基于模糊神经网络的红外图像边缘提取算法
基于多尺度特征提取的图像超分辨率重建
基于多尺度特征提取的图像超分辨率重建基于多尺度特征提取的图像超分辨率重建摘要：图像超分辨率重建技术是一个重要的研究方向，具有广泛的应用前景。
然而现有的方法存在一些难以解决的问题，例如通过插值实现的超分辨率重建效果较差，而且容易出现锐化算法引起的伪影和噪声。
为了解决这些问题，提高超分辨率重建的质量和效率，我们提出了一种基于多尺度特征提取的图像超分辨率重建方法。
本文首先介绍了超分辨率重建的基本原理和一些已有的方法，以此作为本文工作的背景和基础。
接着，我们提出并详细描述了一种新的方法，该方法同样采用了双线性插值作为预处理步骤，然后利用多尺度特征提取方法构建超分辨率重建的高分辨率图像。
该方法通过使用红外视频和红外图像数据集进行了测试，结果表明新的方法优于现有的方法，可以有效提高超分辨率重建的图像质量和效率。
关键词：特征提取；多尺度；超分辨率重建；双线性插值1. 引言随着数字图像获取技术的不断改进和普及，图像超分辨率重建技术已经成为一个热门的研究方向。
在许多应用领域中，高分辨率图像可以提供更多的信息和更清晰的细节，例如医学成像、安全监控、卫星地图等等。
然而，高分辨率的图像不仅需要更大的存储空间，而且在某种程度上会增加传输和处理的成本，因此很多场合下只能获取低分辨率图像。
超分辨率重建技术是一种重要的图像处理技术，可以通过低分辨率图像提取更多的信息，生成高分辨率图像。
早期的超分辨率重建技术采用基于插值的方法，但由于插值方法无法充分利用图像特征，导致其超分辨率重建质量较差。
为了解决这个问题，一些研究者提出了一些基于监督学习和无监督学习的图像超分辨率技术。
本文提出了一种基于多尺度特征提取的图像超分辨率重建方法，该方法在预处理步骤中使用双线性插值，利用多尺度特征提取方法构建超分辨率重建的高分辨率图像。
实验结果表明，该方法可以获得更高的重建质量和效率。
2. 超分辨率重建的基本原理超分辨率重建的基本原理是通过多个低分辨率图像，提取其中的共同特征，重新生成高分辨率图像。
基于Mamba和Transformer的红外与可见光图像融合网络
基于Mamba和Transformer的红外与可见光图像融合网络目录1. 内容概要 (2)1.1 背景与动机 (3)1.2 研究目标与意义 (4)1.3 主要工作与贡献 (5)2. 相关工作 (6)2.1 红外与可见光图像融合方法概述 (7)2.2 Transformer在图像处理中的应用 (8)2.3 Mamba框架简介 (9)3. 研究方法 (10)3.1 网络结构设计 (12)3.1.1 Transformer架构概述 (12)3.1.2 Mamba框架特点 (13)3.1.3 融合网络结构设计 (15)3.2 损失函数与优化算法 (16)3.2.1 常见损失函数介绍 (18)3.2.2 优化算法选择 (19)3.3 过程参数设置与实现细节 (20)4. 实验设计与结果分析 (21)4.1 数据集与实验环境 (22)4.2 实验设计与对比实验 (23)4.2.1 数据预处理与增强方法 (24)4.2.2 实验参数设置 (26)4.2.3 结果对比与分析 (27)4.3 性能评估指标 (28)4.3.1 准确率 (29)4.3.2 信息熵 (29)5. 结果可视化与讨论 (31)5.1 融合图像结果展示 (32)5.2 结果分析 (33)5.3 讨论与展望 (34)6. 总结与未来工作 (35)6.1 研究成果总结 (36)6.2 研究不足与局限 (37)6.3 未来研究方向与展望 (38)1. 内容概要本篇论文提出了一种基于Mamba和Transformer的红外与可见光图像融合网络，旨在提高图像融合的质量和效率。
通过结合Mamba的灵活性和Transformer的强大表征能力，该网络能够有效地将红外和可见光图像的信息融合在一起，从而生成具有更高清晰度和准确性的融合图像。
在具体实现上，该网络采用了分层式架构，包括特征提取、特征融合和决策输出三个阶段。
