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基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法

电子学报 2022年第2期50卷 339-345页

作者：杨晓城杨真乙阎敬业武林蒋明峰浙江理工大学信息学院浙江杭州310018 中国科学院国家空间科学中心北京100190

成像反演是综合孔径辐射计的一项关键内容.然而,综合孔径辐射计成像反演是病态的反问题.虽然传统的正则化方法能有效克服其病态性,但依然存在较大的重构误差.为了进一步降低重构误差,提出一种基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法... 详细信息

成像反演是综合孔径辐射计的一项关键内容.然而,综合孔径辐射计成像反演是病态的反问题.虽然传统的正则化方法能有效克服其病态性,但依然存在较大的重构误差.为了进一步降低重构误差,提出一种基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法.与传统的单参数正则化不同,该算法通过引入拉普拉斯算子项,对差分亮温构造拉普拉斯混合正则化,并利用多维扩展的广义交叉验证准则选取2个正则化参数.基于L波段的FPIR样机进行了仿真分析,仿真结果表明:与改进的最小范数正则化和带限正则化相比,该算法均方根误差平均降低了30%,峰值信噪比平均提高了3 dB,证明了其有效性.

关键词：被动微波遥感综合孔径辐射计正则化重构误差拉普拉斯算子

基于高斯拉普拉斯算子的汽车轮胎磨损检测算法

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传感器与微系统 2022年第2期41卷 115-117,122页

作者：付悦万文略重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054

针对目前人为根据经验判断汽车轮胎是否达到最终使用时间不准确造成资源浪费的问题,提出了一种基于高斯拉普拉斯算子的汽车轮胎磨损检测算法。首先,将拍摄的汽车轮胎图片进行预处理,包括图像灰度化和高斯滤波,用拉普拉斯算子对图像的边... 详细信息

针对目前人为根据经验判断汽车轮胎是否达到最终使用时间不准确造成资源浪费的问题,提出了一种基于高斯拉普拉斯算子的汽车轮胎磨损检测算法。首先,将拍摄的汽车轮胎图片进行预处理,包括图像灰度化和高斯滤波,用拉普拉斯算子对图像的边缘进行检测;然后,对处理好的图片进行像素坐标提取,通过汽车轮胎花纹深度的检测算法,得到轮胎的实际深度值;最后,将检测的花纹深度值和轮胎使用的临界深度1.6 mm进行对比,若大于这个临界深度,就判断该轮胎可以继续使用,反之,则不可继续使用。实验结果表明:该实验方法能够很好地计算出轮胎花纹的深度值,其准确率可达97.23%以上。

关键词：高斯滤波拉普拉斯算子汽车轮胎花纹深度检测算法

基于拉普拉斯算子和颜色保留的神经风格迁移算法

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计算机应用 2022年第10期42卷 3209-3216页

作者：谭永前曾凡菊凯里学院大数据工程学院贵州凯里556011

针对神经风格迁移算法结果中存在伪影、颜色丢失、轮廓模糊不清等影响整体艺术效果的问题,提出了一种基于拉普拉斯算子和颜色保留(LCR)的神经风格迁移算法。所提LCR算法使用内容损失项、风格损失项、直方图损失项以及拉普拉斯损失项构... 详细信息

针对神经风格迁移算法结果中存在伪影、颜色丢失、轮廓模糊不清等影响整体艺术效果的问题,提出了一种基于拉普拉斯算子和颜色保留(LCR)的神经风格迁移算法。所提LCR算法使用内容损失项、风格损失项、直方图损失项以及拉普拉斯损失项构建总损失函数。由于在LCR算法中使用了直方图损失项和拉普拉斯损失项,因此,LCR算法与基于卷积神经网络的图像风格迁移(IST-CNN)算法、基于深度特征扰动(DFP)算法相比,对风格化结果图有更好的整体艺术效果。首先,通过对输入内容图像和风格图像进行去噪处理,减小了图像噪声对后续各个损失项计算的影响;其次,对内容图像和风格图像进行RGB空间到Lab空间的转换,以实现图像亮度通道L和颜色通道a、b的分离,并把内容图像的亮度信息迁移到风格图像上,从而达到内容图像颜色保留的目的;最后,在卷积神经网络(CNN)中对总损失函数进行迭代优化并输出风格化结果图。与IST-CNN和DFP算法相比,所提LCR算法的峰值信噪比(PSNR)平均分别提高了约12.418 dB和8.038 dB,结构相似性(SSIM)平均分别提高了约0.348 06和0.258 54,均方差(MSE)平均分别降低了0.653 76和0.296 00。实验结果表明,LCR算法有更好的风格化绘制整体视觉效果。

