基于改进梯度相似度核的交通图像去雾算法

雾霾天气下,交通图像采集设备获取的降质图像含有较多噪声,图像边缘不突出,整体偏暗且对比度不高,灰白不清。针对传统交通图像滤波和去雾算法存在着滤波效果和边缘保持能力不能兼顾,容易出现噪声斑块,导致去雾后图像质量较低的问题,在传统梯度双边滤波基础上,设计了一种新的梯度相似度核,提出了基于改进梯度相似度核的雾霾天气下交通图像去雾算法。新算法首先将采集的含雾图像转换到Lab颜色空间,提升色域宽度,再利用改进梯度相似度核和空间相似度核分别计算图像中每一像素点与滤波框内临近像素点的梯度相似度和空间相似度权值,根据权值对图像进行滤波处理,然后将其转换到RGB颜色空间。最后根据大气光散射模型和暗通道先验原理,对滤波后的交通图像进行去雾处理,得到复原图像。试验结果表明：与传统双边滤波和梯度双边滤波算法相比,使用新算法处理后的复原图像峰值信噪比、归一化灰度差平均提升了13.25%、9.41%和21.76%、22.7%。新算法在保证了滤波效果,避免“噪声斑块”的同时,能够尽可能保持图像边缘细节信息,提升了雾霾天气下交通图像的去雾质量,对加强交通监控,保障交通安全有十分重要的应用价值和现实意义。     

基于卷积神经网络的路表病害识别与测量

为进一步提高利用二维图像统计路面病害的精度与效率,将卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）技术引入了基于图像分析的路面病害识别与测量。首先,将原始图像进行等尺寸分割作为CNN的训练样本。其次,经结构设计、前反馈算法训练及样本测试3个步骤后,建立病害识别模型（CNN1）。用训练完成的CNN1对所有图像进行病害类型识别并将输出结果作为裂缝特征提取模型（CNN2）和坑槽特征提取模型（CNN3）的训练样本。采用相同步骤建立裂缝特征提取和坑槽特征提取模型,完成训练后,运行CNN2,CNN3对路面裂缝与坑槽图像进行特征提取。最后,分析图像分辨率对3个CNN识别和特征提取精度以及效率的影响。结果表明：CNN1可以准确识别多种病害,CNN2的裂缝长度提取的平均误差为4.27%,宽度提取的平均误差为9.37%,裂缝病害严重等级判断准确率为98.99%;CNN3的单张图像中的坑槽个数测量无误差,单个坑槽面积的平均误差为13.43%,坑槽病害等级判定准确率为95.32%,可见CNN具有较高的测量精度;CNN1在使用CPU的情况下测试完成原始图像平均用时为704 ms·幅^-1,CNN2用时为5 376 ms·幅^-1,采用图形处理器加速后CNN1用时为192 ms·幅^-1,CNN2测试平均用时为1 024 ms·幅^-1,可见CNN在图形处理器加速下效率具有显著优势,相比其他方法,在图像分辨率高于70像素时,CNN对路面裂缝与坑槽的识别与测量具有运算高效、结果精准等优势。     

具有亚像素精度的冗余特征机器人视觉伺服控制

为克服机器人视觉伺服系统对位姿估算及标定精度的依赖性,结合前期特征识别和后期视觉伺服控制,提出基于冗余特征的机器人视觉伺服控制方法.首先,针对图像处理计算密集的问题,从加快特征提取运算速度考虑,研究了矢量数据的递归贪婪压缩算法;其次,从提高图像空间测量精度考虑,研究了基于向量正交性的亚像素特征提取方法,并结合合作目标形状,给出基于多边形形状拟合的目标识别实验性准则;最后,基于图像视觉伺服理论和任务函数方法,直接以具有亚像素级的冗余图像特征作为反馈信息,建立了机器人视觉伺服控制模型,并进行了视觉伺服验证试验.理论分析和实验结果表明,本文提出的视觉伺服控制方法能够在复杂的环境下快速稳定地提取伺服特征,并对标定误差和深度估计误差具有一定的鲁棒性.      

利用小波包分析进行雷达图像消噪研究

针对船用雷达图像消噪问题,提出了应用小波包分析算法对雷达图像进行消噪处理.小波包分析算法对上一层的低频部分和高频部分同时进行细分,具有更为精确的局部分析能力.本文对小波包分析进行了改进,解决了频率混叠问题,其消噪效果更佳,具有更为广泛的应用价值.     

The motion analysis of fire video images based on moment features and flicker frequency

In this paper, motion analysis methods based on the moment features and flicker frequency features for early fire flame from ordinary CCD video camera were proposed, and in order to describe the changing of flame and disturbance of non-flame phenomena further more, the average changing pixel number of the first-order moments of consecutive flames has been defined in the moment analysis as well. The first-order moments of all kinds of flames used in our experiments present irregularly flickering, and their average changing pixel numbers of first-order moments are greater than fire-like disturbances. For the analysis of flicker frequency of flame, which is extracted and calculated in spatial domain, and therefore it is computational simple and fast. The method of extracting flicker frequency from video images is not affected by the catalogues of combustion material and distance. In experiments, we adopted two kinds of flames, i.e. , fixed flame and movable flame. Many comparing and disturbing experiments were done and verified that the methods can be used as criteria for early fire detection.     

基于热红外图像的船舶电气设备状态异常检测研究

可靠掌握电气设备的运行状态,是保证船舶安全航行的基础。因此,提出基于热红外图像的船舶电气设备状态异常检测方法。该方法依据红外成像技术获取船舶电气设备成像,获取其热红外图像结果,并计算电气设备温度概率密度函数,以此描述电气设备的温度分布特征。将该概率密度函数计算结果输入具备增量学习的宽度学习算法中,完成船舶电气设备不同异常状态检测。测试结果显示,将温度概率密度作为电气设备状态异常检测依据,能够更好地区分电气设备的正常放热以及故障升温;AUC的测试结果均在0.94以上,可确定电气设备运行过程中的不同程度异常状态。     

沥青路面养护工程车控制系统的设计与研究

研制了一种微波加热沥青路面养护车控制系统,并提出了该养护车控制系统的功能要求,采用以工控机作为上位机、单片机作为下位机的硬件设计,开发并实现了基于VB程序的人机界面和图像显示以及单片机控制流程的编制．解决了沥青路面微波加热再生修补方面的2个智能控制问题。通过控制加热墙的加热范围及加热时间,实现了持续加热、间隙加热、扫描加热3种加热方式。试验测试验证了该加热控制系统能够完全满足控制要求。     

基于尺度空间理论的舰船遥感图像特征提取技术

不论是军事作战领域还是民用领域,基于遥感技术的海上舰船目标探测技术都发挥着重要的作用,近年来,随着海上气象条件的恶化、反侦察技术和干扰技术的发展,舰船遥感图像的特征提取过程中噪声含量越来越多,提取难度也不断增加。针对这一问题,本文采用了一种基于尺度空间理论的舰船遥感图像特征提取技术,利用尺度空间高斯算法等改善了舰船遥感图像的特征提取精度,有重要的应用价值。     

基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化

现有图像优化方法存在噪声校正模型不完善的问题,导致优化方法覆盖率较低,设计一种基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化方法。通过拟合尺度函数,检测低分辨率舰船图像关键点,构建非均匀噪声校正模型,抑制图像的突变灰度,利用视觉传达技术设置优化模式,判断图像像素的边界融合程度。实验结果:此次设计的图像优化方法覆盖率均值为93.28%,另外2种优化方法的覆盖率均值分别为:89.36%、88.54%,证明融合了视觉传达技术的图像优化方法使用价值更高。