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基于颜色校正和深度信息去雾的水下感知系统

光子学报 2024年第6期53卷 183-198页

作者：毛昭勇刘楠陈刚琦侯冬冬沈钧戈西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 中国航天科技创新研究院北京100088 西北工业大学航海学院西安710072 中国船舶重工集团公司第七一三研究所河南省水下智能装备重点实验室郑州450015

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数... 详细信息

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数据不足的难点。设计了一种基于深度信息的去雾方法,结合水下成像模型对图像进行去雾处理,提升图像质量。设计了一种基于中心点检测的通道重排网络,将卷积神经网络中浅层的详细特征完全集成到深层中,且无需锚框,增强对小目标、密集目标的特征提取能力。实验表明,该系统可从水下图像中恢复真实陆地色彩,准确感知水下场景相对距离,并实现域内和跨域高精度目标感知,在URPC数据集上取得了78.2%的域内目标检测精度,比基准CenterNet高出4.6%,在UTTS数据集上取得81.5%跨域目标检测精度,证明了该系统的有效性。

关键词：目标检测去雾深度估计颜色校正水下图像

一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 258-265页

作者：王彩玲张静王洪伟宋晓楠纪童西安石油大学计算机学院陕西西安710065 西北工业大学光电与智能研究院陕西西安710072 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种... 详细信息

高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型(ASPS-MRTV)。该方法主要包括以下几个步骤,首先,对高光谱数据进行归一化处理,将归一化后的三维图像按光谱维等分为n个子空间;其次,采用粗细划分策略构造自适应子空间光谱特征提取框架,将每个空间波段拉伸为一维向量后用信息散度构造波段的相似性矩阵,按照聚类的思想对n个子空间进行自适应;然后,将每个自适应子空间的光谱波段平均值进行叠加,形成光谱特征;最后,对所得到的光谱特征数据利用多尺度相对全变分技术提取结构特征。为了增强样本的线性可分性,在数据堆叠之后进行核主成分分析,最终形成空谱特征。对比实验中统一使用惩罚参数C和核参数σ都为24.5的SVM进行分类。经测试,ASPS-MRTV网络模型在Indian Pines、 University of Pavia两个数据集上分别以5%, 1%的训练样本达到了97.06%、 98.98%的总体分类精度。实验结果表明,该模型与SVM、 ASPS(ED)、 ASPS(ID)、 ASPS-LBP、 ASPS-GlCM、 ASPS-BF模型相比,在分类性能和计算效率方面都取得了更优的效果,有效提高小样本下高光谱图像的分类精度。

关键词：高光谱图像多尺度结构特征信息散度核主成分分析空谱特征

重复使用液体火箭发动机原位无损检测技术应用及展望

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火箭推进 2024年第1期50卷 46-56页

作者：武晓欣贾洁羽邢理想朱安冬宋澄西北工业大学陕西西安710072 西安航天动力研究所陕西西安710100

重复使用航天运载器是国家战略科技的前沿,研制可重复使用液体火箭发动机成为这一趋势下的迫切需求。火箭返回后发动机是全箭重点检测和维护对象,通过无损检测技术手段在发动机原位状态下获得结构健康状态信息,快速判断产品寿命是否满... 详细信息

重复使用航天运载器是国家战略科技的前沿,研制可重复使用液体火箭发动机成为这一趋势下的迫切需求。火箭返回后发动机是全箭重点检测和维护对象,通过无损检测技术手段在发动机原位状态下获得结构健康状态信息,快速判断产品寿命是否满足再次使用要求,对提高液体火箭发动机重复使用可靠性至关重要。综述了当前应用于航空航天领域的无损检测技术,对其在液体火箭发动机中的适用性进行了评估和分析。结合液体火箭发动机特点和重复使用无损检测应用场景,超声检测、数字图像测量、羽流光谱和快响应动态传感器等技术亟需开展研究,同时应开发自动化、智能化专用检测设备,形成快速使用维护处理与检测系统,实现液体火箭发动机便携高效、缺陷可视化和定量化等检测能力。

