东北石油大学 电气信息工程学院, 黑龙江 大庆 163318
建立了齿圈局部故障调频现象模型, 分析了故障轮齿啮合频率及其倍频两侧边频带的产生机理, 给出了齿圈局部故障特征频率的计算公式, 建立了倒频谱分析模型。采用激光自混合传感器, 分别从径向和轴向两个方向采集齿轮箱振动信号波形。在齿轮箱1Hz和2Hz两种不同输出转频下, 分别研究了无故障齿轮箱和故障齿轮箱的振动信号特征。通过实验研究验证了理论推导结果。
齿轮箱 自混合干涉 齿圈 边带 倒频谱 径向 轴向 转频 gearbox self-mixing interference gear-ring band cepstrum radial axial rotational frequency
在基于匀速直线运动的运动模糊图像的复原中, 点扩散函数（PSF）的两个参数（运动模糊角度和运动模糊尺度）的估计是研究的重点。为了能够准确地估计出PSF的模糊角度, 提出了在一种新的改进倒频谱域中采用位平面分解提取和Radon变换相结合的方法。并在已知运动模糊角度的基础上再对模糊图像采用差分自相关处理, 得到运动模糊尺度。将上述整个算法用Matlab进行仿真实验。实验结果表明: 该算法在获取运动模糊参数的效率和准确度方面较现有文献的同类算法有所提高, 得到的复原图像也更加清晰。
运动模糊 改进倒频谱 点扩散函数 位平面分解 Radon变换 motion blur modified cepstrum point spread function bit-plane decomposition Radon transform
1 北京化工大学理学院， 北京 100029
2 南京航空航天大学金城学院实验中心， 江苏 南京 211156
3 浙江科技学院理学院， 浙江 杭州 310023
受目前电荷耦合器件(CCD)性能的限制，在数字全息技术中通常采用同轴数字全息记录光路来充分利用CCD的采样空间，以提高数字全息的测量性能，然而同轴数字全息存在再现像与直透光场及其共轭像重叠的问题。为实现同轴数字全息的实时高分辨记录测量，在单步相移倒频谱技术的基础上提出了基于双CCD的单曝光倒频谱相移同轴数字全息技术，并给出了该技术中两个CCD镜像重叠位置调节标定的方法和实现两个CCD并行π/2相移的光路结构方案这两个关键技术。实验结果表明基于双CCD的单曝光倒频谱相移同轴数字全息技术有效解决了再现像与直透光场及其共轭像分离的问题，初步实现了同轴数字全息的实时记录和再现。
全息 信息光学 数字全息 单曝光 相移 倒频谱 中国激光
2012, 39(s2): s209010
1 郑州大学 物理工程学院, 郑州 450001
2 浙江科技学院 理学院, 杭州 310023
在数字全息技术中无透镜傅里叶同轴数字全息具有高分辨, 再现速度快等优点, 因此有着广泛的应用前景, 但它也存在再现像与直透光场及其共轭像重叠, 较难分离的缺点。针对这一问题, 在分析了无透镜傅里叶同轴数字全息图记录和再现原理的基础上, 提出了单步相移倒频谱技术, 并在理论上分析了该技术对分离出清晰再现像的可能性和该技术适用的关键条件。通过仿真实验进行了验证, 结果表明: 单步相移倒频谱技术能够较好地解决无透镜傅里叶同轴数字全息技术中再现像与直透光场及其共轭像重合这一困难, 得到清晰的再现像; 同时给出了实际实验中单步相移倒频谱技术能够适用的条件参数, 这为后面的进一步实验提供了参考依据。
信息光学 数字全息 相移 无透镜傅里叶数字全息 倒频谱 information optics digital holography phase-shifting lensless Fourier digital holography cepstrum
1 北京理工大学 光电学院, 北京 10081
2 北京理工大学 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
为了实现运动成像中视频帧内复原, 研究了帧内运动模糊和离焦模糊两种常见模糊类型带来的混合模糊问题。首先, 依据模糊图像的频谱特性定性判定模糊类型, 利用倒谱分析的方法定量估计模糊模型点扩散函数, 依据工程实际选取模糊参数进行仿真实验, 实现点扩散函数估计方法的准确性验证。然后, 采用耦合梯度保真项的改进型全变分图像复原算法, 约束点扩散函数估计误差对图像复原的影响, 并采用适应L1范数的Split-Bregman算法完成复原算法的数值实现。最后, 对算法性能进行验证, 完成仿真和实拍混合模糊图像的复原。实验结果表明, 倒谱分析估计点扩散函数的准确率达到90%。 复原算法能保持图像边缘和细节, 并有效抑制振铃效应, 帧内稳像的图像峰值信噪比为28.92 dB。
