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济源日报

作者：张佩佩李彬华

3月31日，在五龙口镇留村的高标准农田，成方连片的小麦长势喜人，新型喷灌设备的喷头不断旋转，喷出一片片“水雾”，均匀地滋润着小麦。小寨家庭农场负责人赵刘敏介绍，他种植2100余亩小麦，以前以河渠灌溉为主，浇灌一次需要20余天... 详细信息

3月31日，在五龙口镇留村的高标准农田，成方连片的小麦长势喜人，新型喷灌设备的喷头不断旋转，喷出一片片“水雾”，均匀地滋润着小麦。小寨家庭农场负责人赵刘敏介绍，他种植2100余亩小麦，以前以河渠灌溉为主，浇灌一次需要20余天，每天需要六七名工人，并且地块平整度不同......

关键词：节水灌溉高标准农田提质增效

来源： cnki报纸评论

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基于FPGA的实时幸运区域融合算法

光电子．激光 2022年第5期33卷 495-504页

作者：陈柄宇李彬华昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室云南昆明650500

大气湍流对光学目标图像的分辨率会产生随机性的影响。幸运区域融合(lucky-region fusion,LRF)是一种针对受大气湍流影响图像序列的图像合成技术,通过在一系列短曝光图像中选取具有高分辨率的区域进行融合,从而获得一张清晰的图像。LRF... 详细信息

大气湍流对光学目标图像的分辨率会产生随机性的影响。幸运区域融合(lucky-region fusion,LRF)是一种针对受大气湍流影响图像序列的图像合成技术,通过在一系列短曝光图像中选取具有高分辨率的区域进行融合,从而获得一张清晰的图像。LRF算法在台式计算机上实现比较简单,但这是事后处理的方法,没有实时性。描述一种针对灰度图像流实时地进行提取、分区处理和合成的LRF算法及其系统实现技术。根据现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)数字信号处理的特点,提出了一种适合于FPGA处理的实时LRF算法。用硬件描述语言对该算法进行逻辑设计,将其嵌入到一个中小规模的FPGA上,从而构成一个纯硬件的紧凑的LRF处理系统。通过模拟的序列图像和在实验室实际拍摄了短曝光序列图像,对该系统进行了测试。实验结果表明,所提出的实时LRF算法可行,所实现的FPGA系统可以实现输入灰度图像序列的实时动态幸运区域融合,并最终获得高分辨率的融合图像。

关键词：大气湍流图像处理幸运成像现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)

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动态帧差法及其FPGA设计与实现

光学技术 2023年第2期49卷 231-237页

作者：黄名政李彬华昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室云南昆明650500

帧间差分法是运动目标检测的经典方法,但当运动目标速度低到一定数值时,难以检测到运动目标。针对其可检测目标速度的限制,在帧间差分法的基础上,提出了动态帧差法。结合FPGA处理的特点,进行了动态帧差算法的FPGA设计与实现,并构建了一... 详细信息

帧间差分法是运动目标检测的经典方法,但当运动目标速度低到一定数值时,难以检测到运动目标。针对其可检测目标速度的限制,在帧间差分法的基础上,提出了动态帧差法。结合FPGA处理的特点,进行了动态帧差算法的FPGA设计与实现,并构建了一个新的实时运动目标检测系统。系统能够根据目标运动情况自适应调整用于差分图像的帧间距,既适用于较快运动目标的检测,也适用于低速运动目标的检测,扩大了系统可检测运动目标的速度范围。对DDR3端口进行区域划分,解决了在资源有限的FPGA上对图像的多帧存储的问题。多组实验结果证实了动态帧差法及其FPGA设计模块的有效性和实时性。相比其他系统,所研究系统在检测低速运动目标方面具有明显的优势,且可处理1080p@30Hz的彩色视频流。

关键词：图像处理目标检测帧间差分 FPGA 实时性

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基于FPGA的快速连通域标记算法

传感技术学报 2022年第3期35卷 367-375页

作者：黄名政李彬华王锦良昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室云南昆明650500

连通域标记是运动目标实时检测系统中的关键部分,从速度和存储空间等方面对已有连通域标记算法优化,可提高系统的实时性。基于此,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的快速连通域标记算法。首先在光栅扫描过程中记录游程行列信息;然... 详细信息

连通域标记是运动目标实时检测系统中的关键部分,从速度和存储空间等方面对已有连通域标记算法优化,可提高系统的实时性。基于此,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的快速连通域标记算法。首先在光栅扫描过程中记录游程行列信息;然后实时合并连通游程信息并提取已结束连通域的特征信息;最后将特征信息叠加在图像上,实现对各连通域的标记。该算法仅通过一次扫描即可得到连通域特征信息,利用FPGA片上随机存取存储器(RAM)地址信息区分各连通域,不产生等价标号与临时标号。实验结果表明,该算法能快速准确地标记各连通域。对于分辨率为1 920×1 080 pixel的图像,仅需要76.63 kbit的片上RAM资源,单帧处理时间不超过20.76 ms,对于全高清视频输入亦能满足实时性要求。

关键词：图像处理实时处理连通域标记二值图 FPGA

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基于小波变换与深度残差融合的图像增强算法

光电子．激光 2022年第7期33卷 715-722页

作者：樊文定李彬华李俊武昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省计算机应用技术重点实验室云南昆明650500

