草地背景下伪装材料的高光谱分类方法

高光谱成像技术能够综合利用光谱信息与空间信息,为目标精确识别提供了一种可行方案,广泛应用于军事目标特性分析与伪装目标分类等方面。针对伪装物与真实目标光谱相似度高、分类与探测精度低的问题,提出了一种基于高光谱成像与极限学习机(extreme learning machine,ELM)的伪装目标分类方法。该方法通过研究伪装物与真实目标之间的光谱特性,寻找识别伪装的“窗口波段”。利用光谱降维方法找出最适合伪装目标分类的特征,进而将提取的特征作为ELM多分类模型的输入,完成分类任务。以草地背景中伪装材料的分类为例,利用野外拍摄的高光谱图像进行实验。结果表明,所提方法的分类精度达到了97.27%,其分类效果优于其他对比分类算法,为伪装目标分类提供了一种有效的方法。

全向激光告警系统的探测灵敏度分析

阐述了全向激光告警系统的结构特点,阐明了成像型全向激光告警系统的两个限制因素:光学系统像面照度均匀性和大视场角之间的矛盾;大视场接收和窄带光谱滤波技术之间的矛盾。分析了鱼眼镜头像面照度的均匀性,以及窄带干涉滤光片对于不同入射角的透射率。综合鱼眼镜头、窄带滤光片和面阵探测器3个硬件之间相互关系,给出激光全向告警探测灵敏度的估算公式,并通过实验验证了其准确性。最后得出结论,为了保证像面的均匀性及系统探测灵敏度,鱼眼镜头和滤光片的参数要配合得当:在选择鱼眼镜头时,需酌情考虑其最大像方出射角;窄带光谱滤光片需满足一定的透射率要求,则要求鱼眼镜头出射光线的最大像方出射角要控制在滤光片有较高透射率的入射角范围之内。对全向激光探测告警系统的器件选择,使器件组合达到最佳的探测性能具有指导意义。

全向激光告警系统中激光光斑精确定位方法

在成像型全向激光告警系统中,大视场探测与精确定向构成一对矛盾。为提高全向激光告警的定向精度,需要对激光光斑进行亚像素级的精确定位。在分析了鱼眼镜头大视场聚焦探测像差引起的光斑非对称性,并且信息量不足,不易于实现亚像素激光中心定位的基础上,提出通过镜头离焦的成像方式探测激光,使得激光在成像面上形成一定大小的弥散圆形光斑。在面阵探测器获取光斑采样像素点的基础上,通过双三次B样条插值曲面重建圆形光斑。并提取一定灰度值的光斑圆周插值点,作为圆形光斑边缘。通过快速Hough算法计算圆心,从而实现光斑中心的亚像素精度定位。通过实验对比验证,说明该方法可有效地提高激光光斑中心定位精度。

成像激光告警的光斑定位误差分析

分析了成像型激光告警系统中CMOS面阵探测器光敏区域的空间分布、光敏区域对激光成像光斑积分采样模型及光斑中心定位方法。阐述了CMOS填充因子、CMOS噪声及鱼眼镜头大视场引入的大像差等因素对光斑中心定位造成的误差,并根据误差理论进行了各种类型误差的合成,给出系统光斑中心定位的误差估算方法和公式。并通过仿真估算误差数据与实验误差数据的对比,验证了误差估算方法的有效性。光斑定位误差分析对CMOS探测器参数选择及系统的定向精度指标论证有参考意义。

全向激光告警系统中窄带滤光片的透射率分析

根据全向激光告警系统的结构特点,阐明了系统中大视场接收和窄带光谱滤波技术之间的矛盾.通过建立法布里-珀罗滤光片的模型,从反射膜的反射率、位相跃变以及间隔层介质所产生的光程差等因素,分析了激光从不同入射角入射时,滤光片具有不同的透射率.给出了激光入射角与透射率之间的关系公式,通过实验验证其有效性.

