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关键词： 密码学   秘密共享   数字图像处理   性能评价  

摘要： 传统密码学课程的秘密共享教学侧重于理论基础,对实际应用的关注却相对较少,导致教学效果并不理想。为解决这一问题,设计了一种激发学生兴趣并提升科研能力的综合性实验。该实验将数字图像处理技术与秘密共享进行研究与结合,采用性能评价指标对该算法进行性能评价。实验结果表明,该实验采用理论与实践结合的方式,激发学生的学习兴趣,有助于学生深入了解秘密共享的原理和技术。

关键词： 机器视觉   数字图像处理系统   系统设计   精度   摄像机  

摘要： 图像技术在计算机技术的发展推动下,被广泛应用于各个领域,且呈现出良好的应用效果。基于机器视觉的数字图像处理系统,已经成为现代科学和技术中不可缺少的工具。该文以此为出发点,探究基于机器视觉的数字图像处理系统设计方案,并思考系统的实际应用价值。

关键词： 数字图像处理   非真实感绘制   MATLAB GUI   水彩画  

摘要： 为提升数字图像艺术处理人机交互效果,文章设计了基于MATLAB的图像非真实感风格处理仿真系统。与传统数字图像计算操作相比,平台系统界面友好、参数调节灵活、操作简单。系统不仅能完成常规图像处理,还能实现素描、浮雕、油画、水彩画等非真实感绘制风格处理并进行可视化操作。

关键词： 深度学习   桥梁表观裂缝检测   滑动窗口算法   Inception网络   残差网络   数字图像处理  

摘要： 针对在复杂背景条件下难以直接对桥梁表观裂缝进行检测的问题,文章提出一种基于深度学习的桥梁表观裂缝检测算法。首先利用滑动窗口算法将采集到的桥梁表观裂缝图像切分为小尺寸的桥梁裂缝面元图像和桥梁背景面元图像,并根据对面元图像的分析,提出一种基于Inception网络和残差网络(ResNet)的桥梁裂缝分类模型,用于桥梁裂缝面元和桥梁背景面元的识别;然后结合桥梁裂缝分类模型与滑动窗口算法对桥梁表观裂缝图像进行检测;最后利用数字图像处理技术测量裂缝宽度。结果表明:该文算法对桥梁表观裂缝有超过99%的分类精度,可满足实际工程需要;实现了裂缝的提取并能准确地定位出裂缝在图像中的位置;根据成像原理能测量出裂缝宽度。与传统的深度学习模型相比,该模型拥有更高的执行效率,可用于大规模检测,更易于应用在桥梁健康检测中。

关键词： 固体推进剂   原位加载   数字图像处理   分子动力学   细微观损伤  

摘要： 为了探究HTPB固体推进剂在不同温度和加载速率下的细微观损伤和演化机理，通过高精度扫描电子显微镜采集原位拉伸过程中推进剂细观形貌演化图像，并采用数字图像相关方法进行图像分析以获取局部应变场演化规律；同时，重构HTPB/AP界面层，并借助于全原子分子动力学获取不同加载条件下微观分子构型和分子体系能量演变规律。结果表明，常温低速加载状态下，界面层分子链为适应变形而不断重排，致使分子间距减小，非键能增大，加之基底牵引力的作用，引发黏附性破坏，使得细观局部高应变区域萌生，并沿界面向两端扩展；低温抑制了基体分子链的运动，使得微观界面内聚破坏应力峰值迅速上升，损伤位移减小为20?左右，空隙率削减且分子链活性削弱，相对强化了基体的力学性能，抑制了细观孔隙的扩展，削减了屈服阶段长度，使得推进剂最大延伸率减小为0.46；高加载速率放大了应变滞后效应，使得微观HTPB/AP界面由黏附性破坏转变为黏聚性破坏，破坏临界应力值和临界分离位移同时增大，且基体在AP基底的残留导致细观孔隙由沿界面层扩展转变为向基体扩展，致使推进剂在延伸率达到0.45时逐渐形成贯通式裂纹。

