基于实时标校的目标红外辐射测量新方法 被引量：33

1

作者 杨词银 张建萍 曹立华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期284-288,共5页

目标红外辐射特性测量是目标特征获取和识别的重要手段之一,而大气透过率修正是大气中目标辐射测量必需的一个环节.在传统的辐射测量方法中,利用大气观测设备和大气辐射传输计算软件测量计算大气透过率及程辐射,不确定度在10～20%左右,... 目标红外辐射特性测量是目标特征获取和识别的重要手段之一,而大气透过率修正是大气中目标辐射测量必需的一个环节.在传统的辐射测量方法中,利用大气观测设备和大气辐射传输计算软件测量计算大气透过率及程辐射,不确定度在10～20%左右,而目标红外辐射反演精度在12～23%左右.为提高辐射反演精度,提出了一种新的辐射测量方法,利用目标附近的参考黑体精确测量目标和红外系统之间的大气透过率,并给出了大气透过率计算模型和目标红外辐射反演模型.分析表明,新方法的大气透过率测量不确定度约为6～10.5%,目标辐射反演精度优于3.5%.利用中波红外相机进行了目标红外辐射测量实验,结果显示,传统方法的目标辐射反演精度为7.5～24.7%,新方法为0.1～3.4%.新方法对于提高目标红外辐射反演精度具有重要意义. 展开更多

关键词 红外辐射 大气透过率 实时标校 黑体 辐射反演

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基于正弦灰度变换的X光图像增强 被引量：14

2

作者 杨词银 黄廉卿 《光学技术》 EI CAS CSCD 2002年第5期407-408,共2页

介绍了灰度变换法的几种形式 ,提出了一种正弦非线性变换法 ,对三幅数字X光医学图像进行了处理 ,获得了令人满意的对比度增强效果 。

关键词 灰度变换 X光图像增强 对比度增强 非线性变换 正弦变换

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3～5μm红外焦平面阵列的辐射定标 被引量：31

3

作者 李宁 杨词银 +1 位作者 曹立华 郭立红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2319-2325,共7页

设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统,以实现在对目标进行跟踪观测的同时得到目标的红外辐射特性。以高精度的面源黑体为标准辐射源,对在3～5μm成像的中波红外相机进行了响应度标定。首先,建立定标数学模型,确定定标流... 设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统,以实现在对目标进行跟踪观测的同时得到目标的红外辐射特性。以高精度的面源黑体为标准辐射源,对在3～5μm成像的中波红外相机进行了响应度标定。首先,建立定标数学模型,确定定标流程;然后,使用线性回归统计模型对响应度进行拟合和评估,并提出剔除局外点方法对拟合曲线进行优化;最后,在外场对温度和特性已知的目标进行测量。通过对实验室得到的响应度曲线和大气透过率参数进行红外辐射特性数据的反演,得到实际测量值,其与理论值的相对误差小于3%。结果表明,该优化方法能有效改善红外焦平面阵列响应度非线性引起的反演不确定度。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 辐射定标 线性回归

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大口径红外光电系统辐射定标及误差分析 被引量：28

4

作者 杨词银 曹立华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1624-1628,共5页

为了实现对大口径红外光电系统的辐射定标,建立了基于大面源黑体的辐射定标系统以及基于红外单色照明光管的光谱定标系统。利用腔型黑体、连续可变滤光片CVF和平行光管组成红外单色照明光管,对红外系统进行光谱定标,确定系统归一化相对... 为了实现对大口径红外光电系统的辐射定标,建立了基于大面源黑体的辐射定标系统以及基于红外单色照明光管的光谱定标系统。利用腔型黑体、连续可变滤光片CVF和平行光管组成红外单色照明光管,对红外系统进行光谱定标,确定系统归一化相对光谱响应函数。利用大面源黑体覆盖红外系统入瞳和视场,对红外系统进行辐射定标,确定系统绝对辐射亮度响应度α。对α的误差源进行了分析计算:α的不确定度主要来自于红外系统输出数码值、大面源黑体辐射、光谱定标和背景辐射的不确定度,经测量和计算分别为0.4%、4.9%、2.5%、1.9%。计算结果表明,响应度α的不确定度为6.1%,满足红外系统10%定标精度的要求。 展开更多

关键词 辐射测量 辐射定标 光谱定标 不确定度

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基于大气透过率比例校正的目标辐射测量 被引量：28

5

作者 杨词银 张建萍 曹立华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1626-1635,共10页

