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基于改进独立成分分析的雨声信号盲源分离研究
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作者 曾豫宁 行鸿彦 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期135-145,共11页
针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性... 针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性,通过双曲余弦函数与对数函数的组合进行非线性变换,同时以源信号与分离信号的均值差平方重新构建目标函数,同时为了提高算法的运行、收敛速度以及寻优能力,引入粒子群算法(PSO)替代传统梯度下降法,利用其快速全局搜索能力对目标函数进行寻优,有效规避ICA在迭代过程中易陷入局部最优的问题,获取最佳解混矩阵后进行雨声混合信号的分离,提取较纯净的雨声信号。实验结果表明,改进后的ICA能够满足盲源分离需求,分离指标(PI)达到了10-2级别。为了进一步验证所提算法的有效性与稳定性,在不同雨声类型与环境噪声混合场景下分别进行了盲源分离实验,结果显示所提改进ICA算法在不同环境噪声背景下的混合信号中均能有效分离并恢复出源雨声信号。此外,将改进目标函数的ICA与基于负熵的FASTICA算法进行对比,所提算法不仅能够有效解决FASTICA算法产生的幅度扩大问题,并且收敛速度更快,均方误差(MSE)降低了两个数量级,不同雨声类型下的信号失真比(SDR)均提升了近20 dB。 展开更多
关键词 雨声信号 盲源分离 独立成分分析 粒子群算法 非线性变换
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基于独立成分分析(ICA)处理两相流信号(英文) 被引量:2
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作者 吴新杰 石玉珠 +1 位作者 陈跃宁 藏树良 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期221-223,240,共4页
为了提高固体速度测量精度,提供一种基于独立成分分析(ICA)处理两相流信号的基本方法。首先介绍独立成分分析(ICA)的基本原理,然后介绍使用空间滤波和小波变换获得固体速度的方法。最后给出仿真实验结果证明该方法可行。
关键词 独立成分分析(ica) 空间滤波 小波变换 速度
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基于稳健有序独立成分分析(ROICA)的矿产预测 被引量:6
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作者 余先川 刘立文 +1 位作者 胡丹 王仲妮 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期872-880,共9页
独立成分分析(ICA)充分考虑了以往主成份分析(PCA)没考虑到但又非常重要的数据高阶统计特性,但ICA分离后的信号具有顺序、符号、幅度的不确定性,而矿产资源预测又必须弄清分离后信号(地质变量)的地质意义;为此,提出了一种基于稳健有序... 独立成分分析(ICA)充分考虑了以往主成份分析(PCA)没考虑到但又非常重要的数据高阶统计特性,但ICA分离后的信号具有顺序、符号、幅度的不确定性,而矿产资源预测又必须弄清分离后信号(地质变量)的地质意义;为此,提出了一种基于稳健有序独立成分分析(ROICA)的矿产预测方法。首先对地质数据进行稳健预处理,然后进行独立成分分析,借鉴因子分析的思想解决独立成分分析算法不确定性的局限,从而可以反映分离变量的有序性。将ROICA方法用于广东省肇庆双壬铜矿区进行矿产资源预测。实验结果表明:该区金银矿体的赋存空间位置与传统均值方差方法给出的异常位置明显不对应,没有指示意义;而经过稳健有序ICA处理后的Au、Ag独立成分异常与实际的Au、Ag矿体吻合度很高;Cu、Pb、Zn独立成分异常与Au、Ag矿关联性不大,反映研究区的Cu、Pb、Zn等其他元素或组合不具有Au、Ag矿的指示意义。ROICA方法可用于矿产资源预测。 展开更多
关键词 矿产资源预测 独立成分分析 因子分析 稳健处理
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基于独立成分分析的终末期肾病患者静态及动态功能网络连接研究 被引量:1
