一种改进的严重脉冲噪声滤除算法

为了有效改善受严重噪声污染图像的恢复效果,准确定位噪声点和改善所恢复图像的峰值信噪比,提出一种改进的非线性自适应滤波算法.该方法利用初始标记窗口的局部统计信息,首先将图像像素点粗分为信号点、可能的正噪声点和可能的负噪声点三类,建立噪声标记矩阵;根据噪声标记矩阵的局部统计信息,将可能的噪声点细分为信号点、噪声点和不确定点,并分别采用不同的方法进行滤波;对于不确定点进行2次判断,对于噪声点用其4邻域均值来代替。本算法的优点是计算速度快,噪声点定位准确,可以保留更多的图像细节。实验证明,该算法可有效恢复受严重脉冲噪声污染的图像。     

基于遗传算法优化的神经网络自适应开关加权滤波研究

针对传统滤波算法对高噪声密度椒盐噪声污染的图像去噪效果不佳的劣势,采用遗传算法优化BP神经网络后对图像中的椒盐噪声进行自适应开关加权滤波处理.与几种相关方法的对比实验表明,本方法神经网络泛化性能强、椒盐噪声检测的准确率高、经过滤波处理后图像还原度高、图像细节信息保护效果较理想.     

基于2级检测的脉冲噪声滤除算法

以图像结构和噪声的特征分析为基础,提出了一种新的脉冲噪声滤除算法. 算法在噪声检测阶段采用2级开关检测,即先以极值法进行初步检测,然后利用像素邻域的结构信息,并借助设定的阈值识别出该点的性质（信号点或噪声点）. 最后以滤波窗口内像素的灰度排序均值（ROM）替换噪声点的灰度值. 实验表明,本算法在滤除固定值脉冲噪声的同时可以有效地保护图像细节.     

梯度相似性的椒盐图像加权中值滤波算法

在对现有椒盐噪声中值滤波算法分析的基础上,提出了基于梯度相似性的椒盐噪声图像加权中值滤波算法。利用灰度图像窗口内各个像素点灰度值的差异,将含有椒盐噪声的图像分为疑似噪声点和信号点,然后利用窗口像素点的梯度相似性对疑似噪声点进行分析,并运用图像极值剪切技术去除噪声点像素的干扰。采用舍弃方差极大值的改进加权中值滤波算法给噪声点赋值。实验表明,该算法对图像的细节保留能力和滤波能力有较大的提高,能取得较好的峰值信噪比。     

应用极值点检测的自适应中值滤波

针对图像中存在的椒盐噪声,提出一种新的基于极值点检测的自适应中值滤波方法。该方法通过对极值点的检测确定图像中可能存在的噪声点,并标记噪声点;然后采用窗口尺度可伸缩的自适应中值滤波方法对噪声点进行滤波。实验结果表明:自适应中值滤波方法在有效去除椒盐噪声的同时很好地保护了图像细节。通过与一些其他改进滤波算法的比较,证明了该方法具有更好的性能。     

彩色图像脉冲噪声的自适应矢量滤波

提出了基于噪声像素检测的自适应矢量滤波器的新方法,该法对图像中噪声像素进行检测时,仅对噪声像素进行矢量滤波,而对非噪声像素则保持其原值不变,并可根据图像噪声情况自适应地选择滤波窗口。新滤波器能有效地滤除彩色随机脉冲噪声,并保持图像边缘与细节,其性能优于经典的矢量中值滤波器、方向一距离滤波器、方向一幅度矢量滤波器等非线性滤波器。     

图像高椒盐噪声的迭代滤除算法

为有效滤除图像中的高椒盐噪声,提出一种迭代滤波算法.首先采用极值方法检测出噪声点,然后对噪声点以迭代方式逐步滤波,直到噪声点全部清除.利用迭代方式中每一噪声点都能直接或间接利用到图像有用信息的特点,滤波输出始终采用恒定的3×3小邻域,避免了大邻域窗口的诸多弊端.基于图像相关特性,在滤波输出上采用一种基于灰度差的加权均值方式.仿真结果表明,该算法能有效滤除图像中的高椒盐噪声,性能优于其他许多同类算法.     