大气透过率是影响目标辐射测量精度的重要因素,而常规通过MODTRAN等模式计算软件,由大气参数计算大气透过率的误差一般在15%以上,极大地限制了目标辐射测量精度。为此,本文提出利用某一距离的实测大气透过率和模式计算大气透过率之比得... 大气透过率是影响目标辐射测量精度的重要因素,而常规通过MODTRAN等模式计算软件,由大气参数计算大气透过率的误差一般在15%以上,极大地限制了目标辐射测量精度。为此,本文提出利用某一距离的实测大气透过率和模式计算大气透过率之比得到大气透过率校正系数来对其它距离的模式计算大气透过率进行比例校正。实验显示,校正后大气透过率的精度优于8.1%,大大提高了目标辐射测量精度。利用中波红外相机和面源黑体开展了目标辐射特性测量实验,结果表明,采用MODTRAN计算大气透过率的辐射测量方法得到的目标辐射反演精度约为20%,而采用本文方法对大气透过率校正后可将反演精度提高到10%以内。 展开更多

关键词 辐射测量 大气透过率 面源黑体 比例校正 辐射反演

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3～5μm红外探测器的辐射定标 被引量：26

6

作者 曹立华 李宁 +2 位作者 杨词银 郭立红 司国良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期858-864,共7页

在对目标进行红外跟踪测量时,为了得到目标空间位置的同时,获得其红外辐射特性数据,设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统。以高精度的面源黑体为标准辐射源,对成像范围为3～5μm的中波红外探测器进行了响应度的标定。... 在对目标进行红外跟踪测量时,为了得到目标空间位置的同时,获得其红外辐射特性数据,设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统。以高精度的面源黑体为标准辐射源,对成像范围为3～5μm的中波红外探测器进行了响应度的标定。首先建立定标数学模型,确定定标流程;然后使用线性回归统计模型对响应度曲线进行拟合并评估,针对一般线性最小二乘法对局外点(outlier)敏感的缺点,提出Robust优化算法;最后,在外场对温度和特性已知的目标进行测量,通过实验室得到的响应度曲线和大气透过率参数进行红外辐射特性数据的反演,得到实际测量值与理论值的相对误差小于2%。结果表明,Robust优化算法能有效改善红外焦平面阵列响应度非线性引起的反演不确定度。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 辐射定标 线性回归 Robust回归

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基于区域分割的自适应反锐化掩模算法 被引量：21

7

作者 杨词银 尚海波 +1 位作者 贾晨光 黄廉卿 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第2期188-192,共5页

针对线性反锐化掩模法的缺点,提出一种基于区域分割的自适应反锐化掩模法,利用像素局部方差将输入图像划分为平滑区、中等对比度区和高对比度区,根据像素(x,y)所属的区域类型,自适应确定其局部灰阶变化率增益系数α(x,y)及期望的输出局... 针对线性反锐化掩模法的缺点,提出一种基于区域分割的自适应反锐化掩模法,利用像素局部方差将输入图像划分为平滑区、中等对比度区和高对比度区,根据像素(x,y)所属的区域类型,自适应确定其局部灰阶变化率增益系数α(x,y)及期望的输出局部灰阶变化率Hd(x,y),并导出增强系数K(x,y)。对一幅胸片图像进行处理,并与其它几种反锐化掩模法的处理结果进行比较,结果显示该方法获得较好的边缘增强效果,且有较强的噪声抑制能力。 展开更多

关键词 自适应反锐化掩模 局部灰阶变化率 边缘增强 噪声 算法

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基于幂函数的加权自适应直方图均衡 被引量：10

8

作者 杨词银 黄廉卿 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期515-517,共3页

介绍了直方图均衡 (HE)和自适应直方图均衡 (AHE)对比度增强方法 ,进而提出了一种基于幂函数形式的加权自适应直方图均衡 (WAHE)法 ,并给出其滑动窗口权矩阵生成方式及直方图分布计算方法 ,最后给出数字

