基于DSP和USB2.0的高速偏振图像采集处理系统

论述了基于 DSP 和 USB2.0接口的高速偏振图像采集处理系统的设计,详细介绍了偏振图像采集处理的实现方法和原理。利用 TMS320VC5509和 USB2.0接口芯片,实现了偏振图像的高速采集与处理,完成了图像的压缩传输。

基于DSP的偏振图像快速融合研究

为解决偏振图像融合运算量较大的问题,对融合算法进行了改进,使其以加法和乘法为主,并且着重提高了运算的并行程度。其中,借鉴了一种特殊的牛顿迭代法,并分析了加快收敛速度的可行性,简化了偏振度运算;采用多项式级数逼近法,结合反正切函数的周期性和对称性,提出了一种简单实用的查表法,明显提高了偏振角的运算效率。最后,在基于DSP的偏振成像探测平台上,通过实验测试表明,在对融合图像质量影响很小的情况下,该融合快速算法较大地提高了偏振探测系统的实时性。

基于微光像增强器的偏振成像系统设计与实验

为验证用微光像增强器实现偏振成像的可行性,根据偏振成像原理,设计了基于分时型偏振成像技术的微光偏振检偏器。选用三代像增强器和高动态范围数字CCD,设计了相应大口径成像物镜和中继光学耦合透镜,获得了高透过率、高调制函数(MTF)的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡,编写了相应图像处理软件,实现了实验室和野外微光条件下的人造目标和自然景物的偏振探测成像。结果表明,原始图像中目标与背景对比度之比为1.35,基于微光像增强器的偏振成像系统的目标与背景对比度之比为2.35,微光偏振成像能够提高夜间环境下人造目标和自然背景的对比度。

基于红外偏振成像的目标检测技术

红外偏振成像技术是利用物体偏振度上的差异来对复杂背景下的目标进行探测的。在战场上,由于人造物体和自然景物在偏振度上存在差异,红外偏振成像技术能够提高人们对自然景物及伪装的辨别能力。首先介绍了偏振成像理论及其系统的结构组成,然后对基于偏振图像处理的目标特征提取过程进行了分析,并对偏振图像像质评价方法以及图像融合、分割和特征提取方法进行了研究。最后给出了国外基于偏振成像目标检测技术的应用研究情况,并指出了该技术在军事领域中的应用价值。

一种基于视觉信息与偏振天光信息融合的航向角提取方法

在室外智能移动机器人自主导航研究中,仿生偏振导航技术由于不易受累积误差和电磁干扰影响的特点逐渐受到了关注。为提高精度、增强鲁棒性,针对仿生偏振导航提出了一种适用于城市、雾霾天气下的航向角提取方法。引入不易受遮挡、雾霾因素影响的图像强度信息,分别对图像强度信息与偏振天光信息构建优化代价,并进行联合优化,获取最优航向角;室外实验测试显示:信息融合方法在雾霾、天空遮挡等场景下表现良好,在雾霾场景下标准差为0.10~0.24°,比单一偏振天光航向角提取方法提高了83.1~99.7%;在天空遮挡场景下的标准差为0.04~0.09°,比单一偏振天光航向角提取方法提高了90.9~96.7%。