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基于暗通道先验原理的偏振图像去雾增强算法研究
在装备试验与测试中，常规光学成像系统极易受气象环境(如雾霾、沙尘等)影响，导致探测距离、成像效果、测量精度等受到大幅限制，从而严重影响目标成像效果及关键参数获取。如何增强雾霾条件下光学探测识别能力及成像质量，成为了当前急需解决的关键问题。本文利用偏振成像优势，结合暗通道先验原理，提出了基于暗通道先验原理的偏振图像去雾增强算法。该算法首先利用采集到的偏振图像提取偏振特征，计算偏振度和偏振角;同时，采用基于区域增长算法自动提取出天空区域，对天空区域进行大气光参数估计，获取大气光偏振度及偏振角相关参数估计;然后，结合暗通道先验原理，获取无穷远处大气光强，进而计算各像素点的大气光强;最后，建立在大气物理退化模型基础上，实现图像去雾增强。实例分析与验证中，通过主观评价与客观评价两种方法，对比本文提出的方法和常见其他方法，实际结果表明，本文算法去雾增强能力较强，能有效提升光学系统的探测识别能力及成像质量，对雾霾条件下武器装备关键参数获取具有重要意义。
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高速光纤通信网络最优数据传输路径搜索机制研究
针对传统通信数据传输路径搜索机制计算节点能量消耗的准确度较低，导致节点选择不准确，影响通信质量等问题，提出基于空间自相关的高速光纤通信网络最优数据传输路径搜索机制。通过对传输过程、速率、距离与安全性4方面分析高速光纤通信;在空间自相关基础上，利用无向图描述通信网络模型，并且计算数据传输节点的能量消耗;通过构建能量消耗最小集合，计算该集合中每个节点度值，并融合自相关理论，获取各节点重要度评价函数，将该函数作为搜索机制，完成最优数据传输路径的搜索。实验结果表明:机制降低了最优路径的选择误差，在能量消耗与数据传输完整度等方面都具有优越性，有效提高了光纤通信质量。
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强湍流条件下软切换FSO/RF混合链路中HARQ方案的对比分析
针对FSO/RF混合链路在雾天强湍流信道环境下的数据可靠传输问题，研究三种不同合并策略下混合自动请求重传(HARQ)方案的中断概率和吞吐量性能。在K分布强湍流信道条件下，采用高斯随机变量的近似方法对单次合并、最大比合并、增量冗余合并三种HARQ协议的性能进行理论计算分析。数值计算结果表明，在雾天强湍流信道条件下，采用增量冗余HARQ协议的系统性能明显优于单次合并、最大比合并方案，通过调整初始码率和重传次数，可显著降低系统中断概率，从而提高FSO/RF混合系统在恶劣环境下数据传输的可靠性。
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基于ML-S2OCELM的输电线异物检测方法研究
输电线路上的异物可以视为输电系统的一种潜在风险，其不仅会影响输电线路的正常供电，还会对线下的行人与车辆产生较大的威胁。基于无人机航拍输电线路图像的异物检测已经得到初步的研究，但是依然存在算法复杂度高，特征表达能力弱与需要大量人工标注等问题。因此，文中提出了一种基于多层半监督单类极限学习机(ML-S20CELM)的输电线异物检测方法，具有特征表达能力强，运算速度快、需求标注少等优点。实验证明，文中提出的方法可以在极少的正标注情况下，高效率地筛选出存在异物的航拍图像，以帮助工作人员确定出现异物的输电线位置。
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基于贝叶斯的指静脉识别算法及其FPGA实现
针对指静脉识别应用中异源手指匹配计算量大的问题，提出一种基于贝叶斯概率模型指导初步粗匹配的指静脉快速识别算法。首先，使用局部动态阈值法分割静脉纹路特征，并对静脉纹路特征进行形态学处理得到单像素静脉骨架;其次，提取能够有效表征静脉纹路信息的方向匹配点，在此基础上对图像特征分块粗匹配，使用贝叶斯概率模型计算粗匹配概率分布;然后，使用概率分布指导初步粗匹配;最后，使用平均Hausdorff计算指静脉特征距离，得到静脉的匹配结果。在FPGA开发平台实现了图像预处理硬件加速模块，并使用niosii软核实现图像的特征提取和匹配识别。实验结果表明，所提出的方法能够显著的提高指静脉匹配速度。
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融合微分重排与匹配的高光谱快速目标检测
为滤除大量冗余背景信息，提升目标检测速度，解决目标光谱获取困难等问题，提出一种融合光谱微分重排与光谱角匹配的高光谱快速目标检测算法。首先，对已知背景光谱信息微分重排，筛选出背景特征较少的谱段集;然后，计算相应谱段下，高光谱图像各像素点的光谱微分值与背景光谱微分值的差值，并对所得各谱段微分差值加权求和阈值化，粗提取出目标位置;最后，计算提取出的目标位置光谱与先验背景光谱角匹配的反余弦值，实现目标背景差异精细判别。通过自行拍摄的草地上黄、绿伪装网及AVIRIS获取的SanDiego机场飞机高光谱图像进行实验，与RX、CEM、OSP、ACE、SAM等算法比较。实验结果表明，所提算法在保证检测精度的同时，具有较低的虚警率和较好的时效性:ROC曲线下面积AUC均高于0.98，虚警率分别为3%和1.6%，处理时间仅为0.36s和0.077s。关键词:光谱微分;光谱重排;光谱角匹配;快速目标检测;高光谱图像