关键词 幂函数 加权自适应直方图均衡 图像处理

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基于标校的双波段比色测温法 被引量：21

9

作者 曹立华 杨词银 万春明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1882-1888,共7页

辐射测温是获得物体温度的重要手段之一,其代表性方法主要有双波段比色测温。传统双波段比色测温受现有大气透过率测量精度的限制,目标双波段辐亮度比值Q的不确定度为31.8%,大大限制了测温精度。提出了基于标校的双波段比色测温法,利用... 辐射测温是获得物体温度的重要手段之一,其代表性方法主要有双波段比色测温。传统双波段比色测温受现有大气透过率测量精度的限制,目标双波段辐亮度比值Q的不确定度为31.8%,大大限制了测温精度。提出了基于标校的双波段比色测温法,利用目标附近的参考黑体实现对目标和测温系统之间大气透过率的高精度测量,由此提高目标测温精度。分析表明,该方法的目标双波段辐亮度比值Q的不确定度优于4.7%。利用中波和长波红外相机对某大楼墙面进行了双波段比色测温实验,结果表明,传统双波段比色测温法的绝对和相对测温误差分别为7.1 K、2.32%,而该方法的绝对和相对测温误差分别为1.7 K、0.55%,大大优于传统方法。 展开更多

关键词 比色测温 大气透过率 参考黑体 标校 辐射定标

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地基空间目标红外辐射特性测量技术 被引量：18

10

作者 杨词银 张建萍 曹立华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期304-310,共7页

空间目标红外辐射特性测量试验是获取空间目标辐射特性的唯一直接手段。介绍了研制的地基空间目标红外辐射特性测量系统的组成及关键技术,分别利用红外单色照明光管和大面源黑体实现该地基测量系统的光谱定标和辐射定标,并通过大气参数... 空间目标红外辐射特性测量试验是获取空间目标辐射特性的唯一直接手段。介绍了研制的地基空间目标红外辐射特性测量系统的组成及关键技术,分别利用红外单色照明光管和大面源黑体实现该地基测量系统的光谱定标和辐射定标,并通过大气参数测量设备实现目标和地基测量系统之间的大气传输修正。对该地基测量系统的辐射定标精度和目标辐射测量精度进行了深入分析,中波和长波红外测量系统的辐射定标精度分别为6.9%、4.8%,目标辐射测量精度分别为23.7%、23.2%。最后,利用该地基测量系统对国际空间站进行了辐射测量试验,并给出了空间站的中波红外和长波红外辐射测量结果。 展开更多

关键词 红外辐射测量 光谱定标 辐射定标 大气修正 辐射反演

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利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度 被引量：16

11

作者 郭立红 郭汉洲 +1 位作者 杨词银 李宁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1871-1877,共7页

提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率... 提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子,然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子,最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演,从而获得目标辐射特性。对中波红外摄像机进行了定标,利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验。实验结果表明,利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8%左右,高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20%的测量精度。得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度。 展开更多

关键词 大气修正因子 大气透过率 红外摄像机 红外辐射特性测量 测量精度

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基于大气实时修正的飞机辐射特性测量 被引量：11

12

作者 杨词银 曹立华 张建萍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1751-1759,共9页

研究了飞机飞行时的动态辐射特性测量方法。针对利用软件计算大气透过率进行目标辐射修正精度较低的问题,提出了通过机上标校黑体进行实时大气修正的新辐射测量方法。该方法通过目标飞机上挂载的标校黑体实现大气透过率的实时测量,并利... 研究了飞机飞行时的动态辐射特性测量方法。针对利用软件计算大气透过率进行目标辐射修正精度较低的问题,提出了通过机上标校黑体进行实时大气修正的新辐射测量方法。该方法通过目标飞机上挂载的标校黑体实现大气透过率的实时测量,并利用实测大气透过率对目标飞机辐射进行大气修正来提高修正精度。借助中波和长波红外相机、两个标准面源黑体及一块硒化锌平板,开展了飞机目标辐射特性测量的地面模拟实验。利用MODTRAN和CART计算以及实测大气透过率分别对黑体目标红外测量值进行辐射反演。与MODTRAN和CART计算大气透过率的传统方法相比,文中提出的实测大气透过率方法可将目标辐射反演精度提高一倍以上。 展开更多

关键词 飞机 红外辐射 辐射测量 大气修正 大气透过率 标校黑体 辐射定标

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数字X线影像仪的激光扫描光学系统设计 被引量：9

13

作者 张建萍 冯秀恒 +2 位作者 黄廉卿 杨词银 张新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期202-207,共6页

设计了适合于数字X线影像仪的激光扫描光学系统。针对数字X线影像仪的使用特点,论述分析了激光扫描光学系统中的关键部件Fθ镜头、光束扩展器和扫描器,提出并解决了其中一些关键问题,如影响系统扫描光点大小的因素、扫描器的确定等。用Z... 设计了适合于数字X线影像仪的激光扫描光学系统。针对数字X线影像仪的使用特点,论述分析了激光扫描光学系统中的关键部件Fθ镜头、光束扩展器和扫描器,提出并解决了其中一些关键问题,如影响系统扫描光点大小的因素、扫描器的确定等。用ZEMAX光学设计软件对所设计激光光学系统的光学性能进行了模拟,得到扫描光斑直径<0.1 mm,像高和视场角满足线性关系的设计结果。像质评价分析结果表明:所设计的镜头像质优良,轴上与轴外成像质量相当,像质达到衍射极限。 展开更多

