哈达玛变换光谱仪压缩系统研究

基于数字微镜器件（Digital Micro-mirror Device,DMD）的哈达玛变换光谱技术是一种新型的光谱成像技术,在国内很少有专门的文献介绍[1-3]。文中先介绍了本实验采用的哈达玛光谱仪样机的原理以及哈达玛成像光谱仪优于传统模板的独特之处,即获得多通道高能量高信噪比的光谱数据,然后描述对采集到的数据做高信噪比,高分辨率压缩处理,最后说明此方法实时性强、图像失真小、实用价值高、应用范围广。     

DMD编码哈达玛变换高灵敏成像

为了增强探测器在微弱光信号条件下的成像质量,提出了一种利用哈达玛变换(Hadamard Transform,HT)实现高灵敏探测的成像方法。基于探测器噪声独立于信号,且每次测量噪声也相互独立的假设,分析了在哈达玛编码成像与经典成像中,噪声对图像信噪比的影响。推导出编码成像的信噪比提升与编码模板长度n有关,约为经典成像信噪比的n/2 倍。同时采用分区编码的方式,减小了高分辨率图像的编码时间。实验结果表明,与经典成像方式相比,采用分区编码的哈达玛变换成像方法明显的提高了图像的信噪比,同时可以在高分辨率图像条件下,缩短编码时间。     

基于Contourlet和哈达玛变换的图像零水印算法

为了改善图像水印的鲁棒性和不可见性,提出一种零水印方案。首先将原始载体图像进行Contourlet分解,对其低频子图进行分块哈达玛变换,利用哈达玛变换后系数的均值来生成构造图像,再将其与置乱后的水印一起输入细胞神经网络(CNN),得到注册图像。实验结果表明该方法具有较好的鲁棒性;而且算法复杂度较低,便于实时处理。     

一种基于哈达玛变换的子带分解／合成

本文在分析ＱＭＦ子带分解／合成的基础上介绍一种基于哈达玛变换的子带分顺合成器，它不存在通常的边界失真，最后给出了算法比较。     

二维哈达玛（Hadamarda）变换在语音识别中的应用

本文介绍应用二维快速哈达玛变换(FHT)提取语音特征的识别系统,该系统以16个带通滤波器组成的语谱分析电路作为硬件依托,用APPLE-II微型计算机作为语音处理和判决机器,用二维FHT来压缩语音特征量,选用最小距离分类准则作为识别的决策函数。由于FHT的运算速度极快,该系统对中型字库可做到实时识别。系统单字和词组识别率达95％—98％。     

多路复用参数对哈达玛变换离子迁移谱的影响研究

哈达玛多路复用技术能有效改善离子迁移谱的信噪比,但在哈达玛还原谱中出现了假峰等失真现象,严重影响了离子迁移谱(IMS)的检测性能.通过改变多路复用参数来观察哈达玛变换离子迁移谱中的假峰变化情况,分析了各种多路复用参数与哈达玛变换离子迁移谱中假峰的关联性.实验结果表明:多路复用参数的变化可能会改变假峰的位置或峰型,但无法从根本上消除哈达玛离子迁移谱的假峰现象.结果进一步证明了哈达玛多路复用中固有的调制缺陷可能是哈达玛变换离子迁移谱中出现假峰的主要原因之一.     

用快速哈达玛变换加速滤波反投影算法的滤波过程

为了加速滤波反投影算法的滤波过程,提出了用快速哈达玛变换(FHT)实现线性卷积的快速算法。分析了哈达玛变换的特点和快速算法的时间复杂度,设计了用FHT计算线性卷积的矩阵表达式,并推导出了哈达玛域滤波器的增益矩阵的求解公式,分析了该方法的加速原理及其适用条件。理论分析表明,该方法比FFT线性卷积法快了一倍。仿真实验表明,该方法在不影响图像重建精度的情况下,相对于FFT线性卷积法,将滤波过程的速度提高了近一倍。     

调制光谱仪的微型化研究进展

随着微加工技术的发展和日益成熟,微型化光谱仪的研究得以快速发展.和传统的微型光谱仪相比,基于调制原理的光谱仪具有高光通量、高分辨率的性能优势,可广泛应用于生物、化学、医学等许多领域中对微弱辐射信号的探测.介绍了几种类型的调制光谱仪的结构特点和关键技术,分析了设计与制作微型调制光谱仪过程中存在的一些关键问题与难点,并总结了该领域的研究进展和发展趋势.     

基于编码分布式快速哈达玛变换的多元LDPC码译码算法研究

尽管多元LDPC码纠错性能优异且能抗突发错误,但高译码复杂度仍制约了其实际应用。在其经典的FHT-QSPA译码中,快速哈达玛变换（FHT）及其逆变换（IFHT）是校验节点更新的主要瓶颈。基于此,提出了基于系统型MDS码的编码分布式FHT方案。该方案在主节点上将信道概率建模为矩阵并对其进行切分,再编码生成冗余子矩阵;其后,将所有子矩阵卸载到从节点并行执行FHT和IFHT,然后将计算结果传回主节点并完成最终译码。编码冗余的嵌入克服了节点掉队问题,稳定地提升了变换效率,从而加速了整个译码过程。与先前的编码矩阵乘法方案相比,所提方案编码复杂度更低、译码恢复数值精度更高,并保持了高效蝶形运算结构,降低了从节点计算复杂度。耗时对比和译码性能分析表明,所提方案相比传统单节点FHT方案快了约3.8倍,大幅提升了FHT-QSPA译码效率,且没有译码性能损失。     