关键词：直方图损失图像风格迁移拉普拉斯算子风格损失内容损失

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仿射空间拉普拉斯算子探讨

导航定位学报 2023年第1期11卷 48-52页

作者：张捍卫李晓玲杨永勤张华河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003

为了进一步研究提升惯性导航系统的精度,对拉普拉斯算子进行讨论:拉普拉斯算子是个微分算子,拉普拉斯方程又名调和方程、位势方程,求解拉普拉斯方程是物理学和力学等领域经常遇到的一类重要数学问题;基于曲线坐标系和张量理论,分别给出... 详细信息

为了进一步研究提升惯性导航系统的精度,对拉普拉斯算子进行讨论:拉普拉斯算子是个微分算子,拉普拉斯方程又名调和方程、位势方程,求解拉普拉斯方程是物理学和力学等领域经常遇到的一类重要数学问题;基于曲线坐标系和张量理论,分别给出n维仿射空间中的拉普拉斯算子表达式,并证明不同表述的等价性;最后,基于格林定理和变方方法,分别给出3维仿射空间拉普拉斯算子的表达式。

关键词：拉普拉斯算子拉普拉斯方程曲线坐标格林定理变分原理

结合L_(0)优化与拉普拉斯算子的图像平滑方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2021年第7期33卷 1000-1014页

作者：李孟航高珊珊韩慧健张彩明山东财经大学计算机科学与技术学院济南250014 山东省数字媒体技术重点实验室济南250014 山东省中美数字媒体国际合作研究中心济南250014 山东大学软件学院济南250101 山东省未来智能计算协同创新中心烟台264025

针对平滑过度使图像的细节特征损失导致失真的现象,提出了一种L0测度优化与二阶拉普拉斯算子结合的图像平滑方法,采用拉普拉斯算子约束图像颜色变化,通过对L0模型的优化减缓颜色梯度的变化,达到图像颜色平滑过渡的目的.为了在平滑过程... 详细信息

针对平滑过度使图像的细节特征损失导致失真的现象,提出了一种L0测度优化与二阶拉普拉斯算子结合的图像平滑方法,采用拉普拉斯算子约束图像颜色变化,通过对L0模型的优化减缓颜色梯度的变化,达到图像颜色平滑过渡的目的.为了在平滑过程中更好地保持图像边缘特征,引入Sobel算子作为能量函数正则项,并采用交替求解策略求解能量函数.在图像平滑领域经典图像以及通过网络引擎搜索得到的图像上与6种平滑方法以及7种去噪方法进行了定性和定量比较实验,结果表明,所提方法在图像平滑的同时能够降低图像细节特征的损失,有效地处理图像平滑中存在的阶梯状边缘以及颜色块状分布的现象,并去除图像中的多种噪声,而且所提方法的峰值信噪比和运行时间也较其他方法有所提升.

关键词：图像平滑图像去噪 L_(0)范数拉普拉斯算子 Sobel算子

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逆时偏移拉普拉斯算子滤波改进算法

石油地球物理勘探 2012年第2期47卷 249-255,182页

作者：陈康吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266555

本文在分析拉普拉斯滤波方法的基本原理及其存在问题的基础上,提出了四阶拉普拉斯滤波算法,有效地解决了逆时偏移去噪中遇到的压制噪声不彻底及子波振幅和相位发生明显变化的问题,也就是说,此法可以在更好地消除成像噪声的同时,保持有... 详细信息