关键词 激光扫描光学系统 Fθ镜头 光学设计

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基于大气修正的目标红外辐射测量 被引量：9

14

作者 杨词银 张建萍 +1 位作者 郭立红 曹立华 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2010年第4期1-3,共3页

目标红外辐射测量是目标特性获取和目标识别的重要手段之一。在大气中测量目标辐射特性时,需要考虑目标与红外测量系统之间的大气透过率和程辐射。建立了大气中目标辐射测量模型,分析了辐射测量精度。利用长波红外相机对ISDC黑体进行了... 目标红外辐射测量是目标特性获取和目标识别的重要手段之一。在大气中测量目标辐射特性时,需要考虑目标与红外测量系统之间的大气透过率和程辐射。建立了大气中目标辐射测量模型,分析了辐射测量精度。利用长波红外相机对ISDC黑体进行了红外辐射测量实验,并利用MODTRAN软件计算大气透过率和程辐射,对测量数据进行大气修正。实验结果显示,目标辐射反演精度在9.5%～12.3%左右。 展开更多

关键词 红外辐射 大气透过率 辐亮度 红外相机 黑体

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红外目标模拟器辐射校准方法的研究 被引量：7

15

作者 张建萍 杨词银 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2045-2050,共6页

在利用红外目标模拟器对红外成像系统进行性能检测和定标之前，需要先对其输出的有效辐射进行校准，而现有的辐射校准方法没有考虑到红外目标模拟器自身光机结构所产生的背景辐射。建立了考虑到红外目标模拟器背景辐射的辐射校准模型，... 在利用红外目标模拟器对红外成像系统进行性能检测和定标之前，需要先对其输出的有效辐射进行校准，而现有的辐射校准方法没有考虑到红外目标模拟器自身光机结构所产生的背景辐射。建立了考虑到红外目标模拟器背景辐射的辐射校准模型，可同时确定红外目标模拟器中平行光管的透过率和背景辐射，并据此得到红外目标模拟器的有效辐亮度。分析了该校准方法的不确定度，在3．7～4．8μm、8～9．2μm波段分别为4．2％、3．5％。最后，利用中波和长波红外相机，对由HFY-302B黑体和LPS300离轴平行光管组成的红外目标模拟器在3．7-4．8μm、8～9．2μm波段的有效辐射进行校准实验，给出了辐射校准结果。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 透过率 背景辐射 辐射校准 黑体

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基于邻域灰阶共生矩阵的海底沉积物分类 被引量：7

16

作者 杨词银 许枫 魏建江 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期561-564,共4页

提出了一种邻域灰阶共生矩阵,用于对侧扫声纳海底图像进行纹理分析及沉积物分类.与用于图像纹理分析的常规灰阶共生矩阵相比,邻域灰阶共生矩阵描述了图像中某一像素与其邻域中所有像素的灰阶联合分布,从而能够更全面地描述图像区域的纹... 提出了一种邻域灰阶共生矩阵,用于对侧扫声纳海底图像进行纹理分析及沉积物分类.与用于图像纹理分析的常规灰阶共生矩阵相比,邻域灰阶共生矩阵描述了图像中某一像素与其邻域中所有像素的灰阶联合分布,从而能够更全面地描述图像区域的纹理特性.分别从常规灰阶共生矩阵和邻域灰阶共生矩阵计算相同的6种纹理特征,借此对泥、沙、石3种类型海底的侧扫声呐图像进行分类,分别获得了83.3%和86.4%的正确识别率. 展开更多

关键词 灰阶共生矩阵 邻域灰阶共生矩阵 侧扫声呐图像 海底沉积物分类

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基于二次反锐化掩模的多特征侧扫声纳成像海底底质分类 被引量：6

