0.2THz步进频率逆合成孔径雷达成像

研究设计了一种0.2THz的步进频率雷达成像系统,带宽12GHz,并利用逆合成孔径技术对物体进行二维高分辨成像。针对系统设计参数进行Matlab仿真,获得简单转台目标的二维逆合成孔径雷达图像。仿真结果表明,太赫兹雷达成像系统可实现目标的二维高分辨成像,横向和纵向距离可以达到cm级分辨率。

基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法

复杂环境中稳健的红外目标跟踪在自主导航、无人机探测、预警等方面具有重要研究意义。就经典粒子滤波红外目标跟踪算法中单一的灰度特征缺乏鲁棒性引起跟踪失效的问题,提出了一种基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法。结果表明,该算法能够从跟踪鲁棒性、准确性和实时性3个方面实现稳健的红外目标跟踪。

基于熵的自动聚焦图像清晰度评价函数仿真分析

基于图像处理的自动聚焦方法,图像清晰度评价函数的选择很重要。图像熵函数作为清晰度评价函数在不同文献中有一些形式上的变化,且关于聚焦图像评价值对应函数极大值还是极小值的论断不统一。本文详细整理了自动聚焦系统中图像信息熵的不同形式,比较分析它们的物理意义、数学原理,采用灰度图像,重点考虑离焦造成的图像模糊失真,在Matlab平台下仿真分析,得出的结论对具体自动聚焦系统设计时熵函数数学公式的选用和修正提供参考。

频率步进太赫兹雷达的一维高分辨距离像

频率步进信号是一种较常用的距离分辨力高的雷达信号,常用于雷达的目标识别,而太赫兹波比微波信号波长短,更易于实现距离高分辨力。利用0.2 THz步进频率太赫兹雷达实现了高分辨一维距离像,分析了步进频率雷达系统中一维高分辨力距离像的成像原理,对0.2 THz步进频率雷达系统进行了介绍,最后,用Matlab对太赫兹雷达高分辨力进行了仿真,仿真结果表明,频率步进太赫兹雷达对静止目标达到了厘米级的高分辨力,而对于运动目标存在距离发散和耦合时移,速度越大,失真越大。

一种改进的联合点特征与灰度特征的红外图像配准算法研究

在研究红外图像成像原理与特征、传统红外图像配准方法的基础上,提出了一种改进的联合点特征与灰度特征的红外图像配准算法。首先采用经典的Harris角点检测算法提取一次角点,在一次角点的基础上对其进行下降排序,对排序结果进行不同份数的等分并提取每一部分的中间值,最后根据图像配准需求有效利用中值选择不同的特征点;该算法充分利用环形区域的旋转不变性和特征点区域灰度差异性很小的原则进行特征点匹配。实验结果表明该算法能够提取出更加精确的匹配点,能够有效的完成红外图像配准。

基于相关系数的长波红外光谱成像气体探测方法研究

报道了高光谱红外时间空间混合调制型傅里叶干涉光谱成像方法,可应用于环境气体的二维空间监测,有助于提高化学防护的检测效率,迅速定位化学污染的源头。针对气体云团特征探测的技术要求和高光谱分辨要求,技术采用时空混合调制红外干涉成像被动探测方案,利用超长波红外焦平面器件接收场景的干涉图像,采用高速热成像电路采集干涉图像序列,生成干涉数据立方体,采用了并行高速数据处理服务器进行数据处理,以及智能图像鉴别算法,实现了云团气体种类和分布的快速识别。自研的CHIPED-1长波红外高光谱成像原理实验装置的探测灵敏度指标噪声等效辐射通量密度NESR在单次采样时达到了5.6×10-8 W·(cm-1·sr·cm2)-1,与商品化时间调制干涉高光谱成像仪相当;反映了技术的先进性,并留有较大的改进空间。文章以野外探测实验为例,研究了二维分布化学气体VOC的高光谱成像探测方法。在复杂背景和低试验浓度情况下实现红外光谱信息的光谱特征选择、提取及优化技术,快变背景下的信号预处理和基于辐射的无背景亮温鉴别技术,可以清楚看到氨气蒸气的空间分布。

一种基于点特征与Freeman链码的红外与微光图像配准算法研究

由于红外与微光图像成像原理的不同,成像特征的巨大差异,研究提出了一种基于点特征与Freeman链码的红外与微光图像配准算法。目的是解决红外与微光图像配准中特征点提取较复杂、特征匹配难的问题;采用优化的Harris角点检测算法进行特征点提取,结合环形灰度区域、RSTC不变矩和Freeman链码对红外与微光图像进行特征点匹配。实验结果表明该算法能够提取出有效的匹配点,能够有效地解决红外与微光图像配准中遇到的视场不统一、旋转、平移问题。

图像的能量波动对自动聚焦评价函数的影响

在基于图像处理的自动聚焦评价函数研究中发现,失效的评价函数曲线往往具有相似的形状,且与图像的均值曲线呈现相同的变化趋势。本文从评价函数数学原理角度分析了问题的原因,讨论了离焦模糊下图像能量波动对评价函数性能的影响及其处理方法。

基于场景的红外焦平面非均匀校正算法综述

红外成像已经广泛应用到军事和民用当中;但由于受到制造工艺的限制,从红外焦平面得到的图像数据往往需要做非均匀校正。而不同的校正算法往往具有不同的特征和优缺点,为了能让红外成像技术研究者快速找到一种合适的非均匀校正算法,本文调研了国内外最新的基于场景的非均匀校正算法,并以基于高通滤波、基于统计和基于配准几大类的典型研究,分析了各类算法的优缺点,为相关的研究者提供参考。

