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基于AE-Xgboost的室内火灾温度变化预测模型
1
作者 宋岩升 肖广 +1 位作者 王浩然 董龙威 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期695-704,共10页
使用机器学习算法构建一个预测模型,准确地预测室内火灾中温度的变化,保障个人生命和财产安全。采用AE对合成的温度数据进行降维,然后利用所得参数来构建Xgboost模型(AE-Xgboost),最后通过一个火灾数值模拟案例和一系列火灾测试的数据验... 使用机器学习算法构建一个预测模型,准确地预测室内火灾中温度的变化,保障个人生命和财产安全。采用AE对合成的温度数据进行降维,然后利用所得参数来构建Xgboost模型(AE-Xgboost),最后通过一个火灾数值模拟案例和一系列火灾测试的数据验证AE-Xgboost的预测能力。AE-Xgboost与其他7个预测模型相比,R^(2)具有最大值0.999,均方差MSE具有最小值4.93×10^(-5);AE-Xgboost对11组验证数据进行预测后,所得R^(2)值均高于0.96。AE-Xgboost在预测室内火灾中温度变化方面具有较高的预测精度和较强的泛化能力,且适用于t 2型和缓慢增长类型的火灾。 展开更多
关键词 室内火灾温度 自编码器 极限梯度提升 预测模型
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位场垂向梯度最佳自比值的边界检测技术 被引量：15
2
作者 王彦国 张凤旭 +2 位作者 刘财 王祝文 张瑾 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2463-2472,共10页
位场梯度换算在地质体边界检测中有着重要的应用.但传统的梯度算法易受干扰影响,计算稳定性差,且很难在复杂的叠加异常中识别出小型地质体的边界.鉴于此,本文给出了自比值的定义,提出了能够处理高阶导数的位场垂向梯度最佳自比值的边界... 位场梯度换算在地质体边界检测中有着重要的应用.但传统的梯度算法易受干扰影响,计算稳定性差,且很难在复杂的叠加异常中识别出小型地质体的边界.鉴于此,本文给出了自比值的定义,提出了能够处理高阶导数的位场垂向梯度最佳自比值的边界检测方法,阐述了方法的数学含义和物理意义.模型试验表明,垂向梯度最佳自比值算法不仅计算稳定性强,而且能清晰地检测出传统梯度算法无法检测的模型体边界.在地质条件复杂的鸭绿江盆地的重力异常实例应用中,垂向三阶导数最佳自比值计算结果识别出的构造边界与实际地质体分布有着较好的对应关系,这不但与前人的工作成果互为佐证,而且自比值圈定的负异常分布区能较好地反映出浑江煤田的工作范围. 展开更多
关键词 梯度算法 边界检测 噪声干扰 垂向梯度 最佳自比值
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一种新的图像清晰度评价函数 被引量：68
3
作者 朱孔凤 姜威 +2 位作者 王端芳 张进 周贤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期464-468,共5页
离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键,需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。深入研究了各种图像梯度的分布情况后发现模糊图像小梯度像素数较大,而清晰图像大梯度的像素数则明显比模糊图像的... 离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键,需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。深入研究了各种图像梯度的分布情况后发现模糊图像小梯度像素数较大,而清晰图像大梯度的像素数则明显比模糊图像的多,因此可以给梯度加一个阈值,去掉梯度小的值保留梯度大的值,这样可以突出清晰图像的的优势,易于准确判断。首次提出了一种用图像梯度加阈值求和作为由于离焦产生的模糊图像的评价函数,建立了上述评价函数的数学模型,并给出了实验结果和分析。与以往的图像灰度方差、梯度和、小波变换等评价函数相比,给出的评价函数无偏性好、单峰性强,信噪比高,计算量小,在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点。 展开更多
关键词 离焦模糊图像 清晰度评价函数 梯度 阈值 自动聚焦
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基于最大梯度和阈值的自动聚焦算法 被引量：11
4
作者 高赞 姜威 朱孔凤 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第5期49-54,共6页
