检索结果-内蒙古大学图书馆

南方农业学报 2019年第6期50卷 1385-1391页

作者：李健丁小奇陈光孙旸姜楠吉林农业大学信息技术学院长春130118 吉林农业大学生命科学学院长春130118

【目的】使用改进的自适应高斯滤波算法对农作物叶片病虫害图像进行降噪处理,为叶片病虫害图像提供前期预处理的优化手段,从而提高诊断的准确性。【方法】通过计算图像像素矩阵区域内中心点邻域方差与二维高斯滤波函数的比值,确定高斯... 详细信息

【目的】使用改进的自适应高斯滤波算法对农作物叶片病虫害图像进行降噪处理,为叶片病虫害图像提供前期预处理的优化手段,从而提高诊断的准确性。【方法】通过计算图像像素矩阵区域内中心点邻域方差与二维高斯滤波函数的比值,确定高斯标准差,动态生成高斯卷积核,从而形成改进的自适应高斯滤波算法,对病斑图像进行降噪平滑处理;然后分别模拟不同噪声强度,比较算法的降噪效果;最后通过峰值信噪比(Peak signal-to-noise ratio,PSNR)定量计算改进前后高斯滤波算法的优化程度。【结果】首先,使用MATLAB2014b对密刺黄瓜枯萎病斑RGB图像模拟出3组不同噪声强度下的干扰场景,并进行归一化处理;然后,分别利用3种算法对噪声图像进行降噪处理,得出当噪声强度较弱时,改进算法对高斯白噪声抑制效果明显;噪声强度增大时,改进算法的优化程度逐渐下降;其次,分别计算各算法改进前后的PSNR,得出当噪声强度为0.01、0.02和0.03时,即改进的自适应高斯滤波算法PSNR值分别比传统高斯滤波提升6.942、6.965和6.718db;最后,通过计算100组采集叶片图像降噪处理后的PSNR值,得到改进的自适应高斯滤波的PSNR值平均提高13.8%。【建议】采集的农作物叶片图像试验材料需广泛化;推动优化图像预处理的进程;提升图像匹配准确性,推动叶片诊断专家系统的研究。

关键词：图像降噪高斯滤波算法叶片病虫害峰值信噪比

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基于改进的高斯滤波和SIFT算法的序列图像拼接算法研究

基于改进的高斯滤波和SIFT算法的序列图像拼接算法研究

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作者：王勇中国科学院大学

学位级别：硕士

随着科技的发展和革新，农业现代化节奏不断加速，智慧农业的兴起，机器硬件设施和信息技术在农业生产中发挥的作用更加显著。作为发展智慧农业的关键技术之一的计算机视觉技术越来越成熟，已经被应用于农业生产的很多方面，比如:利用... 详细信息

随着科技的发展和革新，农业现代化节奏不断加速，智慧农业的兴起，机器硬件设施和信息技术在农业生产中发挥的作用更加显著。作为发展智慧农业的关键技术之一的计算机视觉技术越来越成熟，已经被应用于农业生产的很多方面，比如:利用数字信号处理技术进行图像噪声过滤、利用图像识别技术进行农作物识别、利用无人机航拍技术进行农作物生长状态监控、利用图像拼接技术生成全景图像等。现代信息技术应用于农业生产中，具有安全、高效、智能等优点，受到越来越多的学者专家和农民的重视。\n 本文以太湖水稻示范田的序列图像为研究对象，针对监控大田农作物生长状况和农作物估产等实际应用问题，结合实际的课题项目背景，采用计算机视觉技术开展列序列图像拼接算法的研究，研究了一种新的图像拼接方法。\n 本文方法主要分为高斯平滑处理、特征点提取、图像特征配准、图像拼接融合等四部分。对样本图像采用改进后的高斯滤波算法进行高斯平滑处理，得到特征点被优化和增强后的实验样本图像;采用SIFT特征提取算法对样本图像进行特征提取，生成特征点集合和与其一一对应的特征点向量集合;根据特征点描述符集合，采用基于余弦相似性的快速比值匹配法对特征点进行匹配，得到待拼接的样本图像间的映射变换矩阵;最后使用浅入浅出的加权平均融合法对配准好的样本图像进行图像融合，生成无明显拼接缝隙的融合图像。\n 本文取得的研究成果有:\n 1.在研究序列图像的特征和农田的地貌和地形特征的基础上，提出了一种基于改进的高斯滤波算法和SIFT算法结合的专门针对序列图像的高效图像拼接方法。\n 2.针对传统的高斯滤波算法均匀对待样本图像中的所有的像素点，会削弱样本图像中有效的特征点问题，本文依据像素的信息量提出了一种改进的高斯滤波算法。算法不仅实现了增强图像中有效特征点的目的，而且还可以减少滤波算法的运算量。\n 3.本文提出了一种基于余弦相似性的快速比值匹配法，降低了图像配准的复杂度，实现了特征点快速匹配，可满足实时性要求。\n 实验结果表明，本文方法可以较理想的完成农田序列图像的拼接任务，平均配准有效率达到了13.54％，比传统的图像拼接方法提高了198.24％。本文可为序列图像拼接算法等方面的继续研究提供参考。

