在宽带和窄带照明条件下,高速水下气泡成像中的边界过渡特征分析

《Sensors》:Boundary-Transition Characterization in High-Speed Underwater Bubble Imaging Under Broadband and Narrow-Band Illumination

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Sensors 4.0

编辑推荐:

   摘要 在水下高速图像中,由于光传播和界面效应的影响,气体-液体边界的特征描述变得复杂,这些效应会使得强度过渡变得模糊。然而,较窄的强度过渡是否意味着更精确的边界定位,目前尚不清楚。我们在标称观测距离(0.7米和5.0米)

  

摘要

在水下高速图像中,由于光传播和界面效应的影响,气体-液体边界的特征描述变得复杂,这些效应会使得强度过渡变得模糊。然而,较窄的强度过渡是否意味着更精确的边界定位,目前尚不清楚。我们在标称观测距离(0.7米和5.0米)下,结合了宽带白色光源以及窄带蓝色、绿色和黄色光源,并采用了特定于配置的宽带宽度(RBW)处理技术。每种光源距离条件对应的采集数据包含一次运行,从中提取了20帧作为分析样本。在5.0米的条件下,观测到的平均宽带宽度为17.46%,而在白色光源条件下为36.18%,这意味着带宽宽度减少了51.73%。基于四分位数范围(IQR)的敏感性分析表明,带宽宽度减少了33.42%;而在近场区域,不同光源条件下的平均值相似。目标平面的光辐照度以及相机光谱响应度并未进行校准。因此,这些数值描述的是整个成像系统的光源条件响应,而非单一波长效应的结果。我们使用了一组由两名观察者标注的近场图像作为参考,将所提出的边界定位算法与传统的边缘检测方法和基于学习的边缘检测方法进行了比较。这一基准测试并未证实所提算法在边界定位方面的优越性,且宽带宽度与归一化后的图像参考定位误差之间缺乏明显的相关性。研究结果主要反映了单次实验中的图像响应情况,而非可重复的光源条件效应。结果表明,宽带宽度可以作为处理后强度过渡宽度的描述指标,但不能作为物理边界定位精度的度量标准。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号