目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法... 目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法。首先,对任意可能的梯度方向都求出它的梯度,比较后得到最大的梯度,利用最大的梯度作为最后的结果。同时,考虑到算法的精确度和稳定性,再引入了阈值参数。经过实验表明,该算法具有单峰性强、无偏性好、灵敏度高、稳定性好等特点。 展开更多
关键词 自动聚焦 评价函数 梯度 噪声 阈值
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基于Roberts梯度的自动聚焦算法 被引量：31
5
作者 高赞 姜威 +1 位作者 朱孔凤 王超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期117-121,共5页
如何快速有效地实现聚焦一直是图像测量中的焦点,其中图像自动聚焦评价函数的选择是关键问题。在比较、研究图像聚焦评价函数和边缘检测的基础上,提出了将Roberts梯度算子作为聚焦评价函数引入自动聚焦之中,同时为了消除噪声的影响,仔... 如何快速有效地实现聚焦一直是图像测量中的焦点,其中图像自动聚焦评价函数的选择是关键问题。在比较、研究图像聚焦评价函数和边缘检测的基础上,提出了将Roberts梯度算子作为聚焦评价函数引入自动聚焦之中,同时为了消除噪声的影响,仔细研究阈值问题,并引入了一个阈值参数。经过大量的仿真实验,画出了几种自动聚焦算法的聚焦图形,并进行了详细的比较分析。结果表明,引入参数的Roberts算子具有无偏性好、单峰性强、灵敏度高等特点,该算子比其他评价函数更为准确、稳定、可靠。 展开更多
关键词 自动聚焦 阚值 评价函数 Roberts梯度
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融合梯度差信息的稀疏去噪自编码网络在异常行为检测中的应用 被引量：27
6
作者 袁静 章毓晋 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期604-610,共7页
本文是在稀疏去噪自编码网络的基础上,增加梯度差约束条件改进了自编码网络的解码效果,并成功地应用于全局异常行为检测的领域.基于稀疏自编码网络异常行为的检测过程是通过训练非异常行为的视频帧数据得到自编码网络模型,将待测视频帧... 本文是在稀疏去噪自编码网络的基础上,增加梯度差约束条件改进了自编码网络的解码效果,并成功地应用于全局异常行为检测的领域.基于稀疏自编码网络异常行为的检测过程是通过训练非异常行为的视频帧数据得到自编码网络模型,将待测视频帧输入模型,根据前向传播算法得到模型的输出,计算输出与输入之间的损失值,当该值高于某个阈值时,判定该视频帧中存在异常行为.通过在标准异常行为库开展的实验表明融合梯度差信息的稀疏去噪自编码网络算法较传统的稀疏去噪自编码网络算法在全局异常行为检测中更加有效. 展开更多
关键词 自编码网络 稀疏编码 梯度差信息 异常行为
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FPGA实时实现PGA算法的研究 被引量：3
7
作者 郝智泉 王贞松 刘波 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期342-347,共6页
合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的... 合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的解决方案.针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法——PGA算法,以FPGA作为实现平台,通过对算法的本质的挖掘,提出了适于FPGA实时实现的对于经典算法的改进算法.同时也阐述了将改进算法映射到FPGA实现的设计过程.实验结果表明,改进的算法较经典的PGA算法明显地减少了迭代次数,在SOC中通过硬件的运算精度能够满足系统的要求. 展开更多
关键词 SAR 嵌入式高性能计算 相位梯度 自聚焦 FPGA
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一种基于图像处理的快速自动聚焦算法 被引量：5
8
作者 郭建 赵显 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期22-25,共4页
