New Approach in Processing of the Infrared Image Sequence for Moving Dim Point Targets Detection

The development of an efficient moving target detection algorithm in IR-image sequence is considered one of the most critical research fields in modern IRST (Infrared Search and Track) systems, especially when dealing with moving dim point targets. In this paper we propose a new approach in processing of the Infrared image sequence for moving dim point targets detection built on the transformation of the IR-image sequence into 4-vectors for each frame in the sequence. The results of testing the proposed approach on a set of frames having a simple single pixel target performing a different motion patterns show the validity of the approach for detecting the motion, with simplicity in calculation and low time consumption.

绷板干燥工序中皮革最佳拉伸点的试验探究与识别定位算法研究

本文旨在解决皮革绷板干燥工序中皮革最佳拉伸点的自动化选取难题。通过对大量皮革轮廓和人工拉伸绷展皮革的工艺动作进行分析,确定了选择合理的皮革必选拉伸点和拉伸间距是提高皮革得革率的关键因素。通过正交试验,得出了头尾两侧与平行中脊线身体两侧的最佳拉伸点间距分别为12 cm和9 cm。基于此,本文提出了一种基于最简骨架法和画圆相交法的皮革最佳拉伸点识别定位算法。该算法通过机器视觉获取皮革源图像,并经过预处理去除图像缺陷和突出轮廓。然后,利用细化算法提取图像骨架,通过卷积运算筛选出皮革中的脊线和四肢,得到最简骨架,从而确定必选拉伸点。在确定必选拉伸点的基础上,利用画圆相交法确定皮革的其他轮廓区域,并获取其余拉伸点。本文的最佳拉伸点识别算法对于皮革拉伸板干燥工序的自动装备研发具有重要意义,并为提高皮革得革率和优化工艺提供了重要参考。

基于DSP的海上红外小目标检测系统设计

针对海天背景下红外小目标检测实时性低的问题,文中结合DSP硬件特征、算法需求和系统要求,提出一种以多核DSP为核心处理器的红外小目标检测系统实现方案。区别于常规的串行处理方式,该方案采用DSP双核流水处理的软件架构,将海天线检测算法和红外小目标检测算法分别运行在DSP的核1和核2,实现两套算法的并行处理;并通过核0主程序的调度实现海上红外小目标检测功能。在此基础上,采用查找表替代实时计算系数、优化计算过程最大化减少指令流水被打断、软硬件并行处理减少软件负载等方法对软件进行优化,提高软件效率。最后,在红外检测跟踪系统中对实时性和准确性进行应用验证。结果表明,所设计系统处理640×512的红外图像耗时小于25 ms,满足海上红外小目标实时检测的要求。

基于机载光电载荷图像的无人机自主循迹导引

文章研究无人机搭载视觉传感器沿指定路径自主循迹飞行,针对如何统一确定不同形状路段的目标路径点序列的问题,提出基于无人机速度在图像中投影的矢量与无人机重心指向各候选路径点矢量的最小夹角确定目标路径点的方法。首先从采集的图像中提取出的路径区域,从图像层面提取路径的中间线,将图像栅格化并分别计算各栅格里路径中间线的中心点的坐标;然后计算图像中无人机速度矢量投影与无人机重心到各路径中心点矢量的夹角,在约束范围内选取最小夹角对应的中心点作为局部目标点。设置了包含不同形状拐角的路径,检验无人机飞行过程中采集图像的处理方法和路径引导算法结合的有效性,飞行结果表明提出的方法能够满足无人机的循迹飞行要求,轨迹偏离误差小于0.1 m。

海空复杂背景下红外弱点目标的检测算法

为解决海空复杂背景下红外弱点目标的检测 ,提出了基于小波变换模极大的检测算法 .该算法通过计算小波变换模极大值求出图像中的所有奇异点 ,去除由复杂背景形成的模极大值链 ,消除云层、海浪及水天线等复杂背景 ,提高了单帧点目标检测能力 .结果表明 ,该算法可检测信杂比为

海空背景下红外点目标检测算法

提出了一种基于灰度形态学的海空背景下的红外点目标检测算法。该算法分三步 :第一步 ,对原始序列图像进行膨胀后累加 ,以提高信噪比 (SNR) ;第二步 ,对原始序列图像进行形态学滤波 ,去掉噪声和目标以提取出背景 ;第三步 ,前两步结果相减 ,自适应阈值后即可得到点目标。用实际摄取的图像进行实验 ,结果表明该算法能检测出信杂比 (SCR)为 1的红外图像。