在特征提取阶段，网络利用Mamba模块对红外和可见光图像进行特征提取，得到不同层次的图像特征。
基于改进机器视觉算法的电力设备红外检测
基于改进机器视觉算法的电力设备红外检测 随着科技的不断进步和应用范围的不断扩大，机器视觉技术在电力设备红外检测中发挥着越来越重要的作用。本文将介绍基于改进机器视觉算法的电力设备红外检测的原理、方法以及应用，旨在提高红外检测的准确性和效率。
一、背景介绍 电力设备是电力系统中的重要组成部分，其正常运行对于电力系统的稳定和可靠运行至关重要。然而，由于电力设备经常在高温、高压和高电流的环境下工作，存在着很大的安全隐患。因此，通过红外检测技术对电力设备进行实时监测和故障诊断成为必要的手段。
二、机器视觉算法在电力设备红外检测中的应用 1. 图像预处理 在电力设备红外检测中，由于环境光线、摄像头等原因，采集到的红外图像中可能存在噪声和干扰。因此，首先需要对采集到的图像进行预处理，以提高图像的质量和准确性。常用的图像预处理方法包括去噪、增强对比度等。
2. 特征提取 特征提取是机器视觉算法中的核心环节，通过提取图像中的主要特征可以帮助检测电力设备的异常情况。红外图像中的主要特征包括温度分布、热点位置等。通过提取这些特征，并与已知的正常状态进行对比，可以准确地判断电力设备的工作状态。
3. 异常检测 在电力设备红外检测中，异常检测是非常重要的一步。通过与正常状态下的特征进行比较，可以及时发现电力设备中的异常情况，从而采取措施修复或更换设备。常见的异常检测方法包括基于统计学的方法、基于机器学习的方法等。
三、改进的机器视觉算法在电力设备红外检测中的应用 1. 神经网络算法 神经网络是一种模拟人脑的计算模型，具备较强的非线性拟合能力和自适应学习能力。在电力设备红外检测中，通过神经网络算法可以提取更复杂、更精确的特征，从而提高检测的准确性。
2. 深度学习算法 深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法，具有强大的数据处理和特征提取能力。在电力设备红外检测中，通过使用深度学习算法，可以充分挖掘数据中的潜在规律和特征，从而实现更准确的检测和诊断。
红外图像处理系统的方案设计
红外图像处理系统的方案设计一、引言1.1 研究背景和意义1.2 研究现状分析1.3 研究方法二、红外图像处理系统的需求分析2.1 系统功能需求2.2 性能指标要求2.3 安全性要求三、红外图像处理系统的硬件设计3.1 硬件平台介绍3.2 设计方案分析3.3 具体实现方案四、红外图像处理系统的软件设计4.1 软件平台介绍4.2 系统框架设计4.3 算法实现五、红外图像处理系统的测试与优化5.1 测试环境搭建5.2 测试方案设计5.3 结果分析与系统优化六、总结与展望6.1 研究成果总结6.2 存在问题与改进6.3 发展前景与展望备注：本提纲仅为示范参考，请根据实际情况进行具体修改和完善。
一、引言近年来，随着红外技术的不断发展，红外图像处理系统在很多领域中得到了广泛的应用。
红外图像处理系统主要用于对红外波段的图像进行去噪、提取特征、分类识别等处理，可应用于军事侦察、环境监测、医疗设备等领域。
存在一些红外图像处理算法和技术，如红外成像、数字信号处理和计算机视觉等方向，这些技术和算法对红外图像处理系统的研究起到了关键作用。
本论文的目的是针对红外图像处理系统进行方案设计，通过分析红外图像处理系统的需求，设计出可行的硬件和软件方案，并搭建测试环境进行实验验证，最终提出系统优化建议。
本文将从五个章节来展开论述。
1.1 研究背景和意义红外图像处理技术是将红外成像技术、数字信号处理技术、计算机视觉技术等多个领域的技术应用于红外图像中，对红外图像进行处理、提取特征和分类，以达到目标检测和目标追踪的目的。
红外图像处理技术具有以下优点：首先，红外图像处理技术与可见光图像处理技术相比，可以在低光、雾、烟雾和沙尘暴等恶劣环境下进行图像采集和处理，具有更广阔的应用前景；其次，红外成像技术可以通过人造热源与自然环境发出的红外辐射来实现目标检测，具有比较高的隐蔽性；最后，红外图像中的纹理特征可以更好的描述目标的表面属性，产生红外图像多样性，很大程度上提高了红外图像处理技术的鲁棒性。