提出了一种基于图像处理的快速自动聚焦算法.该方法采用拉普拉斯梯度函数作为聚焦评价函数,然后利用改进的极点搜索算法寻找对焦平面.采用该搜索算法能在全局内进行极点搜索,快速找到成像质量最高的图像,有效地避免局部极值的干扰,快速... 提出了一种基于图像处理的快速自动聚焦算法.该方法采用拉普拉斯梯度函数作为聚焦评价函数,然后利用改进的极点搜索算法寻找对焦平面.采用该搜索算法能在全局内进行极点搜索,快速找到成像质量最高的图像,有效地避免局部极值的干扰,快速有效地实现自动聚焦. 展开更多
关键词 自动聚焦 拉普拉斯梯度函数 极点搜索
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采用最大灰度梯度法实现经纬仪自动调焦控制 被引量：33
9
作者 梁敏华 吴志勇 陈涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3016-3021,共6页
提出了一种基于最大灰度梯度的经纬仪自动对焦方法,以CMOS相机为图像传感器,用计算机进行数据处理并控制驱动电路调整相机镜头的位置来实现自动调焦。首先,选择包含主体成像目标的最小区域作为对焦选择区域,不仅有效地节省了系统处理图... 提出了一种基于最大灰度梯度的经纬仪自动对焦方法,以CMOS相机为图像传感器,用计算机进行数据处理并控制驱动电路调整相机镜头的位置来实现自动调焦。首先,选择包含主体成像目标的最小区域作为对焦选择区域,不仅有效地节省了系统处理图像的时间,而且极大地减小了复杂背景对精确调焦的干扰,提高了调焦准确率;其次,求出边缘上任意可能梯度方向的梯度,比较后得到每个边缘点的最大梯度;最后,采用最大灰度梯度作为系统的自动聚焦判距。实验结果表明,系统的调焦分辨率为0.01～0.02mm,能够满足经纬仪第一像面焦深的调焦要求。该调焦算法具有单峰性强、无偏性好、灵敏度高、稳定性好以及可实时性操作等特点。 展开更多
关键词 光电经纬仪 自动聚焦 评价函数 灰度梯度 对焦窗口
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基于改进人工神经网络的航天器电信号分类方法 被引量：7
10
作者 李可 王全鑫 +2 位作者 宋世民 孙毅 王浚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期596-601,共6页
根据航天器系统级电性能测试工作中数据量大、任务繁重的特点,设计了基于人工神经网络的智能分类系统,对原始测试数据进行智能化分类,将非线性的调试经验以数据的形式储备,可在减少测试工作中对人为经验依赖的同时为航天器信号识别快速... 根据航天器系统级电性能测试工作中数据量大、任务繁重的特点,设计了基于人工神经网络的智能分类系统,对原始测试数据进行智能化分类,将非线性的调试经验以数据的形式储备,可在减少测试工作中对人为经验依赖的同时为航天器信号识别快速提供专家知识。考虑到经典的人工神经网络系统有训练时间长和对网络初始权值的依赖程度高等不足,利用主成分分析对数据进行压缩和自动编码技术对网络权值进行初始化。实验数据测试表明:与传统方法相比,本文提出的改进学习系统的分类准确率、稳定性和响应速度均得到显著提高。 展开更多
关键词 故障诊断 人工神经网络 模式识别 自动编码 电信号 梯度下降法
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应用于短脉冲激光加工的自动调焦系统 被引量：4
11
作者 邬泳 傅星 +3 位作者 周志远 刘春阳 孙凤鸣 胡小唐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第5期105-108,共4页
针对现有的纳秒脉冲激光微加工系统,设计了基于图像处理的自动调焦系统。从焦点检测的历史背景出发,结合光学的成像原理,提出了以图像梯度为对焦评价函数的自动调焦技术。把此自动调焦系统应用于原系统中,形成了以控制单元、激光器、机... 针对现有的纳秒脉冲激光微加工系统,设计了基于图像处理的自动调焦系统。从焦点检测的历史背景出发,结合光学的成像原理,提出了以图像梯度为对焦评价函数的自动调焦技术。把此自动调焦系统应用于原系统中,形成了以控制单元、激光器、机械结构和光路系统为主要组成部分的纳秒脉冲激光微加工系统。通过对加工实验效果和对焦评价函数曲线的对比分析,证实了此调焦系统适用于短脉冲激光加工,从而有效地提高了系统的加工精度和效率。 展开更多
关键词 自动调焦 激光加工 图像梯度 图像处理
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一种改进的蚁群算法在断层自动追踪中的应用 被引量：6
12
作者 赵俊省 孙赞东 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第27期59-64,共6页