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基于Retinex理论的全变差图像分割方法
无摘要
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降低数据线负载的像素设计
在面板设计中大以及分辨率升高数据线负载较大会引起信号延迟时间长,数据线负载高造成的不良影响愈加严重源、IC温度过高功耗上升等不利后果、随着面板尺寸增.本文提出了一种倒置型的像素U结构区别于传统,TFT的源极与漏极形状互换可以降低数据线与栅线的交叠面积进而降低数据线负载电容.,,产品进行了实验验证结果表明采用倒置型设计面板的光学参数与传统.U的型设计U,TFT将这种像素设计搭载,将像素TFT23.6HDADS型设计面板基本一致数据线负载电容下降关键词:倒置
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高频电流法用于电容器出厂局部放电检测的研究
通过现场实测研究了电容器出厂局放检测中干扰信号的时域、频域及统计特征;针对出厂局放检测的特点和要求，开发一种基于差动平衡接线方式和特高频噪声传感器同步降噪技术及高速百兆实时采集技术的新型高频电流局部放电测量系统;采用对比法在现场试验了系统的干扰抑制能力;最后在现场与常规法和超声检测方法进行了对比测试。实测结果表明:研制的测试系统，现场测试条件下抗干扰能力强;在电容器出厂局放检测中能够更好地反映试品局部放电真实水平;相比于常规法和超声法，其能够检测出10pC以下的放电量，灵敏度更高。
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类特定字典学习--局部核协同表示分类的人脸识别法
针对人脸识别中的光照变化和遮挡等固有难题，提出一种核函数和分块相结合的人脸识别方法。对人脸图像分块，利用高斯核映射各子块到更高维空间;结合类特定字典学习得到各子块对应的局部核协同表示的每类重构误差;根据重构误差的倒数以投票完成从人脸局部到全局的识别。在ExtendYaleB，AR，CMUPIE人脸库上的实验表明:提出的方法不仅具有较高的识别正确率，同时对光照变化以及遮挡的人脸图像具有较强的鲁棒性。
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基于脉冲激光点光源热成像方法检测钢材表面裂纹
在损伤之前检测和表征钢材上的表面裂纹是一项非常重要的任务，对于涉及相关的结构安全有重大意义。本文采用了一种非接触式的脉冲激光点光源热成像技术，用于检测钢结构试件的表面破裂裂纹。使用脉冲点激光源将热量加载到材料表面，热流在传导过程中会受到裂纹缺陷的影响，裂纹的边界处阻挡的热流导致表面产生了明显的温度差，红外热像仪实时监测表面温度场的变化来实现裂纹缺陷的可视化。通过有限元仿真分析与实验验证的方法进行研究，结果表明:激励开始后，裂纹缺陷边界开始出现温度差，激励结束后，温度差达到峰值，实现裂纹缺陷的可视化;缺陷边界的温度差峰值以及出现时间与激励中心的距离相关。同时为下一步的定量检测奠定基础。
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基于改进双向A的移动机器人路径规划算法
针对双向A*(B-A*)算法在障碍物空间生成路径的过程中搜索过多无用区间且生成路径存在很多冗余点和拐点的问题，提出了一种基于B-A*算法改进的高效路径规划(EB-A*)算法。首先引入了一种智能采样函数，使区间搜索更具方向性，从而减少无用区间搜索。其次采用了精英搜索策略，使改进后的算法在障碍物空间规划路径时，根据目标点与当前点的相对位置采用不同搜索矩阵，进一步减少了寻路时间。最后采用路径平滑策略，删除路径中的冗余点，平滑生成路径。仿真实验表明:改进后的算法能够提高工作效率，平滑生成路径。
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火箭橇光电测速系统延迟时间测试方法
在惯性导航系统的地面试验中，火箭橇试验能够相对精确地提供滑车运动过程中时间-位移关系。光电测速系统测速误差主要取决于距离误差与测时误差，为对火箭橇测速试验误差进行分析，本文提出了一种基于声光调制技术的火箭橇光电测速系统延迟时间测试方法。将声光晶体置于激光器与光电探测器之间同一水平位置，利用信号发生器模拟产生电脉冲信号，作为控制信号输入声光调制器射频驱动器，以声光调制器作为光开关，利用其布喇格衍射光获得激光辐射脉冲。通过光电探测器接收辐射脉冲光，对比分析信号发生器输出信号与探测器接收信号上升时间值即可测得光电系统延时时间。该系统驱动电路简单、调制效率高、稳定性好，光电转换效率高，实现了对光电测速系统延迟时间的测量。
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智能小区电动汽车有序充电策略优化研究