运动模糊 离焦模糊 倒谱 全变分图像复原 梯度保真项 motion blur defocus blur cepstrum Total Variation (TV) image restoration gradient fidelity term
1 中国航空工业洛阳电光设备研究所， 河南 洛阳 471009
2 光电控制技术重点实验室， 河南 洛阳 471009
当前运动模糊图像的复原主要依赖于模糊参数的准确鉴别和高质量的复原算法。为了更加准确地鉴别出运动模糊图像的模糊参数，提出了一种基于倒频谱鉴别模糊参数的方法；通过对模糊图像倒频谱实施直方图均衡化和阈值分割提取模糊信息，然后进行Radon变换来确定模糊方向；通过对倒频谱进行数学形态学滤波来提取模糊尺度。针对运动模糊图像的复原，提出了基于偏微分方程的全变分复原算法，通过选择不同的λ值来获得最佳复原效果。通过对多幅仿真模糊图像和真实模糊图像实施的模糊参数鉴别和复原实验，证实了模糊参数鉴别的准确性和可靠性以及全变分复原算法的优异性尤其是抗噪性。
图像复原 倒频谱 全变分 模糊参数 运动模糊 image restoration cepstrum total variation blur parameter motion blur
浙江大学 工业控制技术国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
根据反射型立体视觉系统的成像特点, 提出了一种基于倒谱分析的反射型立体视觉系统视差估计方法, 并利用逆滤波原理对反射型立体视觉系统的重影图像进行复原, 获得目标场景的清晰图像。反射型立体视觉系统是一种新型单目测距方式, 可以实时获取目标场景的重影图像。首先, 将图像分割为矩形观测区域小块; 然后, 对各观测区域块进行倒谱分析, 并通过检测倒谱域峰值位置估计图像的重影位移量(即视差), 计算目标点的三维空间距离; 最后, 利用估计的视差构造逆滤波器, 对重影图像进行逆滤波复原, 获取场景清晰图像。通过真实场景实验验证了本文方法的正确性和有效性, 结果表明, 本文方法的视差估计结果比自相关法提高了15%～20%, 实现了稳定视差估计, 复原了场景的清晰图像。
反射型立体视觉 视差估计 倒谱分析 图像复原 reflection stereo vision disparity estimation cepstrum analysis image restoration
上海交通大学 精密工程及智能微系统研究所，上海 200240
降晰参数识别在模糊图像恢复过程中具有很重要的作用。在各种图像捕获系统中，有两种形式的图像模糊比较常见：一种是由光学系统散焦造成的散焦模糊；另一种是物体与照相机之间的相对运动造成的运动模糊。相对单个模糊模型的参数识别来说，混合了散焦和运动模糊的图像，其模糊参数的识别要复杂得多。许多识别方法一般都是用来分析某一特定的模糊模型的，而对两种模糊混合在一起的情况来说是很难区分的。提出了一种倒谱分析方法，在倒谱域同时对这两种模型参数进行识别。在分析过程中，仍需要利用这两种模糊模型在频域的特征，首先应用一些调整性的变换，然后再转换到倒谱域，以便更准确地评估模糊参数。
点扩散函数(PSF) 散焦 运动 模糊 倒谱 point spread function (PSF) defocus motion blur cepstrum
1 清华大学,电机工程与应用电子技术系,北京,100084
2 西北核技术研究所,陕西,西安,710024
由频域幅度谱数据重建时域脉冲波形,是电磁脉冲效应及传感器标定研究中经常遇到的问题.根据最小相位原理,利用倒谱技术,编程实现了从频域幅度谱数据构造相位信息,进而反演时域脉冲响应波形.对几类函数波形和一组实测高空核爆电磁脉冲(HEMP)波形的验证结果表明,HEMP波形、余(正)弦阻尼振荡波形等信号的重建波形与原始波形符合很好.对于非最小相位信号,重建波形的前(后)沿、峰值等细节参数有一定差别,但也能给出一些波形、累积能量、幅值量级等方面的标志信息.
电磁脉冲 相位重构 最小相位 倒谱 幅度谱 Electromagnetic pulse Phase retrieval Minimum phase Cepstrum Amplitude spectrum