断层属性体是自动解释断层的基础,但这些属性也包括来自地层成层性和各种噪声产生的假象,这些假象使得断层位置和断层系统交切关系变得模糊不清,很难准确识别和拾取断层。与噪声不同的是,断层线的延伸均有一定的方向。基于此特点,本文... 断层属性体是自动解释断层的基础,但这些属性也包括来自地层成层性和各种噪声产生的假象,这些假象使得断层位置和断层系统交切关系变得模糊不清,很难准确识别和拾取断层。与噪声不同的是,断层线的延伸均有一定的方向。基于此特点,本文通过计算数据块的梯度方向约束蚂蚁追踪的范围,根据计算数据块的方向一致性区分断层和噪音,用蚁群算法在相干数据体或其他断层增强数据体中自动识别和追踪断层。此外,使用Zhang-Suen算法对蚁群追踪到的断层数据体中断层线进行细化处理,得到可以应用于地震解释的断层线。通过数值模型,验证了该方法在自动追踪断层和抑制影响断层识别的线性噪声中应用的可行性和有效性。实际地震资料的断层自动提取的结果表明,基于梯度方向约束的群算法是一种有效的断层追踪方法,在提高计算效率、减小计算量和抑制线性噪声方面具有一定优越性。 展开更多
关键词 蚁群算法 断层 自动追踪 相干属性 梯度
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一种新的图像清晰度评价函数 被引量：28
13
作者 王勇 谭毅华 田金文 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期124-126,共3页
准确有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结... 准确有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结果。与以往常用的评价函数相比,具有更高的可靠性和聚焦灵敏度。 展开更多
关键词 自动聚焦 清晰度评价函数 聚焦窗口 平方梯度
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基于色彩相关性的彩色图像清晰度评价算法 被引量：4
14
作者 郭惠楠 曹剑中 +3 位作者 周祚峰 唐利孬 王华 马楠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期3132-3136,共5页
数字图像的清晰度评价对于相机自动对焦而言至关重要。针对现有清晰度评价函数的不足之处,提出了一种针对彩色数字图像的空域清晰度评价算法。此算法利用像素三刺激值之间的色差相关性判定像素点的色彩,建立清晰度色差因子;运用非线性... 数字图像的清晰度评价对于相机自动对焦而言至关重要。针对现有清晰度评价函数的不足之处,提出了一种针对彩色数字图像的空域清晰度评价算法。此算法利用像素三刺激值之间的色差相关性判定像素点的色彩,建立清晰度色差因子;运用非线性函数提高了像素点的梯度增益系数,使该评价函数对特殊条件下图像的清晰度判定更敏感。实验证明,该评价函数在评价一般自然图像清晰度时比传统评价算法更为敏感;在典型评价函数评价特殊目标图像失效时,该算法依然具有良好的鲁棒性;此算法计算量较小,执行效率高,易于硬件实现。 展开更多
关键词 图像清晰度 自动对焦 色彩相关性 评价函数 梯度
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基于图像清晰度的快速自动聚焦算法 被引量：9
15
作者 王勇 王典洪 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第3期370-372,共3页
提出了一种新的快速自动聚焦算法;通过梯度阈值处理提高聚焦图像的信噪比,对选取的聚焦窗口采用图像边缘点判据与改进的Tenengrad聚焦函数相结合的方法,通过自适应变步长登山搜索算法实现了自动聚焦过程从快速粗调到精确细调的过渡;验... 提出了一种新的快速自动聚焦算法;通过梯度阈值处理提高聚焦图像的信噪比,对选取的聚焦窗口采用图像边缘点判据与改进的Tenengrad聚焦函数相结合的方法,通过自适应变步长登山搜索算法实现了自动聚焦过程从快速粗调到精确细调的过渡;验证结果证明该算法和实际聚焦过程吻合,比已有的聚焦算法在聚焦可靠性、速度及灵敏度上有较大提高。 展开更多
关键词 自动聚焦 评价函数 阈值梯度 边缘点 登山搜索
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扣机电磁铁优化设计 被引量：2
16
作者 郭保全 彭峰生 +1 位作者 潘玉田 解志坚 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2005年第3期39-42,共4页
过去基本上采用试算法进行火炮自动机电扣机的电磁铁主要参数设计。根据电扣机设计的两类问题和广义梯度法解决多变量、非线性约束问题的一般方法,提出了扣机电磁铁主要设计参数的优化算法。并以某扣机电磁铁设计为例,对其推力进行了优... 过去基本上采用试算法进行火炮自动机电扣机的电磁铁主要参数设计。根据电扣机设计的两类问题和广义梯度法解决多变量、非线性约束问题的一般方法,提出了扣机电磁铁主要设计参数的优化算法。并以某扣机电磁铁设计为例,对其推力进行了优化计算。提出的方法可直接用于扣机电磁铁设计,也可用于其他类型电磁铁设计计算。 展开更多