关键词：序列图像拼接算法尺寸不变特征变换算法高斯滤波算法

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基于WiFi位置指纹的室内定位算法的研究与优化

基于WiFi位置指纹的室内定位算法的研究与优化

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作者：毛勤广东工业大学

学位级别：硕士

物联网技术的飞速发展,位置服务越来越受到人们的关注,由于室内定位环境的复杂性,室外定位技术已经不能满足人们的定位需求。互联网时代的到来使得WiFi网络迅速普及,WiFi技术以其成本低,易部署,传播范围广等特点已经成为日常生活中不可... 详细信息

物联网技术的飞速发展,位置服务越来越受到人们的关注,由于室内定位环境的复杂性,室外定位技术已经不能满足人们的定位需求。互联网时代的到来使得WiFi网络迅速普及,WiFi技术以其成本低,易部署,传播范围广等特点已经成为日常生活中不可或缺的上网方式。位置指纹算法是典型的非测距算法,该算法首先建立位置指纹库,定位区域内每一个位置都对应一个“指纹”,从而可以通过查找位置指纹库来进行定位。因此本文在深入研究现有的基于WiFi位置指纹算法的基础上,分别指出了离线建库阶段和在线定位阶段的不足之处,并提出了相应的改进方案,主要工作包括如下几个方面：1.针对基于信号强度值的位置指纹库存在噪声的问题,提出采用高斯滤波算法,对同一样本点的信号强度进行多次测量,过滤小概率的信号强度值,从而达到去除噪声的目的。提出采用K均值聚类算法对数据库进行预处理,将位置指纹库训练成为K个聚类,每个聚类中存放相互之间欧式距离最短的信号指纹,每个聚类中存在着唯一聚类中心,这种预处理方法不仅可以在数据量大时,避免指纹库杂乱冗余,还可以通过待测节点与聚类中心的信号强度值比较来减少算法在位置估算阶段的计算量。2.针对传统的位置指纹算法在更新位置指纹库时人力和物力巨大耗费的问题,提出利用压缩传感理论和重心拉格朗日插值算法来更新位置指纹库。压缩传感理论将指纹向量的重构过程转换为一个最小l。范数的优化问题并通过最小全变分方法求解原始指纹向量。重心拉格朗日插值算法利用样本节点间的空间相关性使得在离线阶段通过测量少量指纹就可重建位置指纹库。本文在真实室内环境下的实验中验证了压缩传感算法和重心拉格朗日插值算法在自适应构建位置指纹库方面具有的优势。3.在深入研究现有的室内位置指纹算法的在线定位阶段算法基础上,提出了加权模糊匹配算法来提高定位精度,该方法将传统的求解高次坐标问题转换成空间隶属度问题,利用模糊匹配算法计算未知节点与指纹库中已知节点的贴近度,通过贴近度加权定位未知节点。较之于传统的在线估测算法,该方法减少了参与定位的匹配指纹个数,并给每个参与定位的指纹点按信号强度值的大小分配权重,按照权重计算估测得到未知节点的坐标,实验表明加权模糊匹配算法的定位计算过程更加简单便捷,定位精度更高。4.利用卡尔曼滤波算法对位置指纹算法得到的估计值进行误差修正。在目标的移动过程中对位置信息进行实时修正。实验的结果表明经过滤波之后的移动目标的定位精度有明显的提高。论文最后进行了总结,给出了本文主要的研究成果。并指出进一步研究的问题。

