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基于QR码与菲涅尔纯相位全息图的多图像加密方法

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光子学报 2025年第1期54卷 144-158页

作者：沈川潘俊俏王安临沈泽王晓蝶张成韦穗安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230061 安徽大学电子信息工程学院合肥230061

针对目前光学图像加密方法容易遭受到光学污染,造成解密图像质量下降的问题,结合具有纠错机制的快速响应码和菲涅尔纯相位全息图提出了一种基于计算全息的多图像加密方法。明文图像首先被编码成快速响应码,然后将其转化成菲涅尔纯相位... 详细信息

针对目前光学图像加密方法容易遭受到光学污染,造成解密图像质量下降的问题,结合具有纠错机制的快速响应码和菲涅尔纯相位全息图提出了一种基于计算全息的多图像加密方法。明文图像首先被编码成快速响应码,然后将其转化成菲涅尔纯相位全息图,并在混沌系统的安全性增强下,采用异或叠加作为实现多图像加密的策略。开展密钥敏感性分析实验,结果表明,即使密钥的参数发生微小变化也会导致解密失败;并且通过对密文进行密钥敏感性分析、抗裁剪攻击分析、抗椒盐噪声分析以及抗高斯噪声分析等一系列实验,验证了所提方法的鲁棒性。模拟实验和光学实验均验证了该方法的有效性和可行性。该方法实现多图像加密不依赖于光学维度的复用技巧,可以减少加密系统构建时的复杂性。全息图和快速响应码的结合,为抵御光学污染构建了冗余纠错机制,提高了目标图像抵御光学污染的有效性。

关键词：多图像加密菲涅尔纯相位全息图异或叠加 QR码混沌系统

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空间定位与特征泛化增强的铁路异物跟踪检测

北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 9-18页

作者：陈永王镇周方春兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 甘肃省人工智能与图形图像处理工程研究中心兰州730070

针对现有深度学习异物跟踪检测算法易受复杂环境、目标遮挡等影响,导致出现漏检及检测精度低等问题,提出了一种空间定位与特征泛化增强的铁路异物跟踪检测算法。提出改进多尺度级联GhostNet特征提取网络,提升对红外目标的特征提取能力;... 详细信息

针对现有深度学习异物跟踪检测算法易受复杂环境、目标遮挡等影响,导致出现漏检及检测精度低等问题,提出了一种空间定位与特征泛化增强的铁路异物跟踪检测算法。提出改进多尺度级联GhostNet特征提取网络,提升对红外目标的特征提取能力;利用异物空间位置定位与泛化形态信息,设计空间定位与特征泛化增强模块,增强对复杂场景下位置移动与跟踪轨迹变化目标的检测精度;构建金字塔预测网络,得到红外铁路异物的检测锚框、类别及置信度信息;通过改进类别和置信度显示的DeepSORT跟踪算法,结合卡尔曼滤波与匈牙利算法实现红外弱光环境下铁路异物跟踪检测。实验结果表明:所提算法对铁路异物的跟踪检测精确度达到83.3%,平均检测速度为11.3帧/s;与比较算法相比,所提算法检测精度更高,对红外弱光场景下铁路异物跟踪检测具有较好的性能。

关键词：机器视觉异物检测红外弱光空间定位特征泛化增强目标跟踪

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基于独立分量分析的人脸自动识别方法研究

红外与毫米波学报 2001年第5期20卷 361-364页

作者：丁佩律梅剑锋张立明康学雷复旦大学电子工程系智能与图像实验室上海200433

提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得... 详细信息

提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得到了一个最优的独立基子集 ;最后 ,选择合适的分类器根据待识别图像在独立基上投影系数进行分类判决 .对人脸图像库的实验表明本方法识别率比基于主元分析的特征脸方法高 ,且计算量小于传统的基于

关键词：独立分量分析 ICA 主分量分析 PCA 遗传算法 GA 人脸自动识别图像处理

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在变换域中用HMT图像降噪的研究

红外与毫米波学报 2001年第5期20卷 356-360页

作者：林哲民张立明丁佩律复旦大学电子工程系智能与图像实验室上海200433

研究了 HMT(隐马尔科夫树 )在变换域中进行图像降噪的应用 .就不同复杂程度的图像、不同类型噪声、及用不同的变换域与传统方法进行比较 ,得到结论 :变换域中的方法比在非变换域中的传统方法优越 ,HMT在小波域和 DCT域有着近似的效果 ,... 详细信息