一种改进的BP神经网络非均匀性校正算法
林 斌， 范永 弘
（ 信 息工 程 大 学 测 绘 学 院 ， 河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ５ ２ ）
摘
要： 利用 Ｂ Ｐ神经网络进 行红外焦平 面阵列 的非均匀性校正 ， 容易产生校正精度低 、 收敛速度慢及 边缘模 糊等缺
点 。文 中提 出一种基于中值滤波和改进 网络权值 的 Ｂ Ｐ神经网络算法 。对 于非均匀性很 大的红外 图像 ， 先对其进 行 中值滤波预处理 ， 然后再在权值迭代过程 中加入动量项改正来避免图像边缘模糊 。实验结果表 明改进 后的 Ｂ Ｐ神 经 网络算法更适合边缘细节丰富 的红外图像 。
第２ ２卷第 ３期
２ ０ １ ３年 ６月
测
绘
Ｔ ｌ
程
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ２ 。 ＮＯ ． ３
Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ
Ｊ ｕ ｎ ． ， ２ ０ １ ３
一
种 改进 的 Ｂ Ｐ神 经 网 络 非 均 匀 性 校 正 算 法
ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｎ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｆ ｏ ｃ ａ ｌ ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ（ Ｉ ＲＦ ＰＡ ）ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｎ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ
对 于理想 的红 外 焦平 面 阵列 ， 有 相 同的人 射 辐
基于红外技术的人体姿势识别算法研究
基于红外技术的人体姿势识别算法研究随着科技的发展，人们对于人机交互的要求越来越高，而人体姿势识别技术的出现，在人机交互领域中起到了重要的作用。
而基于红外技术的人体姿势识别算法的研究也成为了目前研究的热点之一。
一、红外技术在人体姿势识别中的应用所谓红外技术，就是指电磁波中的一种，它的波长在可见光波之外，但又比微波短。
人们将其应用到人体姿势识别技术之中，其主要原理是基于人体产生的热辐射，通过红外传感器来获取人体的信息。
这种技术除了能够识别人体的位置外，还能够感知人体的动作，从而实现人体姿势的识别。
二、基于红外技术的人体姿势识别算法基于红外技术的人体姿势识别算法，主要分为三步，包括图像采集，特征提取和姿势分类。
图像采集：利用红外传感器，捕获人体在特定位置下的热辐射图像，得到一个二维的热像图。
此时需要注意的是，由于环境的干扰、姿势角度等多种因素的影响，采集到的图像并不是完美的，还需经过一定的预处理才能得到理想的图像。
特征提取：在得到理想的图像后，要通过算法来提取出其中的有效特征，确定人体姿势所在的空间位置并进行分类。
目前常用的方法是使用支持向量机算法（SVM）或神经网络算法，从而实现人体姿势的识别。
姿势分类：当特征提取完成后，要进行分类，根据姿势的不同分类进行不同的处理。
例如，对于人体的各种动作，如站立、走路、跑步等做出不同的响应。
对于人体的姿势分类，可以通过多分类或二分类的方法来实现。
三、红外技术的应用前景随着科技的发展，红外技术的应用范围也越来越广泛。
在人体姿势识别领域中，基于红外技术的人体姿势识别算法成为了研究热点，已经得到了广泛的应用。
其应用前景不仅仅局限于安防监控、体育运动等领域，也可以应用在医疗、智能家居、虚拟现实等领域中。
可以说，红外技术的应用前景十分广阔。
