1 人工智能四川省重点实验室, 自贡 643000
2 四川轻化工大学 自动化与信息工程学院, 自贡 643000
3 四川轻化工大学 计算机科学与工程学院, 自贡 643000
针对低光照条件下拍摄的图像受可见光低和噪声的影响, 不仅降低图像在视觉上的美感而且会造成重要信息丢失的问题。本文提出结合平滑聚类和改进Retinex算法的估计照明图的低光照图像增强方法。使用平滑聚类将图像分离为细节层和基础层; 利用max-RGB找到各通道最大值用于估计每个像素的照度, 构建初始照明图, 根据局部一致性和交替方向最小化技术优化照明图; 自适应Gamma 矫正对优化后的照明图进行非线性重标形成最终光照图; 根据最终光照图增强输入图像, 将增强后图像与细节层进行融合, 获得清晰且细节更为丰富的图像; 通过与LE, GC, HE, SSR, MSR, MSRCR, MSRCP算法相比, 在图像HightB上, 边缘强度最高达到1.00e+02, 平均梯度最高达到10.520 6, 空间频率最高达到52.050 8, 图像清晰度最高达到14.656 2, 在主观评价和客观评价均优于其他对比算法。实验结果表明, 所提算法具有良好的清晰度, 更好的保留边缘和细节纹理, 使用本文算法增强后的图片质量更高, 细节更加丰富。
平滑聚类 低光照图像增强 Gamma矫正 光照估计 smooth clustering low-light image enhancement gamma correction illumination estimation
中国海洋大学食品科学与工程学院， 山东 青岛266003
探讨多元素分析对中国刺参产地溯源的可行性， 筛选判别刺参产地的有效指标。 采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了7个产地刺参样品中Al， V， Cr， Mn， Fe， Co， Ni， Cu， Zn， As， Se， Mo， Cd， Hg和Pb共15种无机元素的含量， 建立刺参无机元素数据库。 原始数据经过标准化处理后， 结合聚类分析和主成分分析， 对不同产地刺参进行了区分。 主成分分析选出三个主因子， 聚类分析将26个刺参样品聚成五大类， 分类结果与刺参样品的海域分布关系显著。 聚类分析和主成分分析是刺参无机元素分析的有效方法， 刺参中无机元素的含量可做为刺参产地判别的测量指标之一。
刺参 电感耦合等离子体质谱法 无机元素 聚类分析 主成分分析 Apostichopus japonicus ICP-MS Inorganic elements Principal component analysis Cluster analysis 光谱学与光谱分析
2011, 31(11): 3119
1 电子科技大学 a. 地表空间信息技术研究所
2 桂林空军学院 科研部, 广西 桂林 541003
3 电子科技大学 b. 电子工程学院, 成都 611731
本文提出一种基于稀疏字典编码的超分辨率方法。该方法有效地建立高、低分辨率图像高频块间的稀疏关联，并将这种关联作为先验知识来指导基于稀疏字典的超分辨率重建。较超完备字典，稀疏字典对先验知识的表达更紧凑、更高效。字典训练过程中，本文选用高频信息作为高分辨率图像的特征，更有效地建立高、低分辨率图像块间的稀疏关联，所需的训练样本更少。优化方法采用稀疏K-SVD 算法以提高稀疏字典编码的计算效率。采用自然图像进行实验，与其它基于学习的超分辨率算法相比，重建图像的质量更优。
超分辨率 基于学习 稀疏编码 稀疏字典 稀疏K-SVD super-resolution learning-based sparse coding sparse dictionary sparse K-SVD
1 西安建筑科技大学 理学院,陕西 西安 710055
2 西北大学 光子学与光子技术研究所 光电子省级重点开放实验室,陕西 西安 710069
3 黄河集团有限公司,陕西 西安 710043