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作者 张谍 陈影影 +5 位作者 沈晶 都丽娜 谢青 敬丽 林琳 伍建林 《放射学实践》 CSCD 北大核心 2024年第3期335-341,共7页
目的:探索终末期肾病(ESRD)患者功能网络连接(FNC)的静态及动态变化特点。方法:收集33例ESRD患者及34例健康对照组作为研究对象。首先基于独立成分分析识别到6个静息态功能网络,即听觉网络、凸显网络、视觉网络、感觉运动网络(SMN)、执... 目的:探索终末期肾病(ESRD)患者功能网络连接(FNC)的静态及动态变化特点。方法:收集33例ESRD患者及34例健康对照组作为研究对象。首先基于独立成分分析识别到6个静息态功能网络,即听觉网络、凸显网络、视觉网络、感觉运动网络(SMN)、执行控制网络(ECN)及默认网络。然后比较两组静态功能网络连接(sFNC)和动态功能网络连接(dFNC)相关参数的差异,并与神经心理测试进行相关分析。结果:sFNC分析显示ESRD组ECN与SMN的sFNC强度显著高于健康对照组(P<0.05,FDR校正),而且与执行功能评分[连线追踪测试A(TMT-A)]呈显著正相关(r=0.429,P=0.018)。dFNC分析显示ESRD组状态3的时间分数和平均驻留时间显著低于健康对照组(P<0.05);状态2的时间分数(r=0.503,P=0.005)和平均驻留时间(r=0.412,P=0.024)与TMT-A评分呈显著正相关;状态4的时间分数与焦虑评分呈显著负相关(r=-0.372,P=0.043)。结论:本研究采用独立成分分析的方法揭示了ESRD患者静态及动态功能网络连接的特点,为深入理解ESRD患者神经病理损害机制提供了新视角。 展开更多
关键词 终末期肾病 维持性血液透析 认知功能 功能网络连接 独立成分分析 动态脑网络
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基于群组独立成分分析的2型糖尿病患者动态脑功能网络连接特征分析研究 被引量:1
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作者 张戈 张艳伟 +3 位作者 刘太元 王涵 魏巍 王梅云 《磁共振成像》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期46-50,69,共6页
目的 通过动态脑网络特征分析的方法探索2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)认知功能正常患者的自发神经活动改变。材料与方法 本研究前瞻性纳入39名认知功能正常的T2DM患者及年龄、性别、文化程度与T2DM患者相匹配的同等数量... 目的 通过动态脑网络特征分析的方法探索2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)认知功能正常患者的自发神经活动改变。材料与方法 本研究前瞻性纳入39名认知功能正常的T2DM患者及年龄、性别、文化程度与T2DM患者相匹配的同等数量的健康对照者,两组患者均行3.0 T静息态脑功能磁共振扫描。图像经预处理后,使用GIFT工具包进行动态脑网络分析,提取动态功能连接指标并比较组间差异,并分析以上指标与T2DM患者临床指标的相关性。结果 与对照组相比,T2DM患者在state5中的平均滞留时间和时间分数显著高于健康对照组(P=0.014、0.039),并且初级视觉网络和突显网络的功能连接显著升高(P=0.027),空间视觉网络和基底节网络的功能连接显著降低(P=0.044),然而上述动态脑功能指标与空腹血糖值等临床指标无显著相关性(P均>0.05)。结论 认知功能正常T2DM患者的动态脑功能连接模式以及视觉相关网络的动态功能连接存在异常改变,这为理解T2DM相关神经病理机制提供了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 2型糖尿病 认知障碍 静息态功能磁共振成像 磁共振成像 独立成分分析 动态功能网络连接
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基于独立成分分析预测电站锅炉NO_x排放量 被引量:2
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作者 孙保民 信晶 +2 位作者 杨斌 王兰忠 王冲 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第9期39-43,共5页
