基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割

图像分割是合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像海面溢油检测的关键步骤之一,将核模糊C均值(kernel fuzzy C-means,KFCM)聚类方法及Chan-Vese(CV)模型应用于海面溢油SAR图像分割,为了解决单一KFCM方法分割精度不够高,及传统CV模型对初始条件敏感和收敛速度低的问题,提出了一种基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割方法。首先利用KFCM算法将海面溢油SAR图像从原始样本空间映射到高维特征空间,得到聚类结果;然后将其作为CV模型的初始条件,以降低CV模型对初始条件的敏感性,并利用图像边缘强度取代传统CV模型中的Dirac函数,以提高模型的收敛速度和对不同SAR图像的适应性。大量实验结果表明,所提出的基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割方法具有分割精度高、运算速度快的优点。

基于Yamaguchi分解模型的全极化SAR图像分类

针对利用Yamaguchi分解模型的四个散射分量直接进行类别归属判断精度不高并且所分类别有限的问题,结合模糊C均值的理论,提出了一种基于Yamaguchi分解模型的全极化SAR分类算法,把四个散射分量组成一组归一化的特征矢量,进行FCM聚类分析。并且用日本机载L波段PiSAR数据验证了该算法具有较高的分类精度和较好的视觉效果。

基于几何特性和辐射特性的HJ-1C星SAR图像模拟

中国自主研制的环境减灾小卫星星座中的雷达卫星(HJ-1C),频率设计在S波段,采用VV极化方式,入射角范围是25°—47°。根据HJ-1C的轨道参数和雷达传感器的系统参数,利用高精度的DEM数据(30m),结合地物分类数据(20m),综合考虑几何模型和辐射模型,模拟了该雷达卫星上的SAR图像。HJ-1C星SAR图像的模拟,使在该卫星发射前,能对数据产品有一个初步的认识,并可在雷达系统的设计和验证、图像的解译和新算法的测试等多个方面得到应用。

基于Shearlet变换和Krawtchouk矩不变量的河流SAR图像分割

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像分割是河流检测与识别的关键步骤,为了进一步提高河流SAR图像分割的准确性,提出一种基于Shearlet变换、Krawtchouk矩不变量及模糊局部信息C均值聚类的河流SAR图像分割方法.首先,对河流SAR图像进行Shearlet分解,提取其纹理特征,构成特征向量的前半部分;然后,计算河流SAR图像的Krawtchouk矩不变量,作为其形状特征,构成特征向量的后半部分;最后,利用模糊局部信息C均值算法依照上述特征向量进行聚类,由此得到河流SAR图像分割结果.大量实验结果表明,与近年来提出的脉冲耦合神经网络结合最大方差比准则分割法、Gabor小波变换结合模糊C均值聚类分割法、FLICM聚类分割法相比,所提出的方法在主观视觉效果以及客观定量评价指标误分割率上均有明显优势,且分割河流SAR图像更加准确.

基于C均值分类的极化SAR图像白化斑点滤波方法

极化合成孔径雷达SAR图像相干斑抑制基本原理是依据各通道间的极化信息差异。提出在各极化通道上分别进行非监督C均值分类,在标号图像中对各区域的水平通道平均散射强度、交叉极化通道与同通道强度比以及同极化通道间的相关系数等参数进行估计,将估计值应用到极化白化滤波器(PWF)中,从而得到改进的PWF滤波输出。经真实极化SAR图像检验,表明该方法能够提高传统PWF滤波器在均匀区域对相干斑的抑制能力。

基于GLCM特征的改进FCM的SAR图像分割方法

为了克服了较大窗口提取图像边缘处特征值的不足,提出一种基于GLCM特征矩阵的动态滑动窗口算法。针对模糊C均值算法中,聚类中心不容易确定,聚类容易陷入局部最优解的问题,将粒子群优化算法(PSO)引入到聚类算法中,实现全局搜索。应用改进的模糊C均值算法完成了基于SAR纹理特征的图像分割,克服了传统聚类算法仅依赖灰度值进行分割的局限性,也一定程度上克服了斑噪声对SAR图像分割的影响。实验结果表明,该方法应用于SAR图像分割时,取得了很好的分割效果。