宽动态红外图像增强算法综述

红外成像系统设计中,一般采用宽动态的采集电路以获得丰富的细节信息,当前大部分的显示设备都只有8位,所以将宽动态图像压缩成低动态图像同时保持尽可能多的信息成为重点。研究了当前主流的宽动态红外图像处理算法,分析了映射、图像分层和梯度域3类算法的优缺点,实现了3类算法中的经典算法,并用同一张红外图片进行对比分析,提出了各类算法的改进意见。图像分层算法要在抑制光晕和梯度反转的情况下降低时间复杂度;梯度域算法需在进一步提高细节信息的情况下抑制背景噪声。

一种基于粗糙集的红外图像多维降噪算法

针对红外图像噪声复杂多变,在抑制噪声的同时,还需要兼顾细节增强的问题,本文提出了一种基于粗糙集的红外图像多维降噪算法。对采集到的红外图像通过引导滤波进行分层后运用粗糙集理论进一步多维度的分层,分别处理后合并还原得到输出图像。综合对比主观观察与客观评价指标,该算法能够对红外图像降噪有良好效果,对弱小目标细节有良好的增强效果,另外,该算法复杂度较低,具有良好的实时性,在工程实现方面具有良好的应用前景。

非制冷红外图像降噪算法综述

红外图像处理中,由于非制冷红外探测器工艺技术上的原因,原始的红外图像包含多种噪声,尤其是椒盐噪声、固定或随机条纹噪声。当前有许多红外图像降噪的滤波算法,但在时间、空间、降噪效果、细节保持等方面各有侧重,难以实现完美结合。如何更快速、更高效、更准确地滤除噪声信息,保留更多的细节信息,是今后红外图像处理降噪研究的关键方向。本文调研了目前主流的红外图像降噪算法,并从传统滤波降噪、变换域滤波降噪、基于图像分层处理滤波降噪三大类别进行了分析比较,并且提出了一种结合传统算法和基于图像分层的自适应降噪算法,为今后的相关领域研究人员提供参考。

红外图像动态范围压缩算法研究综述

红外图像的动态范围压缩是红外图像可视化研究领域的重要研究方向。红外图像的动态范围压缩算法将直接决定原始红外图像的细节保留、整体观感等重要可视化指标,某种意义上也可以说是细节增强的基础及保障。基于此,本文调研了当前主流的宽动态红外图像的动态范围压缩算法,将其分为基于全局压缩算法和基于局部压缩算法两大类,并对这两类算法的核心思想、发展过程及优缺点分别进行研究分析并提出了改进方向及发展趋势,为相关研究者提供参考。

一种基于参数自适应引导滤波的红外图像细节增强算法

图像分层滤波器中引导滤波器因其滤波保边效果好和计算复杂度低,在红外图像细节增强领域得到了广泛的研究与应用。但传统的引导滤波器固定的正则化参数ε不能在所有场景下都取得较好的滤波分层效果,所以本文提出基于局部方差的参数ε自适应算法,以提高引导滤波器场景适应性。此外本文进一步通过自适应参数ε值,提出了改进的基于噪声掩膜函数的细节层自适应增强算法,从而在有效抑制了图像噪声水平同时提高了算法在不同场景下的细节增强能力。

对某型红外热像仪可靠性增长的研究与改进

热像仪的可靠性水平会直接影响使用者任务成功率、维护成本及寿命周期,因此其可靠性设计工作越来越受到关注。同时,就目前国内热像仪研制情况而言,研制样机的可靠性并不能反映小批量生产产品的可靠性水平。因此,为充分反映研制样机的可靠性水平,本文主要研究了某型热像仪在研制过程中的可靠性增长方法,分析了红外热像仪的故障,建立了红外热像仪的任务可靠性模型,提出了相应的改进措施,并采用可靠性增长的办法来验证所提措施的有效性。本文所提改进措施满足装备试验鉴定要求,可实现热像仪的可靠性增长和批量产品可靠性不降低的目标。

一种基于引导滤波的多焦红外图像增强算法

红外成像已经广泛应用到军事和空间当中，但由于其对比度较低，往往需要增加图像增强算法以改善视觉效果。在视频检测、跟踪等系统中，为了同时获得不同距离场景的图像，需要多焦图像融合技术。然而，基于红外的视觉系统中，红外图像增强和多焦融合分别实现意味着需要更高的时间和空间成本。基于此，本文提出了一种基于引导滤波的多焦红外图像增强算法。该算法首先通过引导滤波算法将图像分为细节层和背景层，接着基于细节层图像建立局部清晰度评价函数并选择出每个图像中的聚焦像素，再将聚焦像素背景层和细节层按细节增强方法重新绑定。实验结果表明，提出的算法能实现多焦红外图像的快速融合增强，具有广泛的应用前景。

可见光/微光与红外平行光路融合物镜设计

现有所发布的大多数文献着重于图像融合算法的分析研究,很少有文献对采集融合图像的光学系统做出相应论述。本文根据手持融合观察镜的特点,对可见光/微光与长波红外图像融合、平行光路布局型式的融合物镜光学系统进行设计及分析。首先介绍了共光路光学布局型式与平行光路光学布局型式的优缺点,根据手持融合观察镜的特点选择了平行光路的光学布局型式;其次根据手持融合观察镜指标的要求对可见光/微光物镜进行“消热差”、定焦光学设计,针对长波红外物镜开展内调焦式光学设计;第三根据所设计的融合物镜光学系统,从平行光路光学布局型式、放大率及畸变变化3个方面对图像配准精度进行分析;最后对手持融合观察镜实际场景的融合图像进行分析判断,得出融合图像质量好,能满足手持融合观察镜融合性能的要求。