关键词： 隧道工程   岩体完整性   MobileNet-v2   数字图像处理   裂隙比Ks  

摘要： 为更高效率的确定隧道围岩完整性程度，提出了基于轻量级神经网络MobileNet-v2的隧道围岩岩体完整性程度的精确确定方法。首先，将图像进行灰度化、图像降噪以及裂隙边缘检测处理；然后利用MobileNet-v2轻量级神经网络模型在Image-Net数据集上进行预训练，并与迁移学习相结合完成训练集、验证集以及测试集的数据检测；最后与传统神经网络RestNet-50、VGG16作对比试验。通过裂隙面积、宽度和长度的识别，引入裂隙比Ks作为评判围岩完整性程度的指标。结果表明：（1）在准确率、损失值和训练时间等方面，MobileNet-v2模型在本实验中明显优于VGG16和RestNet-50模型。（2）MobileNet-v2模型的准确率最高，验证集准确率可达到94%左右。（3）通过与现场试验结果对比，证明使用数字图像处理方法来评判岩体完整性具有较高的准确性和可行性。研究结果为更加准确地确定岩体完整性程度提供一个参考依据。

关键词： 厚度检测   图像处理   醋酸纤维   灰度特征   Otsu算法  

摘要： 针对醋酸纤维丝束厚度检测缺乏成熟的非接触式检测方案的现状,基于丝束厚度与本身均匀性以及所受拉力有关,不同厚度的丝束区域透光性不同,呈现在图像中的灰度不同的原理,提出基于数字图像处理的丝束在线厚度检测方法。首先采用图像滤波去除噪声;接着通过Otsu阈值分割实现目标和背景的精确分离;随后进行连通区域划分,不同区域分别提取灰度信息,并结合光学领域知识,构建在线厚度检测模型,实现了对丝束厚度的准确检测。实验结果表明:该方法实现了对丝束区域的划分和对丝束厚度的计算,其厚度计算值与实际测量值的偏差不超过8.00%,满足实际检测需求。

关键词： 交通工程   数字图像处理   遥感图像   车辆检测   旋转边界框   双注意力机制   双向特征融合网络  

摘要： 为了解决遥感图像中目标密集、目标小车辆检测难的问题,提出基于YOLOv5的改进模型RDB-YOLOv5,并将其首次应用于遥感图像车辆检测领域。首先,针对遥感图像车辆方向任意的问题,对现有基于旋转边界框(rotated bounding box)的目标检测方法环形平滑标签(circular smooth label,CSL)进行改进;其次,针对遥感图像中背景信息复杂,车辆尺寸小导致检测精度降低的问题,提出基于注意力的多尺度目标检测方法,在骨干网络中添加双注意力机制(dual attention mechanism)将局部特征与全局特征相结合,并用空洞卷积进行改进;再借鉴双向特征融合网络(BiFPN)的思想,加入新的浅层特征和深层特征信息传递路径,更好融合浅层中车辆的位置信息,并设计新的检测头,提高网络对小目标车辆的检测能力。研究结果表明,改进的RDB-YOLOv5相比YOLOv5的均值平均精度(mAP)增长2.7%,特别是小型车辆检测提高了3.5%,相较于传统模型RCNN等mAP整体平均提高了10%。RDB-YOLOv5能够在通用数据库上取得较高的检测精度,同时在遥感图像的复杂场景中能有效解决水平框检测带来的重叠以及漏检问题,并提高了小型车辆目标的检测准确率。

关键词： 红茶生产线   分布式控制系统   PLC   色选   数字图像处理  

摘要： 为提高红茶生产工艺水平和产能,通过变频器、PLC、触摸屏及IPC的电气集成,搭建了一套茶叶生产线分布式控制系统,完成了PLC控制程序、现场控制级触摸屏HMI和IPC监控软件的设计,实现了红茶生产线的全过程自动控制、实时数据采集、生产工艺参数设置、历史数据查询及故障自动报警等功能。该系统具有红茶生产线设备的管控一体化功能,满足了现场生产信息可视化监控的要求,智能化程度高,整体技术水平先进。

关键词： 数字图像处理   光子学   阶段性科研   学术论文   实验报告   征稿简则   创新意义   《光子学报》  

摘要： 一、征稿范围1、研究论文:以光子学、光学及其相关理论技术为主体、具有领先水平或创新意义的学术论文,具有数据详实、结果可信且有实用意义的实验报告,具有国内外先进水平的应用技术文章、阶段性科研成果的研究简报、快报等。不刊自由来稿综述及数字图像处理类的文章。