关键词：重复使用液体火箭发动机原位无损检测智能化自动化

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电子信息技术在无人机领域的应用

现代工业经济和信息化 2024年第1期14卷 161-164页

作者：郑泽林李正四川大学电子信息学院四川成都610065 西北工业大学无人机重点实验室陕西西安710072

介绍了电子信息技术在无人机领域的应用情况,分析了导航与控制、通信与数据传输、传感器技术、机器视觉与图像处理技术、人工智能与机器学习、地理信息系统(GIS)等在无人机领域的具体应用,提出了电子信息技术在无人机领域的应用,提高了... 详细信息

介绍了电子信息技术在无人机领域的应用情况,分析了导航与控制、通信与数据传输、传感器技术、机器视觉与图像处理技术、人工智能与机器学习、地理信息系统(GIS)等在无人机领域的具体应用,提出了电子信息技术在无人机领域的应用,提高了无人机的性能和功能。分析认为,电子信息技术为无人机在各个行业的应用提供了技术支持。

关键词：电子信息技术无人机导航与控制通信与数据传输传感器技术人工智能

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AI 绘画研究综述

计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1404-1420页

作者：张泽宇王铁君郭晓然龙智磊徐魁西北民族大学中国民族语言文字信息技术教育部重点实验室兰州730030 西北民族大学数学与计算机科学学院兰州730030

AI绘画,作为计算机视觉领域的热门研究方向,正通过自然语言处理技术、图文预训练大模型,以及新兴的扩散模型,不断拓展其在艺术创作、影视媒体、工业设计、艺术教育等领域的应用边界。将以图生图和以文生图两类AI绘画任务作为主线,深入... 详细信息

AI绘画,作为计算机视觉领域的热门研究方向,正通过自然语言处理技术、图文预训练大模型,以及新兴的扩散模型,不断拓展其在艺术创作、影视媒体、工业设计、艺术教育等领域的应用边界。将以图生图和以文生图两类AI绘画任务作为主线,深入分析了代表性模型及其关键技术和方法。对于以图生图方式,从基于自编码器和基于生成式对抗网络两类模型分别探讨了各自的发展脉络、生成原理以及优缺点,并总结了它们在公共数据集上的效果;对于以文生图方式,归纳了基于扩散模型等三类模型的结构区别,以及在三个数据集上各类模型的生成效果,同时指出利用扩散模型的以文生图方式已成为当下的热点,并预示着未来图像生成方式的多样化发展。对目前主流的AI绘画平台从使用方式、生成速度等角度进行了对比总结。最后在总结AI绘画在技术层面和社会层面所面临的问题与争议的基础上,展望了AI绘画与人类艺术家的互补发展、绘画过程互动性增强以及新职业和产业的出现等未来趋势。

关键词： AI绘画以图生图以文生图图像生成人工智能生成内容(AIGC)

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基于模糊规则的插值推理算法综述

计算机学报 2022年第8期45卷 1687-1711页

作者：李方轶李映杨静西北工业大学计算机学院西安710129 空天地一体化大数据技术及应用国家工程实验室西安710129 陕西省语音与图像信息处理重点实验室西安710129

基于模糊规则的近似推理系统是在模糊集和模糊逻辑理论上建立的,在数学、工程、计算机等科学领域得到了迅速的发展.它作为解决建模和推理中不精确和模糊问题的有效工具,利用模糊if-then规则完成推理任务.传统推理机制只能使用稠密的规... 详细信息

基于模糊规则的近似推理系统是在模糊集和模糊逻辑理论上建立的,在数学、工程、计算机等科学领域得到了迅速的发展.它作为解决建模和推理中不精确和模糊问题的有效工具,利用模糊if-then规则完成推理任务.传统推理机制只能使用稠密的规则库进行推理,其能获得有效结论的前提是保证任何输入的观测值都能与现有的模糊规则相匹配.模糊规则插值(Fuzzy Rule Interpolation,FRI)技术能够有效地利用不完备(或稀疏)的规则库实现推理,为没有规则匹配的观测值通过规则插值估计出其结论.本文系统地综述了基于模糊规则的插值推理技术,着重介绍基于α-截集和基于中间规则的两大类插值方法,通过代表性算法揭示了这两类方法的基本思想.同时,还简要介绍了模糊插值推理系统的其他方法和规则插值算法的实际应用.此外,本文汇总了11个常用的评价指标,并对典型算法进行了系统的比较和讨论.最后对未来的研究工作进行了展望.

