基于多重分形分析的SAR图像消噪增强研究

根据SAR图像中原始信号与噪声的多重分形谱的不同，提出了一种基于奇异性分析的雷达图像消噪新方法。在图像经过多重分形分析后，通过对多重分形谱相关的Holder指数进行特征化处理来实现图像消噪。经过实验确定当变化后的Holder指数略大于1．7时，最终恢复的图像消噪效果最佳。这种方法可以在尽量保留信号奇异性(如边缘，纹理等)相关信息情况下，使得图像平滑，噪声消除。     

交通时间序列分形测量方法研究

为了研究交通数据的分形特征,引入一种新的分形测量方法,分析了2006年8月1日0时11分到8月10日14时11分的北京玉泉营高速路的交通流量时间序列.计算结果发现交通时间序列在不同的标度区间具有不同的分形维数.进一步借助多重分形谱的宽度和极大值对交通时间序列进行研究,结果发现,多重分形谱宽度为0.603 1、极大值为0.966 4.因此,交通流量具有明显多重分形特性,这将为多重分形在交通时间序列分析的非线性研究提供重要的理论基础.     

基于多重分形的舰船噪声特征提取

提出了舰船噪声功能谱的多重分形特征,研究了多重分形的小波变换分析方法,给出了康托三分集上多重分形分析结果,并进一步用于舰船噪声功率谱,在功率谱子带划分的基础上定义了舰船噪声的奇异测度,对实际测船舶噪声数据的处理结果表明可以由此提取新的舰船目标特征。     

基于小波变换的X线头影自动配准技术

口腔矫形中的X线头影图像重叠度高,重叠成像后的硬组织边缘周围色差小,软组织成像后边缘不明显。针对此问题,研究了一种基于小波变换的X线头影边缘提取算法,可保证软硬组织边缘的准确提取,进而实现标志点和匹配基准点的准确自动定位,最后实现治疗各阶段的X头影以及模板的自动匹配。     

半连续Ag纳米薄膜显微图像的多重分形谱研究

多重分形谱是分形理论中最基本的一个数学概念,也是分形理论应用中最重要的一个方面。在解决实际问题中多重分形谱主要用来描述物理量不均匀的随机概率分布,通过对半连续Ag纳米薄膜显微图像结构形貌的分析和处理,以及通过薄膜显微图像多灰度概率测度进行多重分形谱分析,用多重分形谱描述随薄膜厚度变化的Ag颗粒的空间分布的不均匀性。实验结果表明,多重分形谱是一种有意义的表征参数,能够从多分形角度对薄膜中Ag厚度的空间分布均匀性和尺寸分布进行定量化的分析和解释。     

红外图像的多尺度分形增强算法

本文提出了一种红外图像增强算法,结合多尺度分形维数和人眼频率特性对图像进行增强.该算法首先在多尺度条件下计算图像的分形维数,然后采用巴特沃斯滤波器,从频域抽取人眼敏感区的图像信号,最后将滤波图像结合分形维数值进行处理.结果表明,本文算法使图像中边缘及细节部位的亮度和对比度有提升,相较于单一尺度,图像的细节和边缘更加丰富,相比于传统的分形算法图像更适合人眼观看.     

基于分形维数的SAR图像变化检测

斑点噪声是合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)相干成像所固有的,且不可避免的.为了尽可能地抑制斑点噪声对SAR图像变化检测的影响,利用分形维数方法对SAR图像的变化检测进行了研究,并提出了一种基于SAR图像分形维数的变化检测算法,该算法对SAR图像斑点噪声不敏感.并对计算分形维的滑动窗大小的选择进行了研究.用实测SAR图像进行了验证实验,结果表明分形维数可以用于SAR图像变化检测,它是一种新的SAR图像变化检测的方法与途径;同时,滑动窗大小的选择对SAR图像检测结果有影响.     

高速列车监测数据的奇异性特征研究

针对高速列车运行中的状态表征问题,提出基于监测数据的多重分形谱参数描述高速列车状态的新方法,计算了监测数据的多重分形谱,分析了多重分形谱参数与列车状态之间的关联关系,提取了多重分形谱的宽度(Δα)、分形维数差(Δf)和谱偏斜度k3个参数为高速列车状态的特征. 实验结果证明了多重分形谱参数能描述高速列车的运行状态,列车的状态发生了变化,监测数据的多重分形谱参数也随之发生变化.     

交通时间序列的多重分形特征分析

通过分析2006年8月1日0时11分到8月10日14时11分的北京玉泉营高速路的交通流量时间序列,发现其具有多重分形特征.首先利用幂谱、统计矩的方法研究流量时间序列表明了该序列自相似性.进一步借助多重分形谱的宽度、极大值以及谱曲线不对称程度对交通流量时间序列进行研究,结果表明,交通流量时间序列具有较好的多重分形特性.这将为多重分形在交通时问序列分析的研究提供重要的理论基础.     