基于DSP和FPGA的超大视场红外目标检测图像处理系统设计

研制了一种基于DSP(TMS320C6414)和FPGA(XC2V2000)的超大视场红外目标实时检测图像处理系统。文章详细分析了系统中图像采集、图像处理、伺服系统以及人机接口等模块的工作原理和流程。通过在此系统上运行超大视场红外图像的目标检测与跟踪算法,试验表明目标检测与跟踪效果明显。系统采用模块化设计,计算效率高,工作稳定可靠。

基于差分自相关矩阵的激光脉冲编码识别

在分析了激光脉冲编码方式的基础上,提出基于自相关矩阵统计的激光脉冲编码识别方法:利用接收到的脉冲序列,构造一阶差分自相关矩阵和二阶差分自相关矩阵,分别对其进行直方图统计,根据直方图特点识别激光脉冲序列的编码方式,并解算出脉冲时间参数.通过仿真实验,验证算法的有效性,用计算机仿真生成不同类型的脉冲序列,并设定脉冲丢失概率和虚假脉冲概率,验证编码识别算法.实验证明该编码识别算法正确率高,实时性好,有较强的抗干扰脉冲能力.

基于双DSP的大视场红外目标实时检测与跟踪系统设计

研制了一种基于双DSP(TMS320C6414)的大视场红外目标实时检测与跟踪图像处理系统。该系统采用双DSP的流水并行处理方式对大视场红外图像进行实时处理,检测出小目标并进行跟踪。文章分析了系统中图像采集、图像处理的工作原理和流程。并在此系统上运行大视场红外图像的目标检测与跟踪算法,试验表明目标检测与跟踪效果明显。

浅析军校大学生竞赛活动与创新型人才培养现状

军队院校积极推动学员参加各类技能竞赛活动,不仅有助于培养创新型军校学员,并促进了军队院校课程体系和课程内容的改革。同时浮现出一些短板问题,成为制约军校大学生综合科技竞赛活动向纵深发展的瓶颈。建立学员创新基地,成立竞赛的专门指导机构,完善管理机制是解决部分短板问题的有效方式,有助于发挥学员的学习主观能动性,培养学生实践能力、实验技能和创新意识。

制导激光编码信息识别技术研究

激光脉冲编码是半主动激光制导武器采用的一种抗干扰措施,为满足对抗半主动激光制导武器的需要,以激光信号的脉冲到达时间为参数,在分析现有各种码型及其识别方式的基础上,对激光脉冲编码信息逐次逼近,即在得到极少量的激光脉冲样本后,同步拟合解算不同码型参数,并结合模糊决策思想,预测下一脉冲的到达时刻,下达发射干扰脉冲的指令,同时侦测敌方目标指示器的后续脉冲到达时刻,在样本不断增长的过程中,对预测码型不断调整,逐步达到精确复制敌方编码信号的目的。试验结果表明,对常见的编码模式,该技术能通过较少的脉冲信息有效的识别脉冲编码规律。

简易估计激光探测系统作用距离

为了测试评估激光探测系统的有效作用距离,基于室内大气激光传输过程模拟,本文提出一种简易估计激光探测作用距离的方法,分析了大气传输的特性及室内模拟实现方法,模拟搭建了激光探测系统并对其进行了室内试验测试和外场实地验证,得到了一些有益参考数据,针对室内、外场试验数据偏差现象,定性分析了误差影响因素。试验结果表明,该方法简单、可行,可简易估计激光探测系统的作用距离,为外场测试提供参照范围,增强外场测试针对性进而提高测试效率,为测试评估激光探测系统作用距离提供了有益参考。

大气湍流对激光传输的影响

为了研究大气湍流对激光传输的影响,以大气湍流的激光传输效应为基础,建立了激光到达接收面的光强分布模型。模型考虑了折射率结构常数、传输距离、发射面和接收面孔径以及湍流引起的光束展宽等参数,分析这些参数对接收面光强分布的影响,以此研究大气湍流对激光传输的影响,并提出降低湍流影响采取的措施。

弱小目标检测技术浅析

在分析红外序列图像弱小目标检测技术的基础上,总结出高性能弱小目标检测方法应包括背景抑制、轨迹搜索和能量累积、恒虚警率条件下的阈值分割、基于序列图像航迹相关的目标确认等四个完整过程;分析了各环节的技术难点。