无参考的特征点复杂度激光干扰图像评估

由于目标识别和检测效果取决于目标提取的准确性,本文结合主动成像与目标识别技术搭建了激光主动成像系统实验平台,研究了激光干扰对获取图像质量以及特征点提取效果的影响。提出了一种无参考的特征点复杂度图像评估算法。该算法在目标区域位置计算图像的特征点、纹理、梯度和对比度复杂度,然后综合4个因子得到归一化的评估结果。利用激光主动成像系统对设定目标进行了照明成像实验,同时采集了不同干扰功率和光斑位置的干扰图像。使用本文提出的特征点复杂度算法对标准数据库及实验获得的激光干扰图像进行了评估。实验结果表明:提出的评估算法能够客观地反映图像质量的变化情况,可对不同程度的激光干扰图像给出合理的评估结果,其评价结果更符合主观视觉感受,并且能够指导激光主动成像识别系统的防护与应用。

红外海面小目标检测的并行实现技术

提出了红外海面小目标检测的并行实现方案 ,该方案采用了基于多级滤波的小目标检测方法 ,能在自行设计的多总线多DSP实时图像处理系统上运行 .详细讨论了该方案的优化问题 ,以获得成本最优、并行效率最高的系统并行处理方式 .实验结果表明 ,算法是可行的 。

复杂背景下迎头点目标检测算法

针对传统检测跟踪算法无法有效处理迎头点目标的问题,提出了基于红外序列图像相邻两帧间匹配的检测算法。根据迎头点目标的红外序列图像特点,采取点对点标记匹配结果,点对点统计标记次数,阈值门限输出迎头点目标。算法无需假定目标点位置,检测过程不随背景复杂程度和目标点数目变化而变化,尤其解决了高噪声情况下迎头点目标的检测和跟踪问题。算法结构简单、存储量小、运算速度快,根据多次仿真和实拍照片实验,验证了该方法的可行性和有效性。

基于隔帧差分向量无穷范数的运动点目标检测

提出了隔帧差分向量无穷范数检测运动目标的数学模型,建立了能够充分发挥该模型能力的并行处理结构体系。由于算法以隔帧差分为基础,所以处理系统不仅能够探测到帧间位移不小于1个像元的点目标,而且可以探测到帧间位移小于1个像元而多帧累积位移大于1个像元的运动点目标,使算法探测与识别目标的能力大大提高。实验结果表明了算法的有效性。

采用TMS320C6203的运动点目标检测系统设计

为了实现大视场运动点目标的实时检测和识别,设计了一种基于TMS320C6203为核心处理器件,FPGA为辅助控制处理器的硬件处理系统.在对点目标检测识别算法仿真实验分析的基础上,开发了实时运动点目标检测处理的软件系统.实验测试结果表明,该系统能够对信噪比不小于3dB,帧频为10fps的1024×1024运动点目标图像序列进行实时检测和识别,准确检测概率达到96%,满足实际工程要求.

合成孔径雷达的点目标模拟研究

在探讨星载SAR成像机理的基础上，讨论了系统参数的选取：结合这些参数，给出了点目标模拟的方法，得到了点目标的模拟数据;并采用通常的R-D算法，对该数据进行了成像处理，得到了点目标的成像结果。

基于全局最优的快速一致性点漂移算法

目前受到广泛关注和研究的一致性点漂移(CPD)算法是一种基于高斯混合模型的点模式匹配算法,虽然该算法具有较强的鲁棒性,但其存在局部最优性和收敛速度随点集大小增加而下降等问题。针对上述问题,该文提出了一种新的基于全局最优的快速一致性点漂移算法。该算法首先将点集进行正交标准形约简,利用约简后点集的重要性质,推导出不完全观测数据的对数似然函数在全局最优解附近凸函数区域的边界值,再以该边界值为基础,采用多重初始化策略来实现全局最优。最后,提出了基于置信域的全局收敛二次平方迭代期望最大化算法,实现了全局优化算法的超线性收敛。模拟仿真与真实数据实验验证了该文算法是有效的、快速的以及鲁棒性较强的。