17

作者 杨词银 许枫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1841-1844,共4页

提出了一种二次反锐化掩模算子(QUM),用于从图像中提取等比重的边缘和细节信息.把图像的平均边缘细节量(QUM)、平均纹理能量(TEM)和标准差(σ)相结合,构成本文的三维特征矢量(QUM,TEM,σ),用于对侧扫声纳海底图像进行底质分类.利用该特... 提出了一种二次反锐化掩模算子(QUM),用于从图像中提取等比重的边缘和细节信息.把图像的平均边缘细节量(QUM)、平均纹理能量(TEM)和标准差(σ)相结合,构成本文的三维特征矢量(QUM,TEM,σ),用于对侧扫声纳海底图像进行底质分类.利用该特征矢量(QUM,TEM,σ)对泥、沙、石三种类型海底的150幅侧扫声纳图像进行分类实验,获得了最高96.7%、最低90.7%的识别率,而利用常用的灰阶共生矩阵方法的分类识别率为87.3%,表明本文方法能较好地用于海底底质分类. 展开更多

关键词 二次反锐化掩模 纹理能量 海底底质分类 侧扫声纳成像

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计算机X光影像仪图像采集卡的设备驱动程序 被引量：1

18

作者 杨词银 黄廉卿 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期82-87,共6页

简述了计算机X光影像仪 (CR)的特点 ,介绍了CR系统中X光图像的数字化方法 ,给出数字化后的X光图像数据采集的硬件电路。简要说明了WindowsNT及其核心模式驱动程序的结构 ,阐释了在WindowsNT下I/O请求的工作原理。利用NTDDK开发出计算机... 简述了计算机X光影像仪 (CR)的特点 ,介绍了CR系统中X光图像的数字化方法 ,给出数字化后的X光图像数据采集的硬件电路。简要说明了WindowsNT及其核心模式驱动程序的结构 ,阐释了在WindowsNT下I/O请求的工作原理。利用NTDDK开发出计算机X光影像仪图像采集卡的核心模式设备驱动程序 ,通过软、硬件相结合的方法实现了对X光图像数据的实时采集和存储 ,经长时间的实验证明该方法可行、可靠 。 展开更多

关键词 计算机 X光影像仪 图像采集 设备驱动程序

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激光车载平台光路平行性检测方法 被引量：4

19

作者 施龙 陈宁 +4 位作者 王兵 邵帅 杨词银 董宇星 郭汝海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第B05期152-156,共5页

军用光电仪器由于移动灵活的需要,通常采用车载平台,车载平台又会承载发射和接受光路,因此会包含多个激光器和光学元件。这就造成以往固定平台的光路平行性检测方法需要进行一定的升级以适应车载平台的需要。为了实现光电干扰功能,车载... 军用光电仪器由于移动灵活的需要,通常采用车载平台,车载平台又会承载发射和接受光路,因此会包含多个激光器和光学元件。这就造成以往固定平台的光路平行性检测方法需要进行一定的升级以适应车载平台的需要。为了实现光电干扰功能,车载平台同时配备了对应谱段的多台激光器,还有多谱段的成像系统以及测距装置,对于发射光路和接收光路的平行性要求就更为复杂,因此本文根据车载光电平台的特点,提出了一整套的光路平行性检测方法。检测结果表明,此套方法简单实用,检测精度可达15μrad以内。 展开更多

关键词 车载平台 激光 平行性测量 光轴

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一种抗噪分形维计算方法及其在声纳图像识别中的应用 被引量：3

20

作者 杨词银 许枫 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第2期95-101,共7页

用于计算图像分形维的差分盒计数法(DBC)和鲁棒差分盒计数法(RDBC)都对脉冲噪声和斑点噪声较敏感,为此本文提出一种抗噪差分盒计数法(NRDBC),利用剪切局部标准差(TLSD)来计算图像分形维,由于TLSD可有效滤除脉冲噪声和斑点噪声、且对高... 用于计算图像分形维的差分盒计数法(DBC)和鲁棒差分盒计数法(RDBC)都对脉冲噪声和斑点噪声较敏感,为此本文提出一种抗噪差分盒计数法(NRDBC),利用剪切局部标准差(TLSD)来计算图像分形维,由于TLSD可有效滤除脉冲噪声和斑点噪声、且对高斯噪声敏感性小,因此NRDBC能对有噪图像进行可靠的分形维估计。利用多分辨率的DBC、RDBC和NRDBC对混有高斯噪声、脉冲噪声和斑点噪声的7种Brodatz纹理以及3种海底的侧扫声纳图像进行了分类实验,结果表明,本文提出的NRDBC可获得更高的识别率和更好的抗噪性。 展开更多

关键词 分形维 差分盒计数法 鲁棒差分盒计数法 抗噪差分盒计数法 剪切局部标准差

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