一种改进的金相图像处理自适应加权均值滤波方法

金相组织图像分析是显微图像分析中的一个重要内容。由于噪声的存在会对图像分析带来很大的误差,因此进行图像分析前需要对金相图像进行滤噪处理,从而使图像的细节更加突出,便于目标识别。针对标准均值滤波方法存在的不足,提出自适应加权均值滤波方法。该方法通过检测确定图像中的脉冲噪声点,并用改进的均值滤波方法对检测出的噪声点进行滤波。实验结果表明,自适应加权均值滤波能在有效地去除噪声的同时,较好地保护图像细节,较标准均值滤波具有更优良的滤波效果,而且可与更大窗口的中值滤波效果相媲美,其处理速度比大窗口的中值滤波快。     

图像椒盐噪声的分阶段中值滤波算法

针对自适应中值滤波算法的缺陷---对高密度椒盐噪声图像滤波后留下黑色斑块,提出了一种分阶段中值滤波算法。该算法对图像执行两次小窗口的滤波操作,相较于采用较大窗口的滤波,其在有效去除噪声的同时降低了结果图像的模糊程度。先对所有噪声点进行一次中值滤波消除了盐粒噪声,再用窗口内非噪声点的灰度中值代替胡椒噪声点的灰度值以去除黑色斑块。最后的仿真实验结果表明,本文算法既有像自适应中值算法一样滤除低密度椒盐噪声的良好性能,又有对高密度椒盐噪声图像的降噪能力。     

针对脉冲噪声的双窗口自适应中值滤波方法

针对中值滤波效果随滤波窗口大小和噪声密度而显著变化的不足,提出了将噪声检测和噪声滤除窗口相分离的方法,采用大窗口检测噪声和小窗口滤除噪声的策略、自适应脉冲噪声滤除策略以提高图象滤波性能。实验表明,该方法在噪声检测的准确性和噪声滤除的有效性方面均有极大提高,并且对不同密度的椒盐噪声都具有很好的滤波性能。     

基于小波分形理论的风电轴承故障识别

针对风电轴承振动特征信号易被环境噪声调制污染、信噪比低、具有非线性和不平稳的特点,利用基于小波分形的故障识别方法对此进行了研究.采用小波包分解,利用互信息法和Cao算法分别确定了相空间的延迟时间和嵌入维数,根据不同频带的关联维数变化确定风电轴承的工作状态.该方法不依赖于风力机工作的动力学模型,对整体系统信息状态变化敏感.通过现场实验证明,该方法较好地解决了风电轴承故障难以识别的问题,为更加细致地研究风电轴承振动信号提供了重要参考.     

Bootstrap方法对晶振稳定度估计

针对小样本条件下晶振能够快速稳定实现时钟同步的问题,提出了在蒙特卡洛模拟实验下结合传统和改进后Bootstrap方法与卡尔曼滤波方法消除相关噪声,从而维持晶振稳定性的一种方法.由于传统Bootstrap方法限制再生样本的生成范围,使计算结果远远偏离真实情况,而改进Bootstrap方法可以拓展再生样本的生成范围,避免了只抽取原始数据的情况,使得频偏和时偏的估计分布尽可能地接近真实分布.仿真结果表明,改进Bootstrap对频偏和时偏的校正优于传统Bootstrap方法,利用改进Bootstrap与卡尔曼相结合的方法能够实现对晶振的快速稳定.     

管道地理坐标测量中低精度IMU初始对准技术

针对管道地理坐标测量系统低精度惯性测量单元（inertial measurment unit,IMU）初始对准问题,提出一种管道定位的初始对准方法.针对大角度情况进行粗对准,然后在小角度范围内再进行精对准.在精对准过程中,对测量信号采用一阶马尔科夫模型,提取出符合kalman滤波模型的白噪声分量,随后建立13维状态量的kalman状态方程以及观测方程.对于较大方位误差角引起的非线性,采用Cubature Kalman滤波（Cubature Kalman filtering,CKF）算法对非线性模型进行状态估计,解决了滤波模型的非线性问题并进行了静态对准实验.实验结果表明,设计的算法在计算时间上优于Unscented粒子滤波（Unsented particle filtering,UPF）算法,适于作为管道地理坐标测量的初始对准算法.     

机器人导航中振动检测传感器的设计与改进

针对采用传统方法进行振动检测传感器数据采集时存在的谐振失真问题,提出基于32通道VXI总线技术和阵列信号处理的机器人导航振动检测传感器改进设计方法,并对系统进行了总体设计和功能模块分析.通过均匀线列阵分布模型对检测到的振动信号进行阵列信号处理和波束形成分析,并结合32通道VXI总线数据采集技术和PXI总线数据回放技术,进行了系统模块化设计和集成.结果表明,改进的振动检测传感器系统具有较好的数据采集和信号处理能力,为机器人导航提供了准确的参量数据和控制信号输入.     