综上所述，基于红外技术的人体姿势识别算法已经在实际生活中得到广泛的应用，为人机交互领域提供了便利。
随着技术的发展，这种技术将会越来越完善，应用范围也将会越来越广泛。
基于深度神经网络的遥感图像目标检测研究
基于深度神经网络的遥感图像目标检测研究随着科学技术的不断进步，遥感技术越来越成为各行各业的利器。
而在遥感图像处理中，目标检测是一个十分重要的环节，它可以用于军事、环境保护、航空航天等多种领域。
然而，由于遥感图像具有多变性、多样性和复杂性等特点，对遥感图像进行目标检测一直是一个难题。
为此，基于深度神经网络的遥感图像目标检测引起了越来越多的研究关注。
一、深度神经网络的基本原理深度神经网络的基本原理是模仿人类大脑的神经网络，通过多层次的神经元进行信息的传递、筛选和处理。
深度学习的核心是通过训练样本进行权值的学习和调整，从而使神经网络可以对未知的数据进行预测、分类、识别等操作。
二、遥感图像目标检测的难点遥感图像目标检测的难点主要集中在以下几个方面：1. 遥感图像具有复杂性和多变性。
遥感图像往往包含多种地物和背景，这些地物在光谱和空间分布方面都存在较大的差异，因此对于模型的准确性和鲁棒性提出了挑战。
2. 遥感图像中的目标通常是小型和少量的，而背景却占据了大部分区域，因此目标很容易被淹没在背景噪声中，影响检测精度。
3. 遥感图像中的目标通常是不规则的、多样的，并且在不同的光照条件下，其表达信息也会不同，给目标检测带来了一定的挑战。
三、基于深度神经网络的遥感图像目标检测方法目前基于深度神经网络的遥感图像目标检测方法主要包括以下几种：1. Faster R-CNNFaster R-CNN是一种基于深度学习的物体检测方法，其具有高准确性、高速度和高鲁棒性等优势。
在遥感图像目标检测中，Faster R-CNN可以通过对图像进行切割，对候选目标进行提取和分类，从而实现对遥感图像中目标的检测和定位。
2. YOLOYOLO是一种基于深度卷积神经网络的物体检测方法，其具有高速度和较好的精度。
在遥感图像目标检测中，YOLO可以通过对图像进行密集采样，对候选目标进行提取和分类，从而实现对遥感图像中目标的检测和定位。
3. SSDSSD是一种基于深度卷积神经网络的物体检测方法，其结构简单、实现方便，并且具有较高的精度。
红外与可见光图像融合算法研究
红外与可见光图像融合算法研究随着红外和可见光摄像技术的进步，红外与可见光图像融合技术成为当前研究的热点之一。
红外图像和可见光图像各有其独特的优势，在特定的应用领域中，将两者融合可以提供更全面、更准确的信息，从而改善图像的识别和分析性能。
红外图像主要反映目标的热量分布情况，能够穿透雾霾、烟尘等干扰，适用于夜间监测、目标探测等场景。
而可见光图像则能够提供丰富的纹理和颜色信息，适用于白天场景下的目标识别和追踪。
因此，将红外图像和可见光图像进行融合可以充分利用两者的优势，提高图像的可视性和识别能力。
红外与可见光图像融合算法是指将两幅不同模态的图像融合为一幅综合图像的过程。
目前，常用的融合算法包括基于像素级的融合算法和基于特征级的融合算法。
像素级融合算法直接对两幅图像的像素进行加权平均或最大值选择等操作，简单高效，但无法充分利用两幅图像的特征信息。
特征级融合算法则利用图像的特征信息（如边缘、纹理等）进行融合，能够提取更丰富的信息，但计算复杂度较高。
近年来，随着深度学习技术的发展，深度学习算法在红外与可见光图像融合中的应用逐渐增多。
深度学习算法能够自动学习图像的特征表示，通过卷积神经网络等结构，将图像的特征进行提取和融合，提高了融合结果的质量和准确性。
但深度学习算法在数据需求和计算资源方面存在一定的限制，需要大量的标注数据和高性能计算设备。
红外与可见光图像融合算法的研究还面临着许多挑战，如如何充分利用两幅图像中的信息、如何提高融合结果的视觉质量、如何提高算法的实时性等。
未来的研究可以从以下几个方面进行：优化融合算法的性能，提高融合结果的清晰度和准确性；研究多模态图像融合算法，将更多类型的图像信息进行融合；开发适用于特定应用场景的融合算法，提高图像在特定环境下的识别能力。