针对目前基于小波变换图像融合增强算法原始图像中的多尺度细节信息的不足,提出了一种改进的多尺度小波变换与深度残差选择相结合的图像增强算法。利用小波变换对原始图像进行分解提取得到它的多级分解系数后,再利用不同规则对不同层次... 详细信息

针对目前基于小波变换图像融合增强算法原始图像中的多尺度细节信息的不足,提出了一种改进的多尺度小波变换与深度残差选择相结合的图像增强算法。利用小波变换对原始图像进行分解提取得到它的多级分解系数后,再利用不同规则对不同层次的小波系数进行重构,与此同时引入深度残差算法的思想对子带系数做残差。对于高频子带系数,计算子带残差的系数与梯度特征融合方法的系数,选用两者最大值进行融合增强;而对于低频子带系数则采用梯度特征融合增强系数与子带残差系数取平均值的算法进行融合。通过在MATLAB平台上的实验对所提出算法进行验证,峰值信噪比相较于对比的方法都有所提高,且均方根误差也得到减小,结构相似度都得到提高,结果表明该算法能增强图像的多尺度细节信息,提高图像的信噪比,且具有更好的图像增强效果。

关键词：数字图像处理信息增强深度残差多尺度分析

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基于变模态分解的异步电机转子断条故障诊断

电工技术学报 2023年第8期38卷 2048-2059页

作者：夏志凌胡凯波刘心悦李彬华史婷娜浙江浙能兰溪发电有限责任公司金华321199 浙江大学电气工程学院杭州310027

电机稳态运行时的故障特征频率与基频接近,难以实现转子断条时的故障电流分量的有效提取。对此,该文根据起动过程中转子断条故障特征信号频率易与基频区分的特点,采用变模态分解(VMD)方法对起动过程中的定子电流进行分析并对故障进行诊... 详细信息

电机稳态运行时的故障特征频率与基频接近,难以实现转子断条时的故障电流分量的有效提取。对此,该文根据起动过程中转子断条故障特征信号频率易与基频区分的特点,采用变模态分解(VMD)方法对起动过程中的定子电流进行分析并对故障进行诊断。首先,基于平均瞬时频率对VMD的模态个数进行优化,准确分解出能量集中的断条故障特征信号。在此基础上,利用维格纳准概率分布高时频分辨率的特点绘制断条故障特征信号的时频分布图,引入大津算法对图片进行抗噪处理,突出故障特征部分。然后,以故障特征信号能量值作为故障量化因子,以不同故障状态下多组实验数据的均值和标准差为依据设置阈值,实现系统自动故障预警的目的。最后,在一台5.5 kW异步电机上进行了实验,结果表明,所提诊断方法不仅能够实现包括不完全断条在内的故障诊断,还能够实现对断条故障严重程度的判断。

关键词：异步电机转子断条故障诊断变模态分析(VMD) 本征模态函数(IMF) 大津算法(OTSU)

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低温下EMCCD电子倍增模型

电子学报 2013年第9期41卷 1826-1830页

作者：胡泊李彬华昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253... 详细信息

了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253SPD的倍增曲线比较,说明所提出模型的数据能够很好地拟合实际的倍增曲线.该模型可以方便地计算在固定栅极电压下的电子信号通过多级级联电子倍增寄存器后的总增益,进而可用于EMCCD相机的增益调整和校正.

关键词：半导体器件电荷耦合元件(CCD) 低温电子倍增电离率数学建模

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基于GPU的频域幸运成像算法设计

数据通信 2022年第5期 13-18页

作者：颜如玉李彬华昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

针对频域幸运成像计算量大、用时较长的问题,本文提出了一种基于图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)并行计算的频域幸运成像加速算法。该算法主要对频域幸运成像算法的一些计算量大的模块,如文件数据类型转换、空域图像峰值查... 详细信息

针对频域幸运成像计算量大、用时较长的问题,本文提出了一种基于图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)并行计算的频域幸运成像加速算法。该算法主要对频域幸运成像算法的一些计算量大的模块,如文件数据类型转换、空域图像峰值查找、高斯滤波,以及快速傅里叶变换、基于快速K最近邻算法的频域图像振幅峰值查找和排序,在通用统一设备架构(Common Unified Device Architecture, CUDA)平台上用C编写了相应的处理程序,在MATLAB中调用这些编译好的程序,从而实现了在CPU/GPU异构平台上的幸运成像算法的加速。实验表明,所设计的加速算法可行、高效。

关键词：图像恢复幸运成像傅里叶变换并行计算 GPU

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一种电子倍增CCD电子倍增增益的确定方法

兵工学报 2015年第4期36卷 710-715页

作者：卢家莉李彬华胡泊昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型... 详细信息

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型的关键参数与EMCCD工作电压、温度的数据表,并用多元回归分析的方法建立该参数与工作电压、温度的数学方程,利用该方程,代入原有增益计算模型,可以突破原增益计算模型的限制,得到了一种普遍适用且较为简单的EMCCD电子倍增增益计算方法。仿真计算所得结果与实际EMCCD器件的倍增曲线比较,数据吻合良好。该结果表明,这种确定增益的方法可以较方便地计算电子倍增器件的平均增益,在EMCCD相机设计和实际使用中有着良好的应用价值。

关键词：光电子学与激光技术电子倍增电荷耦合器件电子倍增增益参数计算仿真分析