为了解决燃煤电站锅炉低NO x燃烧特性建模输入值高维数据众多,以及大样本处理造成模型运行速度慢、精度低的问题,将独立成分分析(ICA)应用到建模数据预处理领域,提出一种基于快速独立成分分析(FastICA)的BP(back propagation)神经网络... 为了解决燃煤电站锅炉低NO x燃烧特性建模输入值高维数据众多,以及大样本处理造成模型运行速度慢、精度低的问题,将独立成分分析(ICA)应用到建模数据预处理领域,提出一种基于快速独立成分分析(FastICA)的BP(back propagation)神经网络建模方法,并用该方法对某220 MW热电机组NO x排放浓度进行预测。研究结果表明:经FastICA降维预处理后所建的神经网络模型(ICA-BP)性能优于直接构建的神经网络(BP)模型;ICA-BP模型计算结果与实测结果相对误差仅约2.5%,说明ICA方法有助于实现降低维数的同时保留更多原始数据特性的目的,是系统建模数据前处理的有效工具。 展开更多
关键词 独立成分分析(ica) 神经网络 电站锅炉 低NOX燃烧 排放预测
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基于独立成分分析的高光谱图像数据降维及压缩 被引量:39
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作者 冯燕 何明一 +1 位作者 宋江红 魏江 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2871-2875,共5页
该文提出了一种以高光谱图像分析为目标的基于独立成分分析的高光谱图像降维和压缩方法。该方法首先通过独立成分分析提取高光谱数据的光谱特征实现高光谱图像降维,再对降维后的图像采用预测和自适应算术编码的方法进行压缩。对220波段... 该文提出了一种以高光谱图像分析为目标的基于独立成分分析的高光谱图像降维和压缩方法。该方法首先通过独立成分分析提取高光谱数据的光谱特征实现高光谱图像降维,再对降维后的图像采用预测和自适应算术编码的方法进行压缩。对220波段和64波段高光谱数据的实验结果表明,该方法与基于主成分分析的降维相比,压缩比有所提高,特别是更有利于后续的分析处理,但峰值信噪比有所降低。 展开更多
关键词 高光谱图像压缩 独立成分分析 成分分析 降维 分类
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基于经验模态分解及独立成分分析的微震信号降噪方法 被引量:107
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作者 贾瑞生 赵同彬 +1 位作者 孙红梅 闫相宏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1013-1023,共11页
针对微震信号具有高噪声、突变快、随机性强等特点,基于经验模态分解(EMD)及独立成分分析(ICA)提出一种微震信号降噪方法.首先,对含噪信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的内蕴模态函数(IMF),利用原信号与各IMF之间的互相关系数... 针对微震信号具有高噪声、突变快、随机性强等特点,基于经验模态分解(EMD)及独立成分分析(ICA)提出一种微震信号降噪方法.首先,对含噪信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的内蕴模态函数(IMF),利用原信号与各IMF之间的互相关系数辨识出噪声与信号的分界,将分界之上的高频噪声滤除;其次,为有效去除分界IMF中的模态混叠噪声,基于ICA算法对分界IMF进行盲源分离,提取其中的微震有效信号,并将其与剩余的IMF累加重构,从而得到降噪后的微震信号;最后,利用快速傅里叶变换(FFT)时频谱对比分析降噪前后的信号特征,定性说明本文方法的有效性;引入信噪比和降噪后信号占原信号的能量百分比两个参数,定量说明本文方法能充分保留微震信号的瞬态非平稳特征,降噪效果明显. 展开更多
关键词 微震信号降噪 经验模态分解 独立成分分析 互相关
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基于约束独立成分分析的滚动轴承故障诊断 被引量:18
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作者 王志阳 陈进 +1 位作者 肖文斌 周宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期118-122,共5页
用新的理论与方法丰富及提高机械故障诊断技术是机械故障诊断学重要内容之一。本文用约束独立成分分析方法将研究对象的先验信息作为独立成分分析算法的约束条件,使新的算法仅仅收敛于感兴趣的故障信号。可提高故障诊断的针对性和效果... 用新的理论与方法丰富及提高机械故障诊断技术是机械故障诊断学重要内容之一。本文用约束独立成分分析方法将研究对象的先验信息作为独立成分分析算法的约束条件,使新的算法仅仅收敛于感兴趣的故障信号。可提高故障诊断的针对性和效果。该方法可从传感器信号中快速诊断出设备中是否发生了某种故障,并以滚动轴承的仿真与实验验证该方法的适用性和有效性。 展开更多