关键词： WiFi技术位置指纹算法高斯滤波算法压缩传感理论重心拉格朗日插值算法加权模糊匹配卡尔曼滤波算法

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基于Edline算法的车道线识别与车道偏离预警系统研究

基于Edline算法的车道线识别与车道偏离预警系统研究

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作者：姬广奥江苏大学

学位级别：硕士

近年来,我国机动车交通事故发生数量虽然呈下降趋势,但总量依旧很大。所以在现阶段,人们非常需要可以提高车辆安全性能的辅助驾驶系统。造成交通事故的原因有很多,其中,由司机引起的非故意车道偏离排在第四位。因此对车道偏离预警系统... 详细信息

近年来,我国机动车交通事故发生数量虽然呈下降趋势,但总量依旧很大。所以在现阶段,人们非常需要可以提高车辆安全性能的辅助驾驶系统。造成交通事故的原因有很多,其中,由司机引起的非故意车道偏离排在第四位。因此对车道偏离预警系统的研究成为安全辅助驾驶的研究重点,随着安全辅助驾驶技术的不断发展,人们对预警系统的要求也不断提高。本文针对车道偏离预警系统,研究了如何检测车道线并进行跟踪以及在车道偏离时采取的相关决策算法,主要研究如下:(1)首先,对采集图像预处理,以我国道路环境为研究对象,通过实验对比分析及对现有算法的改良,得出最优的算法流程:加权平均值法对图像灰度处理;运用一种改良的自适应高斯滤波算法平滑图像;运用最大类间分差法实现图像的二值化;采用静态划分方法选取感兴趣区域。通过这些方法可以有效地减少图像中的干扰信息,为后续的车道线特征提取提供更好的输入。(2)然后,利用一种新颖的Edline线特征的车道线识别算法对车道线识别,通过边缘检测和线段检测,以及对检测到的线段进行筛选和聚类来实现车道线的提取。接着利用卡尔曼滤波算法对车道线进行跟踪和预测,并通过实验验证了此算法在不同道路条件下的车道线识别效果。(3)最后,为了实现路面区域的分级预警,将路面分成四个区域,选用纵向TLC算法建立预警模型,通过仿真分析和实车试验验证车道偏离预警系统在车辆行驶过程中运行的可靠性。通过仿真和试验的结果表明,基于Edline算法的车道线检测具有良好的检测性能,将其应用于车道偏离预警系统中,通过多次车道偏离测试证明了车道偏离预警决策方法的有效性。

关键词：车道偏离预警系统车道线检测高斯滤波算法 Edline 车道线跟踪

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一种基于RSSI的贝叶斯室内定位算法

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计算机工程 2012年第10期38卷 237-240页

作者：彭玉旭杨艳红长沙理工大学计算机与通信工程学院长沙410114

为提高室内定位系统中基于接收信号强度指示(RSSI)的定位精度,提出一种基于RSSI的贝叶斯室内定位算法。在对RSSI信号进行高斯滤波预处理后,利用三角形质心算法计算未知节点的初始坐标,对该初始坐标进行贝叶斯滤波处理,得到更加准确的坐... 详细信息

为提高室内定位系统中基于接收信号强度指示(RSSI)的定位精度,提出一种基于RSSI的贝叶斯室内定位算法。在对RSSI信号进行高斯滤波预处理后,利用三角形质心算法计算未知节点的初始坐标,对该初始坐标进行贝叶斯滤波处理,得到更加准确的坐标。实验结果表明,该算法能降低定位误差,定位精度可达98%。

关键词：室内定位贝叶斯滤波算法高斯滤波算法三角形质心算法接收信号强度指示

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煤矿井下人员定位优化算法的研究与应用

煤矿井下人员定位优化算法的研究与应用

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作者：季鹏中国矿业大学

学位级别：硕士

我国现代化煤矿的发展方向是“安全、高效、洁净、智能”。矿井安全和矿井智能的核心是实现全矿井人员、设备和环境的精准实时监控,煤矿井下人员定位技术则是实现“安全与智能”的重要支撑技术之一。本文针对现阶段煤矿井下人员定位算... 详细信息