基于高性能机群的环境一号C卫星SAR图像全分辨率快视实时处理系统设计与实现

该文设计和实现了基于高性能机群的环境一号C卫星SAR图像全分辨率快视实时处理系统,该系统对环境一号C卫星2012年12月9日首次开机获取的SAR遥感数据进行了快视图像处理。结果表明:该快视处理系统完全满足SAR图像全分辨率快视实时处理能力。该系统是我国首次实现星载SAR图像全分辨率快视实时处理的业务运行系统。

加权空间函数优化FCM的SAR图像分割

传统模糊c-均值聚类算法没有考虑图像像素空间信息特征,在应用于合成孔径雷达图像分割时,由于合成孔径雷达图像中斑点噪声的影响,通常不能得到正确的分割结果.基于此问题提出加权空间隶属度和加权空间函数并应用于c-均值聚类算法,加权空间隶属度是多尺度条件下空间各相邻像素的位置和强度信息的加权隶属度值,加权空间函数中各加权空间隶属度的影响系数由自适应遗传算法优化,最终的隶属度值由加权空间函数修正.由于在这种聚类过程中融入了优化的空间信息,因此弱化了斑点噪声的影响,提高了分割精度.这种算法应用于实际合成孔径雷达图像分割实验,结果表明此算法对初始分类结果不敏感,具有较强的抗噪性能,改善了SAR图像的分割结果.

一种基于65 nm CMOS工艺的10位10 MS/s SAR ADC

基于SMIC 65nm CMOS工艺,设计了一种10位10 MS/s逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。采用全差分的R-C组合式DAC网络结构进行设计,提高了共模噪声抑制能力和转换精度。与全电容结构相比,R-C组合式DAC网络结构有效减小了版图面积。DAC中各开关的导通采用对称的开关时序,使比较器差分输入的共模电平保持为固定值,降低了比较器的失调电压,提高了ADC的线性度。在2.5V模拟电源电压和1.2V数字电源电压下,使用Spectre进行仿真验证,测得DNL为0.5LSB,INL为0.8LSB;在输入信号频率为4.990 2 MHz,采样频率为10 MHz的条件下,测得电路的有效位数为9.63位,FOM为0.04pJ/conv。

INS/SAR/罗兰C组合导航系统研究

介绍了INS／SAR／罗兰C组合导航系统的组合原理和方法，以及组合滤波器的构造。仿真结果表明，该组合系统可达到相当高的导航精度，且具有很强的适应性。

SARS-CoV感染康复者血清对豚鼠肺、脾脏功能的影响

目的:为了探讨SARS CoV感染患者急性病理损伤的免疫反应机制。方法:应用SARS CoV感染 康复者血清24h内多次注射豚鼠体内,观察肺脏损伤及血液气体变化。结果:动物在第3次注射康复者血清后出 现急性严重呼吸困难,血氧明显降低、二氧化碳明显升高,肺组织病理显示肺组织大量炎细胞浸润,脾组织白髓淋 巴细胞减少,而用正常人血清注射动物后未出现类似变化。结论:给豚鼠多次注射SARS CoV感染康复者血清可导 致急性肺损伤。

HJ-1-C卫星SAR系统的内定标

HJ-1-C卫星是我国环境与灾害监测小卫星星座中的一颗合成孔径雷达(SAR)卫星,目前已在轨运行。其SAR系统采用网状反射面天线和集中式功率放大器,且具有星上在轨内定标的功能。该文详细介绍了HJ-1-C卫星SAR系统的内定标模式和算法,给出内定标器的设计和实现原理,并对SAR系统在轨工作内定标数据进行分析。

视觉特征方向流邻域加权PCM的SAR图像分割

应用聚类方法对合成孔径雷达(SAR)图像进行分割时,受SAR图像斑点噪声的影响,在聚类过程中应当既要考虑聚类原型的空间自适应性,又要考虑像素间强相关性,这就要求聚类隶属度与空间信息的有效结合.针对此问题提出了基于方向流场构建自适应邻域空间加权可能性c-均值聚类(PCM)算法,通过可操纵小波变换和视觉特征预测编码模型建立方向流场,用基于方向流场的Markov随机场(MRF)描述当前像素与其邻域像素间的相互关系,在像素的聚类隶属度估计中直接引入这种邻域信息,使聚类隶属度得到有效修正.实验表明这种方法在抑制噪声的同时可以保留图像的细节信息,对SAR图像有较好的分割结果.