本文在分析拉普拉斯滤波方法的基本原理及其存在问题的基础上,提出了四阶拉普拉斯滤波算法,有效地解决了逆时偏移去噪中遇到的压制噪声不彻底及子波振幅和相位发生明显变化的问题,也就是说,此法可以在更好地消除成像噪声的同时,保持有效信号的振幅和相位特性。简单和复杂模型数据的测试表明,改进的拉普拉斯算子滤波算法效果明显。

关键词：逆时偏移成像噪声拉普拉斯算子滤波

基于路图拉普拉斯算子范数和马氏距离的滚动轴承故障诊断

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中国机械工程 2017年第20期28卷 2493-2499,2519页

作者：杨汉键于德介高艺源湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 怀化学院机械与光电物理学院怀化418008

为有效提取滚动轴承振动信号的故障特征,将图信号处理技术引入故障诊断领域。首先根据滚动轴承振动信号构造路图,获得路图信号;再将计算得到的路图拉普拉斯算子范数作为特征参数,构造不同故障的标准特征空间;最后通过测试样本与标准特... 详细信息

为有效提取滚动轴承振动信号的故障特征,将图信号处理技术引入故障诊断领域。首先根据滚动轴承振动信号构造路图,获得路图信号;再将计算得到的路图拉普拉斯算子范数作为特征参数,构造不同故障的标准特征空间;最后通过测试样本与标准特征空间的马氏距离实现不同故障模式的识别。实测滚动轴承振动信号的分析结果表明,该方法能有效诊断轴承故障。

关键词：信号处理拉普拉斯算子滚动轴承故障诊断

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高阶拉普拉斯算子逆时偏移低频噪声去除方法

石油物探 2013年第6期52卷 642-649,3-4页

作者：郭念民冯雪梅李海山中国石油天然气集团公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

叠前逆时偏移被认为是目前最为准确的成像方法,但是因为采用了双程波动方程和时间一致性成像准则,逆时偏移成像会产生很强的低频噪声。逆时偏移的成像噪声具有区别于有效波的低频特性、方向特性和大角度特性,这些特性是逆时偏移低频噪... 详细信息

叠前逆时偏移被认为是目前最为准确的成像方法,但是因为采用了双程波动方程和时间一致性成像准则,逆时偏移成像会产生很强的低频噪声。逆时偏移的成像噪声具有区别于有效波的低频特性、方向特性和大角度特性,这些特性是逆时偏移低频噪声去除方法的实现基础。拉普拉斯算子滤波去噪方法可以直接在偏移后的数据上进行,实现起来比较简单,增加的计算量小,在实际中应用较多;但是常规的拉普拉斯算子滤波去噪不彻底,而且改变了成像数据的振幅和相位信息。为了改进逆时偏移低频噪声去除效果,分析了拉普拉斯算子去噪的基本原理,研究了改进的高阶拉普拉斯算子去噪方法,修正了常规方法中存在的上述问题,既保证了去噪的效果,又保持了成像数据振幅和相位信息的相对不变。模型测试结果证明了高阶拉普拉斯算子逆时偏移低频噪声去除方法的可行性和有效性。

关键词：逆时偏移低频噪声拉普拉斯算子去噪方法

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基于拉普拉斯算子的Snakes方法分析

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第6期17卷 1291-1295页

作者：张亶陈为单开佳陆成刚彭群生浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027 浙江大学数学系杭州310027

基于一个与传统Snakes方法能量函数等价的目标优化函数,变分得到Snakes的水平集形式.该形式具备清晰的几何物理意义:一方面,演化速度自适应于图像内容,并在理论上精确达到零,给出了Snakes曲线在边缘位置停止演化的理由;另一方面,演化方... 详细信息

基于一个与传统Snakes方法能量函数等价的目标优化函数,变分得到Snakes的水平集形式.该形式具备清晰的几何物理意义:一方面,演化速度自适应于图像内容,并在理论上精确达到零,给出了Snakes曲线在边缘位置停止演化的理由;另一方面,演化方向自适应于图像内容,揭示了Snakes的初始曲线不用设定演化方向而水平集需要设定的原因.文中结果对如何拓展水平集演化方向的自适应性具有理论意义.

关键词： Snakes 拉普拉斯算子水平集几何分析