研究了 HMT(隐马尔科夫树 )在变换域中进行图像降噪的应用 .就不同复杂程度的图像、不同类型噪声、及用不同的变换域与传统方法进行比较 ,得到结论 :变换域中的方法比在非变换域中的传统方法优越 ,HMT在小波域和 DCT域有着近似的效果 ,在高斯白噪声下 HMT方法是最有效的 ,在相关噪声下。

关键词：降噪隐马尔科夫树 HMT 小波变换余弦变换 DCT 变换域图像处理

基于优化算法的编码超表面太赫兹波前调控设计

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光学学报 2025年第03期 243-253页

作者：马涛刘丽萍孙学宏宁夏大学电子与电气工程学院宁夏沙漠信息智能感知重点实验室

超表面编码技术凭借其对电磁波调控的灵活特性而受到广泛关注。设计了一种适用于太赫兹波段的编码超表面，以实现波前调控。在雷达散射截面减小方面，基于几何相位原理和漫反射理论，设计出2 bit编码的4种超级单元，通过优化算法得到最... 详细信息

超表面编码技术凭借其对电磁波调控的灵活特性而受到广泛关注。设计了一种适用于太赫兹波段的编码超表面，以实现波前调控。在雷达散射截面减小方面，基于几何相位原理和漫反射理论，设计出2 bit编码的4种超级单元，通过优化算法得到最佳排列方式，实现宽带雷达散射截面的缩小。在实现全息成像方面，基于几何相位原理和干涉、衍射理论，以2 bit编码的4种单元为基础，通过优化算法得到最佳相位布局。结果表明，在0.8～1.8 THz范围内，该设计可将雷达散射截面减小至少10 dB，最大减小量为30.5 dB，且入射角度在0°～40°内保持稳定，同时全息图像也有高质量的重建。这种编码方法为实现波前控制提供了一种便捷且高效的手段，展现了广阔的应用潜力。

关键词：编码超表面太赫兹波段优化算法雷达散射截面减小全息成像排列方式

空间混洗与链式残差增强的轻量级视频人群计数

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北京航空航天大学学报 2025年第2期51卷 397-408页

作者：陈永张娇娇周方春兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 甘肃省人工智能与图形图像处理工程研究中心兰州730070

针对现有视频人群计数方法网络模型复杂度高、精确度和实时性差的问题,提出了一种空间混洗与链式残差增强的轻量级视频人群计数方法。所提模型由多尺度深度可分离反向卷积编码器、尺度回归解码器和预测输出层构成。在编码器部分,设计多... 详细信息

针对现有视频人群计数方法网络模型复杂度高、精确度和实时性差的问题,提出了一种空间混洗与链式残差增强的轻量级视频人群计数方法。所提模型由多尺度深度可分离反向卷积编码器、尺度回归解码器和预测输出层构成。在编码器部分,设计多尺度深度可分离反向残差块,提取不同分辨率的人群特征及相邻帧之间的时域特征信息,提高模型的轻量化程度;提出空间混洗模块嵌入到编码骨干网络中,增强不同尺度人群特征提取能力。在解码器部分,改进多分辨率融合模块及链式残差模块,对编码器输出的不同分辨率特征逐层聚合,减少细节特征丢失。通过解码器预测输出,得到回归人群密度图,并通过对密度图逐像素求和输出计数结果。所提方法在Mall、UCSD、FDST、ShanghaiTech等人群视频数据集上进行对比实验,结果表明:所提方法检测帧率和参数量等评价指标均优于对比方法;在Mall数据集上,相较于ConvLSTM人群计数方法,所提方法的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)的误差值分别降低了43.75%、72.71%,对不同场景视频人群计数具有更高的准确率和实时性。

关键词：人群计数空间混洗深度可分离反向残差多分辨率融合轻量级网络

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热红外遥感影像的全天时舰船尾迹检测方法研究

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光学学报 2025年

作者：钟一凡李丽圆陶天宇陈凡胜复旦大学光电研究院上海市智能光电与感知前沿科学研究基地复旦大学信息科学与工程学院中国科学院上海技术物理研究所红外物理重点实验室

由于海面温度垂直分层，船只行驶过后留下可被探测的热尾迹可以延绵数百甚至上千米，相对于船头，热尾迹空间分布更广更容易被观测。因此，本文重点探讨了基于热红外遥感图像的全天时舰船尾迹检测方法，提出了一种基于LSD算法的自适应... 详细信息

