临近空间目标的多谱段探测技术研究

在天基临近空间目标多谱段探测系统中,对探测能力的分析和评估是进行相机设计的前提之一。在单一波段的基础上,论文从多谱段出发,对可见光及红外波段探测系统信噪比和探测距离进行建模,并结合实例分析了可见光及红外波段探测系统的探测性能。红外波段的目标辐射与背景辐射反差大,探测可行性比可见光好。最后在同等条件下,通过比较短波、中波和长波红外的相机极限探测距离,论证了短波红外的探测可行性最好,探测距离最远,为临近空间目标探测提供理论依据。

电磁频谱可视化系统的设计与实现

战场环境中,充斥着各种用频设备的电磁信号,电磁环境复杂且瞬息万变。这种复杂性和时变性所带来的不确定使战争的结果变得难以预测,也对辅助决策的电磁信息的可视化平台提出了更高的要求。面向战场环境下电磁频谱数据的可视化需求,从时间域、空间域、频率域、能量域的角度对电磁频谱态势进行设计,提出了装备用频辐射态势、频谱资源状态态势、区域能量分布态势、用频干扰态势的四种态势表征。搭建了基于ArcGIS,OpenGL,TeeChart的VC++电磁频谱可视化仿真平台。

基于瞳孔-角膜反射技术的视线估计方法

近年来,以图像处理为基础,结合瞳孔-角膜反射技术的视线估计方法成为视线追踪研究的主要发展方向。现有的视线追踪系统有两个主要问题:1)视线追踪精度不高;2)操作不够方便,很多视线追踪系统严格限制了观测者的头部运动,给使用者带来了不便。通过对眼球模型和光学反射过程的分析,详细介绍了两种允许自由头动的视线估计方法。

无电解电容逆变器永磁同步电机驱动系统控制研究

在单相交流输入逆变器永磁同步电机驱动系统中,母线侧通常采用大电解电容使母线电压稳定。然而大电解电容体积大、寿命有限,而且为了改善网侧电流质量,还需要增加功率因数校正(PFC)电路。为了解决这些问题,分析了母线无电解电容的电机驱动系统的特性,提出了一种基于"平均电压裕度"的网侧高功率因数的dq轴电流分配策略。仿真实验结果验证了所提出的控制方法的正确性和可行性。

深度图像的目标潜在区域提取算法

目标检测和识别算法通常使用复杂特征以多尺度滑动窗的方式进行分析,运算效率往往非常低。因此,目标性被引入进行目标潜在区域的快速预判断,减少复杂特征需要分析的窗数,从而达到加速算法效率的目的。针对逐步普及的Kinect深度像机,该文提出了一种基于深度图像的目标性分析算法,以提升深度图像的目标检测识别算法的效率。首先基于深度图像的法向量,提出能够有效描述深度图像边缘信息的边缘检测方法,然后通过支撑向量机学习目标性的分类器,以得分的形式给出候选区域中存在目标的概率,最后基于人眼的视觉机理对不同尺度的目标进行加权。通过深度图公共数据库(UW和NYU)的实验对比,该算法给定1000个候选区域时分别达到94.1%和92.9%的召回率,保证了准确率的同时大大减少了区域数量,能有效的提升目标检测识别算法的效率。

基于多尺度局部极值和边缘检测的目标性算法

目标性作为目标检测的预处理算法,用于高效提取少量可靠的目标潜在区域,可替代针对复杂特征的多尺度滑动窗的分析方式,达到提升目标检测效率的目的。该文提出了一种基于多尺度局部极值和边缘检测的目标性算法。首先,基于原始图像的多尺度梯度特征,在不同尺度下利用均值滤波得到梯度强度的局部极值,并在原始图像上还原出初始目标潜在区域;然后,通过提取图像的边缘特征,计算初始目标潜在区域的目标性得分值;最后,对得分值进行尺度加权,并结合非极大值剔除冗余区域,最终输出少量可靠的目标潜在区域。通过PASCAL VOC和ILSVRC2014数据库的实验对比,该算法给定1000个候选区时在PASCAL VOC和ILSVRC2014分别达到97%和98%以上的召回率,同时有效地提升了首框召回率。

双光楔扫描激光成像系统三维动态仿真

双光楔扫描是具有广泛应用前景的下一代激光扫描工作体制,由于双光楔扫描具有独特的工作模式和成像特性,其成像数据受参数、环境影响较大,因而对该扫描体制激光成像系统数据的时间、空间特性进行研究具有重要的理论和实际应用价值。针对双光楔扫描机制的成像原理,对双光楔扫描激光成像过程进行三维、动态的建模并设计仿真平台变得十分关键。同时,对不同成像参数及环境条件下的成像数据进行仿真生成点云数据,分析不同场景下扫描数据的成像特性也具有特殊意义。运用仿真结果来验证三维目标检测和识别算法的性能,对双光楔扫描激光成像系统的设计和研制具有参考价值。

基于单目视觉的空间非合作目标相对姿态估计方法

提出一种基于单目视觉的连续多帧空间非合作目标姿态估计算法.根据目标主体主轴方向和太阳能帆板方向将目标姿态切分成姿态子空间,采用方向Chamfer匹配在姿态子空间中搜寻与目标匹配的候选姿态.通过连续多帧候选姿态的方向Chamfer匹配代价和转移代价来构建轨迹的总代价,采用动态规划对轨迹代价进行优化.结果表明该算法求解精度高,鲁棒性好.