基于多重分形谱的行人检测

为了克服传统行人检测方法计算复杂度高、耗时长的问题,提出一种基于多重分形谱的行人检测方法.采用多重分形理论分析行人图像并计算对应多重分形谱,提取多重分形谱特征,选取支持向量机(support vector machine,SVM)二值分类器实现行人滑窗检测.将本文算法应用于INRIA数据库中,并与基于HOG、HOGNMF特征的算法进行比较.实验结果表明:本文算法检测率为86.59%,虚警率为7.75%,有较高的检测率和较低的虚警率.     

基于多重分形的图象边缘检测

给出了一种基于多重分形的图象边缘检测方法 ,并对维数范围的选取及对边缘检测结果的影响进行了研究。该方法通过计算图象中每个像素点的局部Hoelder指数和它的多重分形频谱 ,然后根据多重分形频谱选取适当的维数范围提取图象边缘信息。实验证明 ,通过选取适当的维数范围该方法能得到良好的边缘检测效果 ,并能突出主要的图象边缘细节信息。     

一种基于统计形状先验的图像边缘增强新方法

针对图像尤其是医学图像的边缘模糊或者缺失对图像后续处理带来的影响,本文提出了一种图像增强新方法。该方法各向异性模糊方法框架下,将统计形状的先验加入到演化的过程中,使演化过程中物体边缘模糊的部分被增强,缺失的部分被补充。方法首先使用基于曲率的各向异性扩散,在去除噪声的同时保留了物体的边缘;随后利用最大后验概率和统计形状先验对物体的轮廓进行估计,从而使物体边界模糊和缺失的部分得到了加强。实验使用不同部位的医学超声图像,结果显示该方法能够对物体边缘进行有效、快速的增强,为后续处理提供了很好增强方法。     

多重分形谱在集成电路动态电流故障诊断中的应用

系统阐述了多重分形的概念和多重分形谱的小波模极大值计算方法,提出了一种新的基于动态电流IDDT多重分形谱分析的集成电路故障诊断方法.该方法利用多重分形分析方法有效地提取信号的几何结构特征信息,利用动态电流的多重分形谱分析来进行集成电路的故障诊断.使用Hspice电路仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

数字调制信号多重分形特性分析

多重分形能够对分形集的局部尺度行为进行精细的描述,可用于时间序列内在特征信息的精细刻画和准确提取。非高斯性和长程相关性是一时间序列具有多重分形特性的重要标志,验证数字调制信号的多重分形特性,能够为利用多重分形理论进行数字调制信号分析提供理论基础。文章根据斜度系数和峰度系数,验证了数字调制信号的非高斯性;根据Hurst指数验证了数字调制信号的长程相关性;理论分析和仿真结果证明数字调制信号具有多重分形特性。     

时频分析Wigner-Ville算法及其在DSP上的仿真实现

文章介绍Wigner-Ville分布在时频分析中的应用,基于Wigner-Ville分布的特点,给出了Wigner-Ville分布在ADSP21160平台上的软件仿真实现。仿真结果表明:信号的WVD处理适合于非平稳的线性调频信号,可以通过信号的WVD分布来估计信号的瞬时频率。     

基于总体最小二乘法的混合滤波器组误差补偿算法

模拟分析滤波器的实现误差以及各子带间的增益、相位失配误差的存在都将影响混合滤波器组（HFB）的完美重构效果。针对以往矫正方法对信号源稳定度要求高、调试复杂的缺点,提出一种模数混合的HFB失配误差矫正系统结构。利用伪随机噪声覆盖信号全谱且功率谱密度为常数的特点作为矫正信号源,根据其二阶统计量计算期望的补偿器频域响应。提出一种新的基于总体最小二乘（TLS）算法的IIR形式补偿器设计方法,推导了以IIR滤波器系数为未知变量的线性方程组,并利用TLS算法有效抑制设计误差以及量化噪声等扰动因素影响,优化滤波器系数,减小失配误差影响。仿真结果表明该算法的结构简单、易于实现,同时能有效改善HFB的重构效果。     

PN码自适应门限捕获新方法

针对扩频通信中PN码固定门限捕获性能上的不足,结合图像处理中的中值滤波和数学形态学原理,提出了一种新的自适应门限捕获方法。在分析判决量统计特性的基础上,使用由序列转换电路和形态滤波器构成的估计器对背景噪声进行实时估计,得到自适应门限用于捕获判决。蒙特卡罗仿真结果表明,该文提出的自适应门限捕获方法能够适应多径环境,抗干扰性能优越,具有较强的实用性。     

空中交通管制专家与新手眼动行为的统计分析研究

数据科学的迅速发展促进了心理学、管理学等各学科研究范式的转变。通过对实证数据的深入研究，能够发现传统方法不能发现的规律。该文以管制员眼动行为为研究对象，通过faceLAB眼动仪采集不同级别管制员的眼动行为数据，综合统计分析方法和MF-DFA时间序列分析方法对数据进行了深入分析，探讨不同级别管制员在信息获取行为上的差异。分析结果表明:1）专家比新手具有更长的平均注视持续时间、更少的注视点、更少的平均扫视持续时间和更小的扫视幅度；2）管制员的注视持续时间、扫视持续时间和扫视幅度的时间序列有多重分形特征，多重分形奇异谱图表明新手的波动强度大于专家。研究结果说明管制员的信息获取行为具有差异性，管制经验对管制员行为特征具有显著影响。