构获得边缘特征较好的放大图像.实验结果表明,基于曲波方向性图像放大算法,可以较好地保留原图的几何特征,增强边缘清晰度;将两幅典型图像放大后的峰值信噪比与经典方法(差值算法)比较分别提升了2.2及0.6 dB.     

基于小波变换自适应数字图像水印算法

阐述了图像数字水印和小波变换的基本原理,通过对小波基、分解级数、小波系数选择及人类视觉掩蔽特性等的分析,提出了一种基于小波变换自适应图像数字水印算法．通过剪切、加噪、滤波、锐化、模糊等几种常用攻击技术对算法进行了测试,实验结果表明该算法具有较强的鲁棒性．     

沥青路面表面纹理三维高精度激光非接触式检测

为实现沥青路面纹理构造高精度自动检测,借助三维激光技术实现路面纹理三维重构,提出模拟铺砂的沥青路面构造深度测量方法. 首先采用高精度三维激光扫描仪获取雅康高速公路沥青路面0.1 mm精度三维高程数据,同时人工铺砂法获取对应区域的宏观构造深度值;其次通过数字图像处理技术实现重构沥青路面三维云图并进行数据噪声处理;最后设计四连通多种子组合填充算法,实现在滤波后的三维路面纹理云图上自动铺砂并获取路面纹理宏观构造深度值. 研究结果表明:模拟铺砂测量方法与人工铺砂法测量的平均构造深度（MTD,M)的平均绝对误差为0.052 mm,两者相关系数为0.96. 研究成果验证了用非接触式路面纹理测试替代现有的接触式路面摩擦性能测试的可行性,为道路交通安全网级监测与管理奠定基础.      

综合小波和数学形态学的图像边缘检测

提出一种基于小波和数学形态学相结合的图像边缘检测方法,即将图像分为高频和低频两部分别进行处理,利用小波对高频和低频部分进行边缘检测后,再利用数学形态学方法对低频进行边缘处理,并对两种边缘图像进行了融合.实验结果证实了该算法的可行性.     

基于离散小波变换和人类视觉系统的数字水印算法

通过对人类视觉系统（HVS）的亮度特性、频域特性、图像类型特性的研究,提出一种基于离散小波变换和人类视觉系统数字水印算法,将秘密信息嵌入到小波变换不同的方位系数中．实现了水印信号在图像信息中的嵌入与提取,达到隐藏秘密信息的目的．实践证明该算法能提高水印的不可见性,同时具有很强的鲁棒性．