由于海面温度垂直分层，船只行驶过后留下可被探测的热尾迹可以延绵数百甚至上千米，相对于船头，热尾迹空间分布更广更容易被观测。因此，本文重点探讨了基于热红外遥感图像的全天时舰船尾迹检测方法，提出了一种基于LSD算法的自适应阈值尾迹检测方法，通过高斯模糊预处理、图像分割、边缘检测及曲线拟合，实现舰船尾迹的识别与分割，显著提高了抗噪声能力和尾迹检测的准确性。实验结果验证了该方法的有效性，为热红外尾迹信息反演与数据集建立提供了支持。

关键词：遥感与传感器直线检测热红外遥感图像舰船尾迹

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基于显著性双流分层感知的NR-IQA方法

天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2025年第2期58卷 189-198页

作者：史再峰康泰王云峰肖云泽罗韬天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学智能与计算学部天津300072

人类会对图像中自己感兴趣的区域给予更多关注,所以发生在这些区域的失真更容易影响人类的主观质量分数,而传统的图像质量评价(IQA)方法并未考虑到图像中不同区域受到关注度的差异,导致预测分数与主观质量分数的拟合程度较低.针对上述问... 详细信息

人类会对图像中自己感兴趣的区域给予更多关注,所以发生在这些区域的失真更容易影响人类的主观质量分数,而传统的图像质量评价(IQA)方法并未考虑到图像中不同区域受到关注度的差异,导致预测分数与主观质量分数的拟合程度较低.针对上述问题,本文利用显著图对图像中受关注区域的突出表达能力,提出了一种基于显著性双流图像质量评价(SDS-IQA)方法.该方法采用显著图分支和原始图分支组成的双流分层结构,从整体和重点两个方面实现图像的多尺度失真感知,并通过双重注意力在所有维度上体现特征的重要性差异.SDS-IQA在特征提取阶段通过在显著图分支使用空间注意力来体现尺度空间上的关注度差别,并通过空间注意力权重来强化原始图分支的失真信息表达,在特征融合阶段使用门控注意力强化通道间的交互,使通道间的关注度差异在融合时得到体现,最终实现对受关注区域中失真的重点表征.实验结果表明,该方法在3个合成数据集(LIVE,TID2013,CSIQ)上的皮尔森线性相关系数分别达到0.976、0.896和0.865,在2个真实数据集(LIVEC,KonIQ-10k)上分别达到0.869和0.877,证明SDS-IQA的预测结果与人类主观评价有良好的拟合性.

关键词：图像质量评价显著图注意力机制

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三维光子晶体的动态色彩响应机制及应用进展

化学学报 2025年第1期 72-86页

作者：田丰李华腾赵国伟汪长春珠海光驭科技有限公司聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系

三维(3D)光子晶体(Photonic Crystals, PCs)因其独特的结构和动态色彩,在智能显示、传感、防伪、信息加密、软体机器人和柔性电子等领域展现出广阔的应用前景.这类材料能够在外界刺激(如温度、pH、湿度、机械力等)下改变自身材料的有序... 详细信息

三维(3D)光子晶体(Photonic Crystals, PCs)因其独特的结构和动态色彩,在智能显示、传感、防伪、信息加密、软体机器人和柔性电子等领域展现出广阔的应用前景.这类材料能够在外界刺激(如温度、pH、湿度、机械力等)下改变自身材料的有序度、有效折光指数(neff)和晶面间距(d),从而产生可逆的动态响应,改变自身的色彩.这种颜色变化非常稳定且不会被光漂白,展现出传统染料和颜料无法比拟的优势.近年来,随着胶体粒子“自下而上”组装方法的迅速发展,极大推动了动态响应型三维光子晶体的研究和应用.本文综述了三维光子晶体在动态变色领域的基础和相关应用的最新进展,系统总结了三维光子晶体结构色材料的颜色动态调控机制,并展示了这类材料在特定领域中的典型应用.最后,本综述对动态三维光子晶体的发展前景进行了展望,旨在促进此类材料的进一步研究与应用.

关键词：三维光子晶体胶体粒子结构色动态响应可视化