基于统计估计的图像边缘检测

针对传统的基于微分边缘检测算法的噪声鲁棒性较差这一问题,分析了图像边缘形成机理,依据统计估计评价准则,提出一种基于统计估计的边缘检测算法.该算法将像素点的圆形邻域沿θ方向分割成2个半圆,分别计算出2个半圆内像素样本的均值和方差,分析2个半圆内样本统计估计的有效性,进而排除噪声和纹理对边缘检测的影响.根据边缘两侧像素样本的统计估计偏度呈屋脊形分布的特点,对边缘进行细化和连接,以无噪声Canny算子检测得到的边缘作为先验知识,运用条件概率建立边缘检测评价函数.实验结果表明,基于统计估计的图像边缘检测方法具有较好的检测精度和噪声鲁棒性.     

基于FRFT滤波的SNCK通信系统接收方法

正弦型非线性切普键控（sine non linear chirp keying,SNCK）作为一种非线性调频方法,其已调信号缺乏有效的滤波技术,针对此问题,提出了一种将SNCK已调信号波形样本近似为分段线性调频信号进行分数阶傅里叶变换的处理方法.推导了采用SNCK调制参数计算相应FRFT变换阶数的公式,并给出了通信系统采用SNCK信号进行传输时,接收端采用FRFT方法进行前置滤波的框图.通过数值仿真分析验证了该方法对SNCK各调制参数的普遍适用性,能有效提高接收信号的信噪比改善因子,降低通信误码率.     

基于MFCC和HMM的气固流型辨识

针对气力输送管道中测控装置后常见的三种过渡流型,即中心流、环状流和层状流,采用静电传感器作为测量装置获得静电流动噪声信号,借鉴语音信号处理方法,提取静电流动噪声信号的梅尔频率倒谱系数（MFCC）及其一阶差分作为特征参数,用特征参数训练连续高斯混合密度隐马尔科夫模型（CGHMM）,建立不同流型的模型库,再用训练好的CGHMM模型对提取的特征参数进行分类,进而实现流型识别.实验结果表明,该方法识别率达到98%,为气固流流型识别及气力输送测控装置提供了新的研究方法.     

基于边缘跟踪的直线特征检测算法

针对现有直线检测算法的缺陷,提出一种新的基于边缘跟踪的直线特征检测算法.算法对图像边缘进行提取,并在此基础上对边缘进行跟踪,从图像边缘直接提取出局部直线.设计了一种鲁棒直线拟合策略,并对拟合后的直线以一定的准则进行合并,准确获取图像中直线特征及端点参数,最终实现完整直线检测.典型图像直线检测结果表明,所提出的算法能准确检测出图像中的全局直线,并具有较快的运算速度,性能优于现有基于Hough变换和相位编组的直线检测算法.     

基于延时相关预处理的MUSIC算法

针对MUSIC算法的分辨力受信噪比、快拍数及阵元数等因素限制的问题,利用各阵元接收数据的延时相关函数重新构造协方差矩阵,提出了基于延时相关预处理的MUSIC算法.根据阵元间的延时相关函数与原阵列流型及信号延时相关函数的关系,推导了4个与原阵列流型相同（共轭）的延时相关函数矩阵,分别对各矩阵求协方差并按规则求和得到新的协方差矩阵,之后对协方差矩阵进行特征分解,根据信号子空间处理稳健性高和噪声子空间处理估计精度高的特点构造谱函数进行谱峰搜索,实现DOA估计.通过仿真实验验证了本文算法的可行性和有效性.     

高含量氮掺杂碳纳米管的合成及NO电氧化

为研制NO检测灵敏度高的电极修饰材料,以吡啶和尿素为碳源和氮源,以FeMgO为催化剂,在NH3下于800～900℃采用CVD法原位合成了氮掺杂碳纳米管（CN xNTs）,确定了氮的原子分数为7.05 CN xNTs的最佳合成条件.通过对透射电镜（TEM）、x 射线光电子能谱（XPS）、x 射线衍射分析仪（XRD）和Raman光谱进行研究,结果表明所合成的CNxNTs随着反应温度的降低有序度减小,管壁缺陷增加.循环伏安法研究的NO在碳纳米管修饰电极上的电氧化行为结果表明：NO在CN xNTs修饰电极上的电氧化活性均高于未掺杂氮的多壁碳纳米管（MWCNTs）,其中,氮原子分数为7.05的CN xNTs修饰电极的电氧化峰电位最小,峰电流密度最大,反应活性较大.该电极上NO检测的灵敏度最高,是一种比较理想的电极修饰材料.