基于ICA优化空间信息PCM的SAR图像分割

可能性C-均值(PCM)聚类算法提高了数据聚类的抗噪性能,但由于这种算法没有考虑数据的空间依赖特性,应用于合成孔径雷达(SAR)图像分割时,受SAR图像中斑点噪声的影响,通常不能得到正确的分割结果。该文在PCM目标函数中引入空间相对位置信息和多尺度空间像素强度信息,这些空间信息取值由前次迭代优化的聚类结果确定,空间信息影响程度(影响因子)由免疫克隆算法(ICA)优化,实现了空间信息影响因子的自适应调整,优化了PCM聚类结果。实验将这种算法应用于人工合成图像和实际SAR图像的分割,结果表明该文所提出的算法对初始分割不敏感,具有强的抗噪性能,改善了SAR图像的分割效果。

用于HJ-1-C卫星ScanSAR的等效RD几何校正方法

HJ-1-C卫星是我国第1颗民用合成孔径雷达卫星,具有条带和扫描两种工作模式。该文根据HJ-1-C卫星ScanSAR模式的工作特点,在ECS成像算法和传统斜距多普勒定位方法基础上,提出一种适用于ScanSAR的等效RD几何校正方法。首先根据方位时刻关系进行方位拼接,然后根据斜距关系拼接各个子带,接着拟合等效参数,进行斜距多普勒定位,最后实现ScanSAR图像的几何校正。HJ-1-C卫星的实际数据实验结果表明:HJ-1-C卫星ScanSAR模式的定位精度可以达到100 m;24核CPU并行情况下实现10 s处理完一景图像。

环境一号C卫星SAR闭环测试系统的设计与实现

环境一号C(HJ-1-C)卫星合成孔径雷达系统测试中,构建闭环测试系统,模拟卫星星地信号传输过程,实现SAR系统成像功能、压缩方式和点目标特性的测试。本文首先给出SAR回波信号的产生以及回波模拟器的物理实现,然后提出在有线和无线两种方式下,利用回波模拟器构建SAR闭环测试系统的方法,最后给出基于该闭环测试系统,对HJ-1-C SAR系统点目标性能指标测试结果。测试结果表明,该闭环测试系统的构建,能够满足HJ-1-C SAR系统的测试需要。

基于改进C-V模型的高分辨SAR图像分割

针对SAR图像灰度分布不均匀现象,提出利用对均匀和不均匀区域都能很好的拟合的G0概率密度函数对C-V水平集模型进行改进。针对经典的C-V水平集模型只利用区域信息而没有利用边缘信息,从而造成虚假边缘轮廓较多以及演化时容易陷入局部极小值等现象,提出在C-V模型中引入能够很好的去除SAR图像中的乘性噪声的改进的边缘检测函数,定位图像的边界以及控制曲线的演化速率,且增加能避免水平集函数重新初始化的距离正则项作为内能项。通过人工合成图像和真实高分辨SAR图像的分割实验验证了改进后的C-V水平集模型能够更快速度、更高准确度地定位目标边界,实现高分辨SAR图像分割。

一种基于0.13m CMOS工艺的10位SAR A/D转换器

基于SMIC0.13μm CMOS1P6M Logic工艺,采用一种新型R-C组合式D/A转换结构、伪差分比较结构以及低功耗电平转换结构设计了一种用于多电源SoC的10位8通道逐次逼近型A/D转换器。在3.3V模拟电源电压和1.2V数字电源电压下,测得DNL和INL分别为0.31LSB和0.63LSB。当采样频率为1MS/s,输入信号频率为490kHz时,测得的SFDR为67.33dB,ENOB为9.48bits,功耗为3.25mW。该A/D转换器版图面积为318μm×270μm,能直接应用于嵌入式多电源SoC。

HJ-1-C卫星SAR全功率辐射试验的设计及实现

该文面向HJ-1-C SAR全功率辐射试验设计,阐述了SAR大功率集中发射所带来的新问题,从保证雷达接收通路的安全性出发,提出全功率辐射试验的接收通道漏过功率测试的必要性,给出构成雷达系统收发通道闭环测试的方法。试验结果表明,所提出的HJ-1-C SAR系统全功率辐射试验的方案合理可行,试验达到了预期的效果。