关键词：模糊规则插值不完备规则库模糊α-截集模糊中间规则模糊插值推理

多信息融合的多姿态三维人脸面部五官标志点定位方法

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计算机学报 2012年第1期35卷 163-172页

作者：郭哲张艳宁林增刚陕西省语音与图像信息处理重点实验室西北工业大学计算机学院西安710129

针对三维人脸模型面部五官标志点定位对姿态变化非常敏感的问题,提出了一种基于多信息融合的多姿态三维人脸五官标志点定位方法.首先对二维人脸纹理图像采用仿射不变的Affine-SIFT方法进行特征点检测,再利用映射关系将其投影到三维空间... 详细信息

针对三维人脸模型面部五官标志点定位对姿态变化非常敏感的问题,提出了一种基于多信息融合的多姿态三维人脸五官标志点定位方法.首先对二维人脸纹理图像采用仿射不变的Affine-SIFT方法进行特征点检测,再利用映射关系将其投影到三维空间,并采用局部邻域曲率变化最大规则和迭代约束优化相结合的方法对面部五官标志点进行精确定位.在FRGC2.0和自建NPU3D数据库的实验结果表明,文中方法无需对姿态和三维数据的格式进行预先估计和定义,算法复杂度低,同时对人脸模型的姿态有着较强的鲁棒性,与现有五官标志点定位方法相比,有着更高的定位精度.

关键词：三维人脸模型标志点定位多信息融合多姿态迭代约束优化

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实时语音驱动的虚拟说话人

清华大学学报（自然科学版） 2011年第9期51卷 1180-1186页

作者：李冰锋谢磊周祥增付中华张艳宁西北工业大学计算机学院陕西省语音与图像信息处理重点实验室西安710129

该文实现了一个实时语音驱动的虚拟说话人面部动画方案。随着语音信号的输入,同步生成对应的面部动画。这种实时语音驱动的虚拟说话人在可视电话、虚拟会议、音视频聊天等即时通讯与娱乐媒体领域具有巨大的应用潜力。由于音素是最小的... 详细信息

该文实现了一个实时语音驱动的虚拟说话人面部动画方案。随着语音信号的输入,同步生成对应的面部动画。这种实时语音驱动的虚拟说话人在可视电话、虚拟会议、音视频聊天等即时通讯与娱乐媒体领域具有巨大的应用潜力。由于音素是最小的可分发音单元,因此构建音素识别器,对输入语音信号进行实时音素识别。为提高语音与口型的同步效果,改进了音素识别与输出算法。考虑协同发音影响,利用动态视素生成算法,将识别得到的音素转化为对应的面部动画参数序列。最后用参数序列驱动按照MPEG-4面部动画标准参数化的3-D头部模型,实现面部动画的同步生成。主观MOS评测结果表明:本文所实现的实时语音驱动虚拟说话人在的同步性和逼真度上的MOS评分分别达到了3.42和3.50。

关键词：可视语音合成虚拟说话人面部动画

基于Co-motion的可见光-热红外图像序列自动配准算法

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自动化学报 2010年第9期36卷 1220-1231页

作者：张秀伟张艳宁杨涛张新功邵大培西北工业大学计算机学院陕西省语音与图像信息处理重点实验室西安710129

提出了一种基于Co-motion的可见光-热红外图像序列自动配准方法,引入Co-motion运动统计特征来解决异源图像序列配准问题,从而避开了异源图像相似图像特征提取和精确运动检测的难题.由于可见光和热红外成像机理不同,在运用运动统计特征时... 详细信息

提出了一种基于Co-motion的可见光-热红外图像序列自动配准方法,引入Co-motion运动统计特征来解决异源图像序列配准问题,从而避开了异源图像相似图像特征提取和精确运动检测的难题.由于可见光和热红外成像机理不同,在运用运动统计特征时,会面临与同源配准不同的诸多问题,如难以提取相似前景、大量外点干扰和易受大尺度变化的影响等.本文通过对所面临难题的分析,提出了适合于异源图像序列配准的同名点对选取方法和外点去除方法,并精确迭代优化变换模型.对俄亥俄州大学红外-可见光数据库和自建数据库共8组数据的实验分析结果表明,该算法在大尺度、旋转、平移及视场角变化下均能精确配准.

关键词：图像配准 Co-motion 可见光图像序列热红外图像序列