弱光背景下文本图像二值化提取算法

针对现有二值化文本提取算法在弱光照条件下易受非均匀光照的干扰,导致提取结果中错误较多、识别率变低的题,提出了一种面向弱光照条件的文本信息提取的预处理算法。基于Retinex理论将图像照度分量和反应文本属性的反射分量有效分离,此外,将L0平滑滤波引入文本图像处理中,有效抑制文本图像的背景干扰。实验结果表明,所提算法能够提高现有算法在弱光条件下的文本提取精度,扩展现有算法的应用范围。

面向弱光探测的实时像元合并

为解决弱光环境下月球着陆粗避障环节成像不清晰的问题,提出了“区域”像元合并和去除相机本底值两种图像预处理方法,来提高探测器的成像灵敏度和图像信噪比与对比度。在分析传统像元合并实现原理的基础上,提出了一种针对n_taps成像数据格式的“区域”像元合并方法。根据月球着陆粗避障环节中大尺度障碍识别的特点,通过去除相机本底值来提高图像的对比度。最后,利用宽、窄视场两款相机分别对像元合并、去除相机本底值以及两者结合的方法进行了重复性实验。实验结果表明,在弱光环境下,结合像元合并与去除相机本底值的方法可有效提高图像的信噪比与对比度,2_Binning模式下宽视场相机的信噪比可提高5.9014 dB、对比度可提高0.2547,窄视场相机的信噪比可提高5.7644 dB、对比度可提高0.2654;4_Binning模式下宽视场相机的信噪比可提高11.6899 dB、对比度可提高0.2102,窄视场相机的信噪比可提高11.4015 dB、对比度可提高0.2840。

背景光存在下的相衬法原理分析

为了更好地观察弱相位物的位相,在考虑背景光的情况下,对任意相位物体的相衬成像过程进行严格的数学推导及分析,得到有背景光时的相衬法成像光强普遍表达式。结果表明,有背景光时的相板相移量及其透过率存在最佳值;若采用CCD接收图像,弱相位物的最小可观察相位变化量达1.9mrad。这为弱相位物体的精确测量提供了有力的数学论证。

低照度背景下弱小目标的成像实验研究

无人机等弱小目标具有飞行高度低、反射截面小、热信息弱等特点,尤其在低照度背景下,单一成像方式难以实现对弱小目标的探测和识别。实验对比了可见光成像、微光夜视成像、长波红外成像、激光主动照明成像等对弱小目标的成像效果,目的是研究适用于不同照度背景下弱小目标的探测识别方法。外场实验中,被测目标为小型四旋翼无人机,尺寸为290 mm×290 mm×196 mm,实验环境照度在10^-2~10^-4 lx之间,作用距离范围0.5~2 km。成像实验结果表明:普通可见光系统无法在环境照度低于10-2 lx时成像;环境照度为10^-3 lx时,微光夜视和长波红外热系统的识别距离仅为0.5 km;近红外激光(中心波长808 nm)主动照明与微光夜视结合的主动成像方式可增加对弱小目标的识别距离,同等条件下主动照明成像作用距离是被动成像的3倍。

天候、背景对微光观察仪探测距离的影响

微光观察仪是在微弱光条件下用来观察目标的一种仪器,探测距离是它的一项重要指标。介绍了用实验方法研究天候、背景对微光观察仪探测距离的影响。根据照度的不同,通过测量出夜视仪的作用距离,可准确地表示出人在夜间对目标发现、识别、辩认的程度。将一个目标同其所处的背景或其它目标相区别,得出了具有一定价值的结论。