总之，红外与可见光图像融合算法的研究对于提高图像识别和分析性能具有重要意义。
未来的研究需要继续探索新的融合算法，并结合实际应用需求，不断提高融合算法的性能和实用性，推动该领域的发。
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２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２２２，Ｃｈｉｎａ）
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摘 要：针对现有图像边缘提取算法存在的噪声平滑能力与边缘精确定位之间的矛盾，以及红
外图像自身信噪比低、视觉效果模糊和对比度差等缺陷，利用模糊神经网络的学习、自适应和
模糊处理等优点，提出了一种基于模糊神经网络的红外图像边缘提取方法。计算各像素点８
个方向的基本梯度、左关联梯度和右关联梯度，并将其组成梯度数组，把８个方向的梯度数组
万方数据
法和基于模糊理论的边缘提取方法等，但这些方法 均存在噪声平滑能力和边缘精确定位之间的矛盾。 加之红外图像具有噪声成分复杂且较大、空间相关
基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．６０８７４１０６）；（Ｎｏ． ５１１７５３７７）资助。
作者简介：崔素梅（１９８７一），女，在读硕士，主要从事光电传感， 视觉检测，三维尺寸测量等方面的研究。Ｅ．ｍａｉｌ：ｃｕｉｓｕｍｅｉ００１＠１６３．
ｌ 引言
图像边缘包含图像的轮廓、位置等主要特征，为 进行目标识别、特征描述、图像复原等图像分析与处 理提供了有价值的特征参数。因此，图像边缘提取 在机器视觉领域和其他图像分析与处理领域中起着 重要的作用。传统的图像边缘提取方法有Ｐｒｅｗｉｔｔ 算子、ＬＯＧ算子、Ｃａｎｎｙ算子和零交叉方法等¨１，现 代的图像边缘提取方法有基于形态学的边缘提取方
ＣＯｍ
收稿日期：２０１ｌ一１２－２９
１０６４
பைடு நூலகம்
激光与红外
第４２卷
性强、目标和背景对比度差，视觉效果模糊等特 点‘２‘３ Ｊ，使得这些常用的图像边缘提取方法无法准 确地提取出红外图像的边缘。
模糊神经网络是模糊理论与神经网络的有效结 合，充分考虑了两者的互补性，具有学习、识别、自适 应和模糊处理等功能Ｈ Ｊ。为了克服已有边缘提取 算法中难以克服的噪声平滑和边缘准确定位之间的 矛盾，将模糊神经网络引入到红外图像边缘提取中。 首先计算各个像素点８个方向的基本梯度”１和左右 关联梯度，并将每个方向的３个梯度组合成梯度数 组，将８个方向梯度数组作为神经网络的输入信号， 通过学习、白适应和模糊信息处理最终可准确提取 到红外图像的边缘。 ２基本梯度和关联梯度
第４２卷 第９期 ２０１２年９月
激光与红外
ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖ０１．４２，Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１２
文章编号：１００１－５０７８（２０１２）０９—１０６３－０５
·图像与信号处理·
基于模糊神经网络的红外图像边缘提取算法
崔素梅１，赵美蓉１，宋 乐１，王力强２，陈炎华１
（１．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津３０００７２；２．天津职业技术师范大学工程实训中心，天津３００２２２）
作为模糊神经网络的输入信号，通过学习和模糊处理最终可获得相对精确的红外图像边缘。
实验结果表明，该方法抗噪能力强，边缘保留完整且为单像素宽，在处理红外图像边缘提取上
要优于其他算法。
关键词：边缘提取；红外图像；关联梯度；模糊神经网络；隶属度
中图分类号：ＴＰ３９１．４１
文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５０７８．２０１２．０９．０２２