我国现代化煤矿的发展方向是“安全、高效、洁净、智能”。矿井安全和矿井智能的核心是实现全矿井人员、设备和环境的精准实时监控,煤矿井下人员定位技术则是实现“安全与智能”的重要支撑技术之一。本文针对现阶段煤矿井下人员定位算法普遍存在的定位精度低、稳定性差、计算量较大的问题,提出了AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法,实验表明该算法能够有效提高人员定位算法的定位精度和定位稳定性。论文的主要研究内容和创新如下:(1)研究了煤矿复杂环境中井下巷道特性,并对电磁波在巷道环境中传播时受到的影响进行分析,对当前主流的人员定位算法在井下环境的应用进行了分析和比较。(2)针对当前煤矿井下人员定位算法定位精度较低、计算量较大的问题,基于区域划分思想对经典的AP选择算法InfoGain算法进行了改进,提出了基于信息增益-区域划分的AP选择算法。通过对定位区域内的AP进行选择,达到了提高定位精度的目的,同时减少了定位算法的计算量。(3)针对煤矿井下环境因素导致的人员定位算法定位精度较低、定位稳定性较差的问题,提出了高斯-LQI滤波算法。在离线定位阶段使用高斯滤波算法对波动较大的异常RSSI数据进行滤除,并设计了LQI滤波器,对在线定位阶段的异常跳变RSSI数据进行LQI滤波处理,将处理后的高可靠性RSSI数据用于定位,提高了定位精度以及定位稳定性。(4)将基于信息增益-区域划分的AP选择算法与高斯-LQI滤波算法进行结合,提出了AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法,并对多种人员定位算法进行了优化。实验结果表明AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法对不同的人员定位算法都可以在定位精度和定位稳定性两个方面取得明显提升。(5)结合河南永煤集团车集煤矿的生产实际情况,设计了基于Android平台的煤矿人员定位系统,实现了车集煤矿员工实时位置以及历史位置轨迹的监测功能。

关键词： AP选择区域划分高斯滤波算法 LQI滤波算法人员定位系统

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基于ZigBee的贝叶斯室内定位算法研究

基于ZigBee的贝叶斯室内定位算法研究

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作者：杨艳红长沙理工大学

学位级别：硕士

基于RSSI的ZigBee无线定位技术是室内定位系统的主要技术之一。由于RSSI测距技术受室内环境的复杂多变性影响大，可能造成±50%的测距误差。本课题针对这种粗定位方式，进行了一些算法的改进。本课题主要分析了影响定位精度的两个... 详细信息

基于RSSI的ZigBee无线定位技术是室内定位系统的主要技术之一。由于RSSI测距技术受室内环境的复杂多变性影响大，可能造成±50%的测距误差。本课题针对这种粗定位方式，进行了一些算法的改进。本课题主要分析了影响定位精度的两个主要因素：测距误差和计算误差。第一，分析了影响RSSI测距的室内无线信道传输损耗模型；第二，分析了三角形质心算法、以及加权三角质心算法等对计算误差的影响；第三，针对RSSI具有随机性与成正态分布等特性，分析了高斯滤波算法和贝叶斯统计原理，并对基于RSSI测距的定位算法进行了改进。本课题主要利用由无线通信芯片CC2430组成的ZigBee无线网络读取定位节点和各个锚节点之间的RSSI值，通过高斯滤波算法对RSSI值进行预处理，再通过经验模型求取定位节点和各个锚节点之间的距离，然后通过定位算法估算出定位节点的初步位置。最后，根据概率统计学原理建立贝叶斯滤波模型，以估算出的定位信息为先验值，进一步提高定位节点的定位精度。实验结果表明，通过贝叶斯滤波算法改进后的定位精度有了明显提高。定位精度可以精确到0.01～1m左右。

关键词：室内定位 Zigbee 接收信号强度指示高斯滤波算法贝叶斯滤波算法

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应用于人手检测的关键算法硬件实现

应用于人手检测的关键算法硬件实现

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作者：陈超浙江大学

学位级别：硕士

近年来,在计算机视觉领域目标检测算法已经得到了深入的研究。目标检测算法等图像处理类算法的广泛应用,与硬件平台的不断进步有着不可分割的联系。目标检测算法与人手检测具有庞大的计算量,在进行硬件实现过程中,如何使电路设计同时满... 详细信息