关键词 独立成分分析 约束独立成分分析 盲源分离 机械故障诊断 滚动轴承
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基于核独立成分分析的盲源信号分离 被引量:10
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作者 姚伏天 金连甫 戴光 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第6期44-46,共3页
独立成分分析(ICA)已经广泛用于盲源信号的分离(BSS)。论文介绍了基于核空间的ICA的原理和基本算法,然后介绍了该算法与典型ICA和主成分分析(PCA)在盲源信号分离中的比较。实验表明在盲源信号分离中,基于核空间的ICA与其他典型ICA和PCA... 独立成分分析(ICA)已经广泛用于盲源信号的分离(BSS)。论文介绍了基于核空间的ICA的原理和基本算法,然后介绍了该算法与典型ICA和主成分分析(PCA)在盲源信号分离中的比较。实验表明在盲源信号分离中,基于核空间的ICA与其他典型ICA和PCA算法相比更具有准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 独立成分分析(ica) 核空间 盲源信号分离(BSS) 成分分析(PCA)
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基于独立成分分析和模糊支持向量机的人脸识别方法 被引量:13
11
作者 郑宇杰 杨静宇 +1 位作者 吴小俊 於东军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1768-1770,共3页
主成分分析(PCA)只能从2阶上去消除数据的相关性,传统支持向量机在解决多类问题时会出现分类的盲区问题,针对这两种情况,首先采用独立成分分析(ICA)方法解决了高阶上的数据相关性问题;同时在传统支持向量机中引入模糊隶属度函数,用模糊... 主成分分析(PCA)只能从2阶上去消除数据的相关性,传统支持向量机在解决多类问题时会出现分类的盲区问题,针对这两种情况,首先采用独立成分分析(ICA)方法解决了高阶上的数据相关性问题;同时在传统支持向量机中引入模糊隶属度函数,用模糊支持向量机解决了传统支持向量机在多类数据识别中的盲区问题。通过实验证明了该方法在人脸识别率上取得了显著提高。 展开更多
关键词 独立成分分析 模糊支持向量机 成分分析 人脸识别
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基于多线性独立成分分析的掌纹识别 被引量:5
12
作者 郭金玉 谷丽华 +1 位作者 李元 曾静 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期13-15,18,共4页
为快速有效地在掌纹识别中学习多种因素的高阶统计独立成分,利用多线性独立成分分析方法对掌纹张量进行降维,得到低维的模式矩阵,将掌纹图像向模式矩阵上投影以提取核心张量,通过计算核心张量间的余弦距离实现掌纹匹配。基于PolyU掌纹... 为快速有效地在掌纹识别中学习多种因素的高阶统计独立成分,利用多线性独立成分分析方法对掌纹张量进行降维,得到低维的模式矩阵,将掌纹图像向模式矩阵上投影以提取核心张量,通过计算核心张量间的余弦距离实现掌纹匹配。基于PolyU掌纹图像库的实验结果表明,与主成分分析(PCA)、二维PCA、独立成分分析和多线性PCA相比,该方法的识别率最高,且满足系统实时性要求。 展开更多
关键词 掌纹识别 成分分析 二维主成分分析 多线性主成分分析 独立成分分析 多线性独立成分分析
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基于经验模态分解和独立成分分析的柴油机噪声源识别技术 被引量:17
13
作者 张俊红 李林洁 +2 位作者 刘海 王健 王凯楠 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期544-549,共6页
为有效地控制整机噪声能量和提高整机噪声品质,采用经验模态分解(EMD)和独立成分分析(ICA)技术,通过将EMD分解后的本征模函数作为ICA方法中的多个虚拟通道,解决了对单一采样信号进行盲源识别的欠定问题.将该思路应用于柴油机辐射噪声的... 为有效地控制整机噪声能量和提高整机噪声品质,采用经验模态分解(EMD)和独立成分分析(ICA)技术,通过将EMD分解后的本征模函数作为ICA方法中的多个虚拟通道,解决了对单一采样信号进行盲源识别的欠定问题.将该思路应用于柴油机辐射噪声的主要噪声声源的识别研究,同时利用相干分析与时频分析技术实现柴油机噪声声源的准确识别.结果表明,EMD-ICA联合的噪声声源分离识别技术,可用来识别柴油机燃烧噪声、机械噪声声源,有效地克服了EMD技术在噪声声源识别中的模态混叠问题,降低了ICA技术对单一采样信号进行准确识别的难度. 展开更多