点目标图像信噪比计算方法

目前图像信噪比定义方法多种多样,对常见信噪比定义进行了分类,总结了不同定义之间的内在联系、常用解法以及使用范围。针对常见图像信噪比求解方法误差较大的问题,提出了一种基于最小二乘拟合的高斯背景噪声参数估计方法。首先根据全部灰度级估计均值和方差,然后通过迭代的方式,排除高灰度非背景像素的干扰,逐步缩小统计范围,最后选择具有最小均方误差的统计参数作为背景灰度和噪声方差的估值。仿真实验证明,与常见的"局部最小方差法"和"小于均值方差法"相比,用该方法得到的背景噪声参数计算的信噪比具有更高的精度和稳定性。

激光雷达扫描数据的快速三角剖分及局部优化

为了研究3维激光雷达测量所得点云数据的三角构网,根据激光雷达逐行扫描特点,采用了改进的三角剖分方法,对点云数据进行不规则三角网格划分。基于激光雷达点云数据位置拓扑信息,分析了相邻扫描线之间数据点的相对位置关系,利用几何关系进行初步配对构网;并结合经典法则对初始网格进行局部优化,得到最终三角网;同时,对优化前后的三角网,提出一种新的评价法则进行剖分效果对比。结果表明,充分利用点云特点进行三角剖分可改进算法。所提出的剖分效果评价法可帮助检验构网质量。

数字图像处理技术在隧道围岩收敛量测中应用的初步研究

文章系统地总结了国内外图像处理技术在隧道工程中的应用现状和隧道变形收敛量测的各种方法,并对各种方法的优缺点进行了详细分析;尝试了应用数字图像处理技术对隧道围岩收敛进行量测的新方法(二次比较法);编制了一套隧道图像处理系统(TUNNEL IMAGE PROCESSING SYSTEM,简称TIPS)。室内试验证明,本系统对距离的量测结果是可靠的,灵敏度和精度达到了相关要求。本研究成果可供有关人员在现场实用研究中参考。

隧道围岩收敛量测的新方法

简述了现有的隧道变形收敛量测的各种方法;尝试了应用数字图像处理技术对隧道围岩收敛进行量测的新方法(二次比较法);编制了一套隧道图像处理系统TIPS(TUNNEL IMAGE PROCESSING SYSTEM)。室内试验表明,本系统对距离的量测结果是可靠的,灵敏度和精度达到相关的要求。本研究成果,可供有关人员进行参考,作为现场实用研究的基础。

暗通道约束和交替方向乘子法优化的湍流图像盲复原

为提高湍流退化图像的复原效果,针对盲复原算法在最大后验概率框架下,使用梯度分布先验信息约束容易求得模糊平凡解的问题,提出了一种暗通道约束和交替方向乘子法优化的湍流图像盲复原算法。基于多尺度的思想,在每一层尺度上,对图像施加暗通道先验约束,对点扩散函数施加非负性约束和能量约束。对采用坐标下降法交替迭代估计当前尺度下的模糊核和图像,当达到最大尺度时,得到最终估计的模糊核。结合总变分模型,采用交替方向乘子法优化实现图像细节快速恢复。实验结果表明,新算法使用的先验信息约束,有利于得到清晰解,在总变分模型下能收敛到全局最优解,可以有效抑制图像复原过程中产生的伪迹,恢复出更好的目标图像细节。

基于最大似然比准则的点目标识别技术

本文介绍一种自适应算法 ,通过候选目标轨迹检测、最大似然比优化算法和后处理等一系列操作 ,从已经抑制CN序列和UCN序列的低信噪比图像序列中自动识别在视场中做匀速直线运动的点目标 .文内给出了各项操作的理论分析和优化算法 ,实验结果证实了理论分析的正确性和自适应算法的可行性 .本算法可识别最低信噪比为0 .5 ,且对红外、可见光等不同种类图像序列兼容 ,优化算法可以大大降低数据处理量 .

红外成像导引头点目标截获研究

分析研究了红外成像导引头对远距离目标的截获问题 ,总结了红外成像导引头点目标截获问题的特点与难点 ;给出了与基于形态学背景预测的点目标检测算法相配套的点目标截获算法。仿真试验结果表明 ,该截获算法能够迅速有效地截获虚警目标较多的导引头视场中的点目标 ,并能有效剔除虚警目标。文中的点目标截获方法具有很强的通用性。