在全固态激光器中使用了复合结构的激光晶体,通过端面泵浦复合晶体工作特点分析,提出了矩形截面复合晶体热分析模型。在热模型中,考虑了复合晶体具有轴向加热、周边恒温,耦合后的泵浦光束具有高斯分布的特点。利用热传导方程,得出了YVO4-Nd:YVO4复合晶体内部温度场及端面热形变的一般解析表达式。研究结果表明,若用输出功率为20 W的激光二极管端面泵浦YVO4-Nd:YVO4复合晶体(其中复合晶体中YVO4晶体长为2 mm,Nd:YVO4晶体长为6 mm,钕离子掺杂质量分数为0.5%),泵浦光斑为0.2 mm时,复合晶体内最大温升为324.5℃,泵浦端面具有3.61 mm的热形变量。在相同泵浦条件下,采用复合晶体替代Nd:YVO4晶体,可将其最大温升降低23.4%,这对于消弱激光晶体热效应的影响,解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的非均匀温升以及热折裂问题,提高激光器性能有着重要的意义。
激光二极管 YVO4-Nd:YVO4复合晶体 解析方法 热效应 diode laser YVO4-Nd:YVO4 composite cryst analytical solution thermal effect
1 西安建筑科技大学,理学院,陕西,西安,710055
2 西北大学,光子学与光子技术研究所,光电子省级重点开放实验室,陕西,西安,710069
3 黄河集团有限公司,陕西,西安,710043
通过对二极管激光器端面抽运激光晶体工作特点的分析,提出了长方形激光晶体热模型.在热模型中考虑了激光晶体具有沿轴向对称加热、周边恒温等特点.利用热传导方程得出了激光晶体内部温度场和端面热形变场的一般解析表达式.研究结果表明,若使用输出功率为18W的二极管激光器端面抽运Nd:YVO4晶体(钕离子掺杂质量分数为0.5 %),抽运光斑为0.4mm时,长方形激光晶体抽运端面具有267.6℃的最大温升和发生6.2(m的最大热形变量.对激光晶体产生的温度场和端面热形变场的研究为解决晶体热透镜效应、提高激光器的性能起指导作用.
激光二极管 激光晶体 温度场 热效应 热形变场
1 西安建筑科技大学,理学院,西安,710055
2 西北大学,光子学与光子技术研究所,光电子省级重点开放实验室,西安,710069
3 黄河集团有限公司,西安,710043
KTP晶体腔内倍频时具有的非均匀温升,对于LD抽运的全固态绿光激光器的性能有着较大的影响.为了提高激光器的性能,需对倍频晶体KTP内部温度场分布进行研究.通过对Nd∶ YVO4/KTP激光器中KTP晶体工作特点的分析,建立了符合实际的热分析物理模型,并利用解析热分析方法得出了方形晶体KTP的温度场分布的一般通解表达式.由于研究依据的方形晶体热模型较好地符合了激光器的实际情况,因此结论也就更为合理.研究结果表明,依据方形热模型计算KTP晶体得到的最大温升比圆柱形热模型得到的最大温升要略高一些.为研究由于温升导致的位相失配提供了必要的理论基础,对提高Nd∶ YVO4/KTP绿光激光器的性能具有指导意义.
Nd:YVO4/KTP激光器 KTP晶体 长方体 温度场分布
1 西安建筑科技大学理学院,陕西 西安 710055
2 西北大学光子学与光子技术研究所,西北大学光电子省级重点开放实验室,陕西 西安 710069
3 黄河集团有限公司,陕西 西安 710043
以解析分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶GdVO4晶体受到具有高斯分布的端面中心入射时,激光晶体温度场分布情况和晶体抽运面热形变分布情况。通过对半导体激光端面入射Nd∶GdVO4激光晶体工作特点分析,建立了符合激光晶体工作状态的热模型,利用热传导方程(泊松方程)的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究。研究结果表明,当使用输出功率为15 W的半导体激光器端面中心入射Nd∶GdVO4晶体(晶体掺钕离子原子数分数为1.2%)时,在抽运端面中心获得189.0 ℃最高温升和1.37 μm最大热形变量。这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中。
激光物理 Nd∶GdVO4激光器热效应 解析理论 矩形截面 温度场 热形变场
中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
红外探测器工作时间长或太阳直射时,可观察到红外图像有热晕现象.红外探测器观察的景物亮度或对比度通常很低,此时热晕对红外像质的影响比较严重.针对上述情况,研究用数字图像处理的方法--帧相减、反色相加,对红外图像进行实时背景补偿,以便消除热晕的影响.在此基础上用数学形态学去除图像中的噪声点,突出目标.理论和实验结果表明,对红外图像的热晕补偿改善了图像的质量.
数字图像处理 热晕 背景补偿 红外图像 像质改善 红外探测器