关键词 机械设计 优化理论 广义梯度法 自动机 扣机电磁铁
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一种改进的自动聚焦算法 被引量：6
17
作者 姜威 高赞 朱孔凤 《山东大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期119-123,共5页
在日益自动化的今天,必须快速有效地实现图像测量的自动化.而要达到此目的,首先必须选择一个合适的图像自动聚焦评价函数.在研究了众多图像聚焦评价函数的基础上,发现梯度算子存在一些不足之处,为此将阈值引入到该算子中.经过大量的仿... 在日益自动化的今天,必须快速有效地实现图像测量的自动化.而要达到此目的,首先必须选择一个合适的图像自动聚焦评价函数.在研究了众多图像聚焦评价函数的基础上,发现梯度算子存在一些不足之处,为此将阈值引入到该算子中.经过大量的仿真实验,结果表明,引入阈值的算子的聚焦性能有了明显的改善,而且比其他的评价函数也更加准确、稳定、可靠. 展开更多
关键词 自动聚焦 评价函数 阈值 梯度
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运动模糊图像点扩散函数参数估计 被引量：1
18
作者 王海莉 王玉良 +1 位作者 陆晓燕 李丹 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期65-70,共6页
为解决图像拍摄过程中相机与目标之间相对运动造成的图像模糊问题,提出一种基于梯度倒谱、最小二乘法与微分自相关结合的算法估计运动模糊图像点扩散函数(PSF)参数,通过对模糊图像梯度倒谱分析并结合最小二乘法估计出模糊方向,进而通过... 为解决图像拍摄过程中相机与目标之间相对运动造成的图像模糊问题,提出一种基于梯度倒谱、最小二乘法与微分自相关结合的算法估计运动模糊图像点扩散函数(PSF)参数,通过对模糊图像梯度倒谱分析并结合最小二乘法估计出模糊方向,进而通过微分自相关法估计模糊尺寸。采用该算法对仿真模糊图像和实拍模糊图像进行PSF参数估计,当模糊方向角在0°~179°、模糊尺度在5~60个像素时,本文算法估计的模糊角度绝对误差小于2°,模糊长度绝对误差小于2个像素。与其他文献算法的对比结果表明,本文算法可以准确识别图像运动模糊参数。 展开更多
关键词 运动模糊 点扩散函数 梯度倒谱 自相关
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基于梯度计算的自动聚焦图像清晰度评价函数仿真分析 被引量：8
19
作者 潘雪娟 朱尤攀 +5 位作者 潘超 韩娟 李大庆 张皓 罗琳 李泽民 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期960-968,共9页
基于梯度计算的评价函数在自动聚焦系统中应用广泛,函数形式变化多样,本文基于图像梯度计算的数学原理,通过MATLAB仿真分析,对比了常见梯度类评价函数的性能,总结了梯度类评价函数应用中结合系统成像质量控制算法性能的方法。
关键词 梯度算子 评价函数 数学原理 自动聚焦 MATLAB
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基于Matlab的图像清晰度评价方法研究 被引量：8
20
作者 张仕玲 孙旭 《通信技术》 2011年第12期7-9,共3页
准确有效的清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的基础。采用Matlab软件的图像处理工具比较空域和频域上的图像清晰度评价算法;提出一种基于离散小波变换的快速算法(FDWT)的图像清晰度算子,采用Matlab软件对该算法进行仿... 准确有效的清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的基础。采用Matlab软件的图像处理工具比较空域和频域上的图像清晰度评价算法;提出一种基于离散小波变换的快速算法(FDWT)的图像清晰度算子,采用Matlab软件对该算法进行仿真,实验结果表明该算法具有较高的可靠性和聚焦灵敏度。同时还与其它已有方法进行了对比,包含基于图像边缘检测的方法:Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplace算子;频域方法:离散余弦变换(DCT)等。结果表明FDWT算法不仅计算速度快,而且模拟出的MTF曲线平滑,具有较好的效果。 展开更多
关键词 图像清晰度 快速离散小波变换 灰度梯度 自动调焦
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