近年来,在计算机视觉领域目标检测算法已经得到了深入的研究。目标检测算法等图像处理类算法的广泛应用,与硬件平台的不断进步有着不可分割的联系。目标检测算法与人手检测具有庞大的计算量,在进行硬件实现过程中,如何使电路设计同时满足性能要求和面积约束成为工程师需要考虑的重要问题。为便于人手检测,研究一种预处理滤波算法的硬件实现也成为了一个重要组成部分。因此本文首先对图像的高斯滤波预处理进行了研究。经过滤波预处理,可以有效较低噪声,图像PSNR(Peak Signal to Noise Ratio,峰值信噪比)从22.11提升到30.42,使纹理更清晰,有利于人手检测。传统高斯滤波算法硬件设计方法使用8个全加器进行4个层次的相加求和。针对全加器上关键路径较长、逻辑延时较大的特点,本文引入CSA(Carry Save Adder,保留进位加法器)、4-2压缩器、加数压缩的树型结构对9个加数进行3个层次的压缩,最后釆用1个全加器求和。实验表明,本文电路结构逻辑延时缩小了 32.48%。然后,对人手检测过程中的图像金字塔的构建、HOG(Histogram of Oriented Gradient,方向梯度直方图)特征提取、模型的检测进行了介绍。并通过对算法的特点分析,得出开方倒数算法是人手检测算法的一个关键算法。针对浮点化开方倒数算法中浮点运算单元面积较大且速度较慢的特点,指出研究定点化开方倒数算法的重要性。针对基于查表与双立方插值算法的高吞吐率复数定点化开方倒数算法需要构建庞大的查找表的问题,提出了一种基于分段线性拟合和一次牛顿迭代相结合的定点化开方倒数算法。本文选用八段线性拟合得到牛顿迭代初值,再经过一次牛顿迭代提升精度。通过对本文算法进行电路设计,并在FPGA上综合实现。实验表明,电路吞吐率得到提高,同时节省了 ROM存储资源。但是本文算法适用范围不如高吞吐率复数定点化开方倒数算法广泛,对比算法不仅可以求解实数开方倒数值,还可以求解复数开方倒数值。

关键词：人手检测算法高斯滤波算法开方倒数算法分段线性拟合牛顿迭代法

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基于FPGA + USB3.0的图像降噪系统

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计算机科学与应用 2024年第1期14卷 21-28页

作者：刘影张美娜刘洪帅杜军哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院黑龙江哈尔滨

针对图像降噪过程中,图像边缘模糊和实时性差的问题,本文提出了一种基于FPGA和USB3.0的图像降噪系统,其中包括高斯滤波和双边滤波算法两种降噪算法,对这两种算法进行实验,并进行了对比分析。该系统的设计充分利用了FPGA的高度并行性和US... 详细信息

针对图像降噪过程中,图像边缘模糊和实时性差的问题,本文提出了一种基于FPGA和USB3.0的图像降噪系统,其中包括高斯滤波和双边滤波算法两种降噪算法,对这两种算法进行实验,并进行了对比分析。该系统的设计充分利用了FPGA的高度并行性和USB3.0的高速数据传输能力,为实时处理提供了强大的支持。实验结果表明双边滤波算法在降噪中,能更好地保留图像边缘信息,并且能够达到实时处理的要求,这一系统的创新性在于其综合运用了硬件加速和高速数据接口,为图像降噪提供了高效可靠的解决方案。

关键词： FPGA USB3.0 高斯滤波算法双边滤波算法

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一种基于Edline线特征的车道线识别算法

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河北工业科技 2020年第3期37卷 190-195页

作者：姬广奥刘志强江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为了提升车道线检测的准确性和实时性,改良车道偏离预警系统的性能,提出了一种新的车道线识别算法。首先应用投影法对采集到的图像设立感兴趣区域,以此来减少图像中存在的干扰信息;其次应用一种改进后的自适应高斯滤波算法对采集所得图... 详细信息

为了提升车道线检测的准确性和实时性,改良车道偏离预警系统的性能,提出了一种新的车道线识别算法。首先应用投影法对采集到的图像设立感兴趣区域,以此来减少图像中存在的干扰信息;其次应用一种改进后的自适应高斯滤波算法对采集所得图像进行平滑处理,减少图像中不必要的细节;最后采用边缘绘制算法进行边缘检测,在此基础上,提出一种线段检测算法——Edline算法提取边缘线,对检测到的直线段进行筛选和聚类。利用引用计数法对车道线进行跟踪和预测。结果表明,新算法的平均处理时间为17.1 ms,准确率为96.19%,将其应用在车道偏离预警系统中可以有效地提高预警效率,提升预警的准确性和响应速度。研究结果丰富了车道线识别理论,可为车道偏离预警系统的应用及基础研究提供参考。

关键词：公路标志、信号、监控工程高斯滤波算法车道线检测 Edline 车道线跟踪

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