关键词 柴油机 经验模态分解 独立成分分析 噪声源识别
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高光谱遥感图像光谱解混的独立成分分析技术 被引量:15
14
作者 罗文斐 钟亮 +1 位作者 张兵 高连如 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1628-1633,共6页
高光谱遥感在对地球陆地、海洋、大气的观测中发挥着重要作用,高光谱遥感图像分析的关键是提取像元光谱内部各物质成分及其含量,即光谱解混。独立成分分析提供了一种先进的技术手段,在很少先验知识的前提下,实现端元(物质成分)光谱及其... 高光谱遥感在对地球陆地、海洋、大气的观测中发挥着重要作用,高光谱遥感图像分析的关键是提取像元光谱内部各物质成分及其含量,即光谱解混。独立成分分析提供了一种先进的技术手段,在很少先验知识的前提下,实现端元(物质成分)光谱及其丰度(含量)的同时提取。但丰度约束破坏了各成分独立的前提条件,导致了独立成分分析的局限性。针对这一问题,提出了丰度约束下总体相关性最小化的解决方案,并指出总体相关性最小化下的理想角度,通过设计角度修正的独立成分分析算法把各成分调整到理想角度上。利用模拟数据与真实数据算法进行检验,结果表明:经过角度修正后,独立成分分析突破了原有的局限性,有助于进一步提高独立成分分析技术在光谱分析中的有效性。 展开更多
关键词 高光谱遥感 光谱解混 独立成分分析 端元
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基于快速独立成分分析和支持向量回归的混合馈线线损估算 被引量:15
15
作者 彭建春 李春晖 +3 位作者 祁学红 陈立彬 李波 张健伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期51-55,共5页
提出了一种基于快速独立成分分析和支持向量回归的架空和电缆混合配电网的线损估算方法。这种方法以混合馈线所含架空线长度、电缆线长度、馈线首端的有功和无功为特征参数,估计配电网的线损值。采用快速独立成分分析提取特征参数的独... 提出了一种基于快速独立成分分析和支持向量回归的架空和电缆混合配电网的线损估算方法。这种方法以混合馈线所含架空线长度、电缆线长度、馈线首端的有功和无功为特征参数,估计配电网的线损值。采用快速独立成分分析提取特征参数的独立成分,以特征参数的独立成分和线损值为支持向量回归的输入和输出,建立混合馈线的线损估算关系。实测数据的仿真结果表明,所提出的架空和电缆混合馈线的线损估算方法准确、有效、可行。 展开更多
关键词 配电网 线损 估算 快速独立成分分析 支持向量回归
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独立成分分析的研究进展 被引量:31
16
作者 张建明 林亚平 +1 位作者 吴宏斌 杨格兰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期992-997,1001,共7页
介绍了独立成分分析(ICA)的基本模型及其假设、含混性、非高斯性度量和通用求解过程。讨论了目前ICA的几个研究方向的发展现状和面临的问题,分析了ICA基本模型和几种扩展模型的求解算法,包括盲反卷积、卷积混和的盲分离、非线性瞬时混... 介绍了独立成分分析(ICA)的基本模型及其假设、含混性、非高斯性度量和通用求解过程。讨论了目前ICA的几个研究方向的发展现状和面临的问题,分析了ICA基本模型和几种扩展模型的求解算法,包括盲反卷积、卷积混和的盲分离、非线性瞬时混合的盲分离。提出了ICA未来理论和应用研究中的开放课题。 展开更多
关键词 独立成分分析 盲源信号分离 非高斯性 神经网络
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基于独立成分小波分析的内燃机噪声源识别 被引量:13
17
作者 徐红梅 郝志勇 +1 位作者 郭磊 景国玺 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期61-65,共5页
