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在图像处理研究领域,图像有多种特征,包含点特征、线特征、边缘特征等,可以针对具体问题来提取具体的特征。本文尝试利用图像特征来解决两个实际问题,一是通信系统中的信号解调,一个是视频拼接。
无线通信在各行各业都有着广泛的应用,是现代生活正常进行必不可缺的一部分。通信系统的基本框架中包含调制、传输、解调等三大模块,其中,解调模块的重要性毋庸置疑,接收端能否正确解调出发送端所发送的信号标志着整个通信过程是否成功。本文尝试将发送端的“0”、“1”信号映射到小波图像域的纹理特征进行识别来实现通信解调,这是一次新的尝试。
视频拼接在现在生活如视频会议和视频监控中已有了很好的应用。视频由一帧帧图像组成,实现视频拼接的关键也就是实现图像拼接。现在的图像拼接算法较多,但速度不够快,而拼接速度也是视频拼接能够较好进行的一个关键。本文尝试利用Harris角点的位置信息进行图像拼接,是对图像拼接算法的一次创新。
全文的具体内容和创新点可概括如下:
1、幅度检测是经典而成熟的通信解调方法之一,并且性能不错。而新提出的一种连续相位的扩展二元相移键控(ContinuousPhase-ExtendedBinaryPhaseShiftKeying,CP-EBPSK)调制带宽利用率很高,但由于“0”、“1”调制信号差别很小,对噪声很敏感,所以亟待提高解调性能。由于幅度检测方法在解调过程中对于冲击滤波输出的波形特征尚未有效利用,另外考虑到小波函数的快速衰减性特别适合于信号瞬变信息的检测,所以本文尝试提出一种基于小波变换的方法来对该调制信号进行解调。
2、变换得到的小波图像会出现“V”字纹理和和非“V”字背景,分别对应着调制信号的“1”和“0”。如果直接对图像提取“V”字特征进行解调,误码率会较大,这是由于CP-EBPSK调制信息较弱,“0”、“1”信号波形差别很小。所以,本文在提取图像特征之前,先运用数学形态学处理中的开启操作运算对图像进行预处理,以有效去除目标物体周围及其内部的噪点,有效提高检测性能。
3、图像拼接的关键是图像配准,要完成图像配准首先要提取有效的图像特征。图像特征有很多种,本文选择了提取Harris角点特征,因其方法简单,定位准确,对多个区域的结点也能精确检测,并且对局部噪声不敏感,抗噪能力较强。
4、在利用提取出的Harris角点进行配准的工作中,以前较成熟的做法是以角点为中心,设定某个值为边长形成一个块,然后对两幅图像的各个块进行相关匹配,相关性最大者认为是最佳匹配的。这一做法计算量太大,配准时间较长,难以满足视频拼接对速度的要求。本文则尝试利用角点位置这一重要信息来进行匹配,而不再根据像素值来计算块间相关性,从而大大减少了计算时间,获得了较好的效果。