Target rotation parameter estimation for ISAR imaging via frame processing

Frame processing method offers a model-based approach to Inverse Synthetic Aperture Radar(ISAR) imaging. It also provides a way to estimate the rotation rate of a non-cooperative target from radar returns via the frame operator properties. In this paper, the relationship between the best achievable ISAR image and the reconstructed image from radar returns was derived in the framework of Finite Frame Processing theory. We show that image defocusing caused by the use of an incorrect target rotation rate is interpreted under the FP method as a frame operator mismatch problem which causes energy dispersion. The unknown target rotation rate may be computed by optimizing the frame operator via a prominent point. Consequently, a prominent intensity maximization method in FP framework was proposed to estimate the underlying target rotation rate from radar returns. In addition, an image filtering technique was implemented to assist searching for a prominent point in practice. The proposed method is justified via a simulation analysis on the performance of FP imaging versus target rotation rate error.Effectiveness of the proposed method is also confirmed from real ISAR data experiments.

TMS320C40实现图象高速采集与处理系统

利用高帧频 CCD图象传感和高速 DSP(TMS3 2 0 C40 ) ,设计出先进的动态图象高速采集和 RS- 4 2 2 A数据传输系统 ,将光学图象转化为便于计算机处理的数字化图象。以高速 DSP及快速存储器为核心设计并实现高速图象的数字缓冲接口系统 ,与 PC主机构成双机系统 ,并采用 DMA数据通信方式 ,以提高数据的传输速度 ,使采集系统主机能正确接收和处理图象数字信号。

泥沙起动概率的高速摄影测量方法

为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题。根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例。根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动。在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取。进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度。基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近。

改进的CNN用于单帧红外图像行人检测的方法

针对全卷积神经网络对单帧红外图像行人检测计算量大、检测率较低等问题,提出了一种改进的LeNet-7系统对红外图像行人检测的方法。该系统包含3个卷积层、3个池化层,通过错误率最小的试选法确定每层参数,以波士顿大学建立的BU-TIV数据库训练系统。首先,以俄亥俄州立大学建立的OTCBVS和Terravic Motion IR Database红外数据库作为测试图像;然后,采用自适应阈值的垂直和水平投影法得到感兴趣区域(regions of interest,ROI);最后,将得到的ROI输入训练好的系统进行测试。3个测试集检测实验表明,本文方法具有良好的识别能力,与不同实验方法相比,本文方法能有效提高检测率。

一种高帧频数字相机实时显示系统的研制

针对高帧频数字摄像机没有模拟输出,不能在普通的视频监视器上显示的问题,研究设计了一种用于高帧频数字摄像机的实时显示系统。利用FPGA实现相应的转换控制,实现方法是将数字摄像机输出的图像数据,首先进行Camera Link标准到TTL标准的转换,转换后的数据存储在FPGA中的双端口存储器中。然后对存储器中的图像数据按一定标准进行读取,并经过数/模转换产生模拟信号,叠加符合国家标准的视频同步信号,最后转换成为标准视频信号,可在普通监视器上显示图像。另外变换后的信号有利于远距离传输,并且可使系统调光时采用普通视频信号检测。采用此种小型系统能使非标准摄像机应用得到进一步扩展。

基于三维递归搜索的多级运动估计视频帧率上转换算法

运动补偿插帧是目前主要的帧率上转换方法。为减小内插帧中的"块效应",并降低运算量以满足实时高清视频应用,该文提出了一种基于3维递归搜索(3-D Recursive Search,3-D RS)的多级块匹配运动估计视频帧率上转换算法。该算法将3-D RS与双向运动估计相结合,首先对序列中相邻帧进行"由粗到精"的三级运动估计,再利用简化的中值滤波器平滑运动矢量场,最后通过线性插值补偿得到内插帧。实验结果表明,与现有的运动补偿插帧算法相比,该算法内插帧的主、客观质量都有所提高,且算法复杂度低,有很强的实用性。

新型PA高帧频摄像机的设计与实现

采用光敏二极管阵列固体图像传感器,设计研制了1000帧/s的高速PA摄像机,并对技术原理、PA图像传感器特点、连续和单次时序设计及图像传感器输出视频信号处理等方面作了介绍。PA视频摄像机可工作于连续和单次两种工作状态。采用纤维面板耦合,像素100×100;最小照度优于1.5 勒克斯,动态范围100倍。

基于多特征匹配的双向运动估计帧率提升算法

视频帧纹理区域含有的大量周期重复模式常导致双向运动估计发生视频块的错匹配,从而导致帧率提升算法重建的内插视频质量衰退。为了克服该问题,提出提取视频帧的多个特征加入到块匹配中,以降低错匹配发生的可能性。由于视频天然具有彩色信息,因此色差分量首先被加入到块匹配中。另外,人眼对图像边缘较敏感,因此,由简单的Sobel算子计算出的梯度被使用去反应边缘特征并融入至块匹配。多特征匹配尽管可有效地提高运动估计精度,但也引入了较高的计算复杂度。为了减少计算复杂度,一个特殊模板被设计去将多特征合并到单平面上,那么,只需进行一次块匹配运算就可完成多特征的匹配,在节省计算复杂度的同时也提高了运动估计精度。仿真实验表明,该算法以较低的计算复杂度获得了良好的内插帧主客观质量。

一种基于FPGA的全帧率图像处理方法

针对图像算法在FPGA内的硬件化实现问题,提出了一种全帧率处理的思路,并提供了两种具体的可供参考的设计方法——基于像素流缓冲的卷积核处理技术和基于相邻图像帧相关性的图像参数提取技术。通过其可以方便地设计并实现大部分空间域图像处理算法及其任意组合的硬件逻辑电路,并达到与图像输入帧率相同的处理速度。以Canny算子的硬件化实现为例验证了设计理念。实验结果表明,全帧率图像方法具有可操作性强、实时性好、符合结构化模块化设计的特点,特别适合于对实时性要求高的嵌入式视觉系统。

基于面阵图像传感器的带材对中检测系统

为克服现有带材对中检测技术的不足,提出一种采用线形激光配合面阵CMOS图像传感器的新型带材对中检测方案。根据新型对中检测的特点,设计了高速嵌入式图像处理系统,通过传感器硬件开窗技术减小数据量并提高帧率,采用亚像素技术提高了检测精度,克服了传统面阵图像传感系统帧率低、滞后大、分辨率不足的问题,使系统可适应高速带材的对中检测与控制的需要。

DR检测工艺参数优化设置技术的研究和应用

本文介绍的射线直接数字成像(DR)检测工艺参数优化设置技术,能优化DR检测工艺参数,实现了DR检测能力和工艺技术水平的提升,提高了检测质量和工效,增加了检测作业的安全性。