为了使智能小区停车场中电动汽车充电设施达到高效合理分配，在确保小区居民正常安全用电的同时，找到一种更合理的电动汽车有序充电方案。提出了基于优劣解距离法的电动汽车分时段分电价有序充电优化策略，根据居民日常出行规律及充电需求建立数学模型，并从充电成本、充电完成满意程度、等待充电时间角度综合考虑，将策略分为4种情况讨论，并通过仿真对比分析，其中针对峰时段不允许充电进行改进，引入一个限制电量。结果表明，在保证同等充电完成率和平均等待时间的条件下，该方法有效降低了智能小区负荷标准差，确保系统平稳安全运行。
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基于谐波补偿的单相PWM整流器虚拟磁链模型预测算法
为了降低PWM整流器的硬件成本、提高系统可靠性，取消交流侧电压传感器是发展方向之一。无网压传感器的PWM整流器大多采用虚拟磁链观测网侧电压，其观测的准确性是实现PWM整流器高性能控制的关键。针对基于一阶低通滤波器的传统磁链观测器会产生相位偏移问题，提出了基于二阶低通滤波器的改进磁链观测方法，可以有效地消除磁链观测中的积分初始值和相位偏移问题，提高了磁链观测器的精度。其次，为了解决单相PWM整流器模型预测控制无法抑制网侧电流中的低次谐波问题，提出了一种多重谐波补偿的模型预测控制策略，降低了网侧电流中的低次谐波含量。实验结果表明，所提算法不仅能够有效地解决传统磁链观测器相位偏移的问题，而且能有效地抑制网侧电流的低次谐波，改善PWM整流器的电流质量。
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基于能量重构的MBN材料硬度检测算法研究
传统硬度测试方法会损伤材料，采用一种无损检测方法即磁巴克豪森噪声(MBN)法测试不同硬度的低合金钢试件。根据MBN信号分布特点，采用基于小波处理的全局阈值部分重构算法，对信号降噪后，提取能量特征，得到能量归一化分布图。实验表明:该算法优于传统阈值去噪法;MBN信号与硬度有着很高的相关性;不同子频带的能量归一化比例反映了材料硬度变化的特征;不同硬度材料的近矫顽力场强分布呈现一定规律。
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基于相对PMUT线阵的乳腺超声断层重建算法研究
依据已设计的乳腺超声CT系统中超声换能器配置方案的特征，提出了一种基于相对压电微机械超声换能器(PMUT)线阵的乳腺超声断层重建算法。以等距扇形束为基础，制定空间复合重建测试方案，在此基础上，详细推导沿直线轨迹运动的重建算法公式。利用MATLAB建立数值乳腺模型，并对不同重建方案下的图像进行仿真及量化分析。结果表明，将B型超声图像作为先验信息的图像融合测试方案下的重建图像，能够较好的重建脂肪、腺体、肿块、纤维瘤、癌症和钙化点等组织类型的数量、位置、大小和形态，在ROI区域内的PSNR为144.89，RMSE为0.0608。有效地改善了在有限角度下超声断层成像受到沿深度方向的伪像困扰，提高了图像重建性能。
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应用于物联网的光纤布里渊传感系统设计
为了解决当前光纤布里渊传感系统存在的通信速度慢，抗干扰能力差等缺陷，设计一种应用于物联网的光纤布里渊传感系统。该系统包括感知层、传输层、支撑层和应用层AD模块、FPGA模块负责物联网散射信号处理，基于BOTDA技术设计光纤布里渊传感器采集结构完成信号采集;传感器根据采集的数据提取布里渊散射光频移信息，计算光纤布里渊频移与温度和应变关系，基于此系实现物联网的大功率广播检测，最后仿真测试结果表明，系统采集数据用时均值为9.41ms，散射信号噪声消除程度可达97.36%。
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改进BP算法在混合气体定量检测中的应用
针对单一反向传播(BP)神经网络用于混合气体检测中出现的检测误差较大和依赖初始权值和阈值的问题，提出引入自适应调整发现概率的布谷鸟搜索(CS)算法和模拟退火算法优化BP网络初始权值和阈值的方法来实现混合气体的定量检测。利用CS算法强大的全局搜索能力，对神经网络的初始权值和阈值进行优化，在算法迭代过程中，使用模拟退火操作避免算法陷入局部最优，并在此基础上引入发现概率的自适应调整策略用于新解生成;以此优化后的参数作为初始连接权值和阈值用于BP网络进行混合气体的定量识别。在MATLAB软件上对实验数据进行仿真处理，与以往单一BP算法相比，改进算法对混合气体的定量检测效果显著，平均相对误差在10%左右。
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一种红外双波段衍射望远镜的光学设计_英文
深入研究了双层谐衍射光学元件，基于衍射效率方程对双层衍射元件的衍射效率进行优化.光学系统在中波红外和长波红外波段的衍射效率均超过了99%，极大地提高了图像的对比度和像质.设计了一款新型的红外双波段衍射望远镜，取得了接近衍射极限的成像质量，易于加工.关键词:衍射效率;HDE;光学设计