全向激光探测系统中光斑精确定位方法研究

介绍了全向激光探测系统的成像特点,引入了两种亚像素激光光斑中心定位算法——灰度重心法和椭圆拟合法,并对两种算法进行了理论分析和实验验证,得到了不同光斑大小下光斑定位坐标均值和标准差数据,数据显示:灰度重心法和椭圆拟合法分别在光斑较小和较大时具有较高的定位精度。鉴于此,为提高系统定位精度,提出针对不同大小光斑分别使用灰度重心法和椭圆拟合法的综合定位方法,由实验数据可知,综合方法可以保证定位精度在0.15个像素以下,这有助于后续对激光源精确定向工作的开展。

利用斜方棱镜实现平行光管校准

平行光管是光学实验及计量检测的重要设备。平行光管处于离焦状态将给检测结果带来诸多不良影响。文章提出斜方棱镜校准法,利用斜方棱镜的光轴平移作用,将平行光管的两束边缘光分别入射到同一个CCD中,分划板成像在不同位置则说明分划板偏离物镜后焦面,根据成像位置调整分划板位置,实现平行光管的校准。对可能产生的误差进行了分析,得出在增加8倍望远镜的情况下精度可以达到2″以内,并通过实验验证了该方法的可行性和准确性。

用高阶累积量投影法检测红外弱小目标

为检测弱小红外运动目标,提出了一种基于高阶累积量投影的检测算法。红外图像序列经背景抑制后,首先计算时域数据的归一化三阶累积量,并将其投影到二维空间,然后在二维空间内对目标轨迹进行统计判决,以实现目标检测。推导出了目标和噪声在二维投影空间中的分布公式。通过与相关算法对比分析,该算法计算量小、检测率随目标信噪比增长较快。利用实际录制的图像序列进行了仿真实验,成功检测到了信噪比不小于2、像面运动速度为2帧/像素的目标,验证了算法的有效性。

双目光电装备光轴平行性数字化检校系统设计

设计了一种多光谱双目光电装备光轴平行性数字化检校系统。利用平行光管产生无限远白光、微光、红外目标,平行光经双目光电装备、光轴平移装置,将两路光线入射到面阵CCD上,目标图像经CCD、图像采集卡转换成数字图像信息送入计算机,利用软件算法得到光轴误差量,参考所建立的光电装备数学模型,给出光轴校正方案,利用辅助工具完成光轴平行性校正。该系统适用于多种双目光电装备,能够实现自动化检测,并给出数字化的光轴误差量,具有良好的通用性和可扩展性。

理想光子探测器背景探测极限理论的误差分析

对于受背景噪声限制的理想光子探测器,利用普朗克分布函数进行推导,得到了较为精确的比探测率公式,并与传统的近似公式对比,进行了误差分析结果表明传统的近似公式误差量很小。

激光欺骗干扰中的关键参数分析

针对影响干扰效果的因素——干扰机功率、假目标设置距离、干扰激光超前量,推导了所需干扰功率的表达式,通过建立真、假目标和导引头之间的位置关系模型,讨论了假目标的设置距离与导引头高度、导引头光轴高低角和方位角的关系,得出一般应用条件下,假目标的设置距离。分析并得到了干扰信号与制导信号的概率密度函数,给出针对不同波门宽度的时间超前量的最优值,得出减小干扰信号的时间稳定性可使干扰信号进入波门概率增加的结论。

凝视激光探测系统的探测灵敏度测试方法

为了研究凝视激光探测系统的探测灵敏度指标性能,针对凝视激光探测系统的凝视成像特性及探测面元接收激光能量会随视场角的变化而改变的特点,从实验室现有测试条件出发,设计了一套关于其探测灵敏度的室内间接测试方法。分析了测试过程中各环节应注意的问题,给出了相应解决方法,对搭建的模拟激光探测系统在不同的方位角下进行了激光发射、探测实验测试,得出7个不同方位角的探测灵敏度结果,其中,中心视场角探测灵敏度为0.259nJ/cm^2,相对误差在3.4%～4.2%范围内,得出该系统最小可探测能量随视场角增大而增大的规律,并定性分析了测试误差。结果表明,该设计方法实际可行,误差精度可以达到规程要求,为进一步研究设计高精度的灵敏度测试系统提供了有益参考。