对独立成分分析的基本原理和数学模型进行了简要叙述,以某六缸柴油机为研究对象,对其不同工况下的噪声信号进行了统计独立性和高斯性分析,噪声信号基本满足独立成分分析的前提条件。采用基于峭度的梯度算法对噪声信号进行了盲分离,得到... 对独立成分分析的基本原理和数学模型进行了简要叙述,以某六缸柴油机为研究对象,对其不同工况下的噪声信号进行了统计独立性和高斯性分析,噪声信号基本满足独立成分分析的前提条件。采用基于峭度的梯度算法对噪声信号进行了盲分离,得到一序列独立分量。为进一步识别各独立分量,采用傅立叶和连续复小波变换对其进行时频分析,并结合一些内燃机先验知识分析发现,这些独立分量基本上对应着内燃机的燃烧噪声、正时齿轮噪声、活塞敲击噪声等噪声源,因此,采用独立成分小波分析技术对内燃机噪声信号进行盲分离以识别其主要噪声源是可行的。 展开更多
关键词 内燃机 噪声源识别 独立成分分析 小波分析 盲分离
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独立成分分析方法在电站热力过程数据检验中的应用 被引量:8
18
作者 司风琪 周建新 +1 位作者 仇晓智 徐治皋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第26期77-81,共5页
提出了基于独立成分分析的电站热力过程数据检验方法,通过对测量数据的特征提取,对原测量数据中的信号进行分离,再通过独立成分分析进行信号复原,实现测量数据的重构。对独立成分分析算法、成分数目选择和初始化、检验阈值进行了讨论,... 提出了基于独立成分分析的电站热力过程数据检验方法,通过对测量数据的特征提取,对原测量数据中的信号进行分离,再通过独立成分分析进行信号复原,实现测量数据的重构。对独立成分分析算法、成分数目选择和初始化、检验阈值进行了讨论,给出了不良数据检验的流程,该方法计算量不大,可以用于在线数据检测。选用300MW机组热力系统21个实际测量参数作为算例,表明提出的数据检验方法能有效地检测到给水温度测量数据中的不良值,并可以给出可信的重构数据。对独立成分的信号分离能力进一步分析验证,表明了独立成分对测量数据中信息的表达能力。 展开更多
关键词 电站 热力系统 数据检验 独立成分分析
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独立成分分析方法综述 被引量:148
19
作者 杨竹青 李勇 胡德文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期762-772,共11页
对 ICA方法的原理和应用进行了综述 .首先 ,概要叙述 ICA的产生背景和发展前景 ,简要介绍和评述了 ICA的定义、分类以及算法 .然后 ,对 ICA在语音信号分离、生物医学信号处理、金融数据分析。
关键词 独立成分分析方法 投影法 定点算法 盲源信号分离 语音信号处理
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苹果夜视图像小波变换与独立成分分析融合降噪方法 被引量:13
20
作者 贾伟宽 赵德安 +3 位作者 阮承治 刘晓洋 陈玉 姬伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期9-17,共9页
对不同人工光源辅助下采集到的夜视苹果图像,通过噪声分析,判定苹果夜视图像的噪声以高斯噪声为主,并混有部分椒盐噪声。针对高斯噪声去除难题,将小波变换(Wavelet transform,WT)与独立成分分析(Independent component analysis,ICA)理... 对不同人工光源辅助下采集到的夜视苹果图像,通过噪声分析,判定苹果夜视图像的噪声以高斯噪声为主,并混有部分椒盐噪声。针对高斯噪声去除难题,将小波变换(Wavelet transform,WT)与独立成分分析(Independent component analysis,ICA)理论引入夜视图像的处理系统,为了最大程度地降低噪声污染,提出WT-ICA融合降噪方法。通过仿真实验,结果表明融合降噪效果较为理想。为了更好地评价夜视图像的降噪效果,以自然光下的图像为参照基准,提出相对峰值信噪比(Relative peak signal-to-noise ratio,RPSNR)的概念。对所采集到的不同的夜视图像进行多次重复实验,结果表明,从视觉上看WT-ICA降噪方法得到的低噪图像噪点明显减少;从RPSNR看,WTICA得到的低噪图像,分别比原始图像、小波软阈值降噪、ICA降噪方法平均提高29.94%、8.09%、7.54%;白炽灯下的图像处理后的RPSNR最高,适合作为人工光源。WT-ICA融合降噪方法通过连续处理,排除夜视图像的噪声干扰,得到的低噪图像更利于进一步识别,从而为实现苹果采摘机器人的全天候作业打下基础。 展开更多
关键词 苹果 采摘机器人 夜视图像 降噪 小波变换 独立成分分析
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