Hadamard变换光谱仪光谱复原算法的FPGA实现

提出一种利用FPGA实现Hadamard变换光谱仪光谱复原算法的方案。利用具备数字信号处理功能的FPGA对Hadamard编码图像,可以快速地进行Hadamard逆变换并得到复原图像。根据复原图像可以知道被测目标在各个波段的信息从而获得光谱曲线。实验表明,利用FPGA来完成该型光谱仪的光谱复原可以得到清晰的复原图像和单点光谱曲线,并且与软件得到的处理结果基本相同。该方案可以用于该型光谱仪的实时光谱复原以及基于光谱特征的目标识别领域。     

Joint Hadamard transform and Alamouti scheme for wireless communication system

In this letter, the joint of Hadamard transform and Alamouti scheme is proposed. By applying Hadamard transform in the Alamouti scheme, two points of constellation can be merged into one symbol. This symbol is used for input of Alamouti scheme without changing the behavior of Alamouti scheme. System model for joint Hadamard transform and Alamouti scheme is also suggested and formulated. Simulation results show that the bit error rate (BER) performance of the proposed scheme outperforms the original Alamouti scheme.     

In place computation of the Hadamard transform in cal-sal order

This short communication describes a computational algorithm for the Hadamard transform providing the transformed coefficients in cal-sal order. This particular rearrangement of coefficients is useful for transforming even or odd signals. By performing the computation in place, the number of storage locations is minimized and the speed is increased.     

基于天宫一号高光谱成像仪的替代光谱定标方法精度对比分析

基于天宫一号高光谱成像仪2012年3月6日获取的可见近红外谱段数据,分别进行了氧气吸收通道的同步和非同步替代光谱定标,为了提高非同步替代光谱定标结果的可靠性,利用与同步实验日期相近的另外两景图像进行了多次非同步替代光谱定标.结果表明:基于三景图像的非同步替代光谱定标结果相近,差异小于0.2 nm,标准差小于0.11;同步和非同步两种替代光谱定标结果差异小于0.3 nm;以星上定标结果为基准,两种替代光谱定标方法的误差分别为0.384 nm和0.489 nm,二者差异较小.可见,可采用非同步替代光谱定标方法对高光谱成像仪进行高频次的光谱定标.     

基于线性光谱混合模型的地表温度像元分解方法

以北京市Landsat TM为数据源,提出了一种新的地表温度光谱分解模型(Temperature Unmixing with Spectral,TUS),以期将地表温度的空间分辨率提高到30 m.首先,基于线性光谱混合模型获得地表组分的丰度值.然后,基于温度/植被指数选取典型端元的地表温度.最后,综合地表组分的比辐射率数据实现地表温度的分解.结果表明,TUS模型能够有效地提高地表温度的空间分辨率,反映不同地表组分地表温度的空间差异性,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为1.25 K和2.27 K,非常适合于复杂地表覆盖地区的地表温度降尺度处理.     

A SPECTRAL ESTIMATION ALGORITHM USING THE HOUSEHOLDER TRANSFORM

Householder transform is used to triangularize the data matrix, which is basedon the near prediction error equation. It is proved that the sum of squared residuals for eachAR order can be obtained by the main diagonal elements of upper triangular matrix, so thecolumn by column procedure can be used to develop a recursive algorithm for AR modeling andspectral estimation. In most cases, the present algorithm yields the same results as the covariancemethod or modified covariance method does. But in some special cases where the numerical ill-conditioned problems are so serious that the covariance method and modified covariance methodfail to estimate AR spectrum, the presented algorithm still tends to keep good performance. Thetypical computational results are presented finally.     

归一化的Haar变换谱系数的图形表示及其与K图的转换

该文提出了归一化Haar变换谱系数的图形表示ha系数图,给出了布尔函数卡诺图与ha系数图之间的图形转换方法,并举例说明转换过程。该方法具有简单、直观和准确的特点。     

Tree structures for orthogonal transforms and application to the Hadamard transform

Tree structures for computing orthogonal transforms are introduced. Two cases, delay trees and decimation trees, are investigated. A simple condition, namely the orthogonality of branches with a common root, is shown to be necessary and sufficient for the overall transform to be orthogonal. Main advantages are structural simplicity and a number of operations proportional to N Log₂N.Application of the tree structures to the Walsh-Hadamard Transform (in natural, sequency and dyadic order) is presented. A single module can be multiplexed or used in parallel in order to perform all operations. Such a system is shown to be well suited for hardware implementation.     

小波变换在光谱特征提取方面的应用

人们在处理高光谱图像时一般要对一些典型地物进行光谱分析、特征波段的提取,以便提取出最大量的有效信息,剔除无用或冗余的信息,然后再进行分类识别.采用小波变换的分析方法,选用合适的小波进行分解,根据分解后的高频分量中包含的重要信息,利用局部相邻的正负极值点找出对应于原始光谱曲线上每个吸收带的左右边界;利用局部过零点,即可比较精确的提取出各个吸收带的中心波长.该方法比传统的光谱特征提取方法更简洁、有效,实验证明为一种比较理想的光谱特征提取方法.