基于网侧电流估算的LCL型光伏并网逆变器控制方法

在LCL型并网逆变器中,逆变器侧的电流传感器具有安装简易、开关模块保护动作灵敏等优点。通过比较LCL型并网逆变器采用网侧电流反馈和采用逆变器侧电流反馈的控制结构得出,采用网侧电流反馈具有更好的谐波抑制能力。在此基础上,文章提出了一种采用逆变器侧电流来估算网侧电流的方法,并将估算结果代替网侧电流的检测值,最后将网侧电流估算反馈控制与逆变器侧电流反馈控制的性能做对比。搭建了LCL型逆变器仿真模型和物理实验平台,仿真结果和实验结果验证了该网侧电流估算方法的正确性。

基于低秩矩阵恢复的SAR图像相干斑抑制方法

针对合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声的特点,提出了一种基于低秩矩阵恢复的SAR图像相干斑抑制算法。该算法首先对SAR图像进行对数变换,将SAR图像相干斑乘性噪声转化为加性噪声;然后对变换后图像等步长遍历提取图像子参考块,利用局部块匹配技术寻找子参考块的相似块组建相似子集,合并数据集中所有相似子集,构建近似低秩的矩阵;再通过低秩矩阵恢复算法将矩阵分解为低秩矩阵部分和稀疏矩阵部分;最后将低秩矩阵部分逆变换回图像块,基于图像块灰度值对图像的每个像素进行加权重构,生成相干斑抑制后的SAR图像。实验表明,文中所提出的算法能够有效抑制SAR图像中的相干斑噪声,同时很好地保留了边缘细节特征。

基于投影降维的激光雷达快速目标识别

激光雷达可以获得目标的三维形状信息,是复杂地面背景下车辆识别的有效手段。提出了一种基于投影降维的快速激光雷达目标识别方法,对检测后提取的疑似目标三维点云数据进行投影降维,得到数字表面模型(DSM)数据,根据轮廓相似性度量值以及尺寸相似度量值构成的组合识别准则进行目标识别。采用8组地面装甲目标的仿真点云数据进行实验,实验表明算法的目标型号识别率高于90%,实时性远优于传统算法。针对实际应用需求,进一步研究了点云空间分辨率,激光雷达成像系统误差对目标识别的影响。

基于超像素时空显著性的运动目标检测算法

针对复杂背景下运动目标检测存在的背景干扰、目标分割不完整等问题,利用目标静态灰度特征和运动特征,结合目标运动连续特性,提出了一种基于超像素时空显著图的运动目标检测算法。首先对图像基于简单线性迭代聚类算法(SLIC)进行超像素分割,以初始超像素为节点、以运动特征差异性为边建立图结构对超像素区域进行合并,得到最终超像素图像,可以有效解决传统超像素分割方法过分割而导致目标被分为多个部分的问题;然后分别利用目标静态特征对比度和运动特征对比度,得到静态显著性图和运动显著性图,并融合得到最终的时空显著性图;最后利用恒虚警处理技术,结合运动连续特性实现目标的检测,可以有效减少虚警目标。实验结果表明,该算法针对复杂背景具有良好的鲁棒性,并且可以比较完整的保留目标的信息。

基于层次分析法的控制系统性能评估

层次分析法是一种定性和定量相结合的分析方法,也是一种对系统进行性能评估的量化工具。利用MATLAB开发基于层次分析法的控制系统性能评估软件,用树形结构描述性能指标体系,编写"添加节点"、"删除节点"、"设置下层指标"等函数来建立性能指标体系,选择指数标度法确定判断矩阵的量化数值,利用Matlab矩阵运算功能计算出各个指标的相对权重。该软件允许用户自主构建控制系统性能指标体系、自定义判断矩阵并计算各个指标的权值,具有通用性强、界面简洁、使用方便等优点,具有良好的工程实用价值。

基于自由空间法的航迹规划方法

针对无人飞行器的海上航迹规划问题,提出了一种基于自由空间法的规划方法。该方法首先对规划空间进行单元分解后,搜索给定的起始单元到目标单元所有的连通分支,将规划空间进行通道划分,然后在每个通道内采用规划算法进行航迹规划,该通道的划分既可应用于多航迹的协同规划,也可求出单航迹的最优航迹。实验结果表明,该方法可用于无人飞行器的海上航迹规划。

基于特征分组融合的可识别分析

针对高分辨率遥感图像的特点,提出了一种多特征分组融合的可识别性分析方法。该方法首先提取图像的各类特征,包括颜色特征、纹理特征以及形状特征等,然后按照特征分组优化的组合方式分别采用Adaboost进行训练学习,最后将各组特征分类器处理的结果用决策树的方法进行融合获得最终的结果。实验分析对比了单个特征、分组特征以及分组特征融合三种方法的识别率,与前两种方法相比,多特征分组融合的方法具有更高的精度,因而得到结论,多特征分组融合是一种有效的高分辨率遥感图像可识别性分析方法。

基于线阵CCD的数据采集电路设计

论文对线阵CCD的采集电路进行了研究,设计出线阵CCD的硬件电路。并选用日本SONY公司的三通道线阵CCD传感器芯片ILX558K作为成像器件,分析了CCD驱动电路的逻辑要求,应用现场可编程门阵列技术(FPGA)实现了线阵CCD传感器的驱动时序。同时,论文利用EDA工具PADS9.3完成了数据采集电路PCB的设计,并制作出样板。最后进行了元器件的焊接和调试。

基于遗传算法的协同航迹规划算法研究

文中针对无人飞行器的协同航迹规划,提出了一种基于遗传算法的协同航迹规划算法。该算法采用双层进化机制,不同的飞行器生成各自的可行航迹种群用于下层进化;对不同飞行器的可行航迹进行组合形成协同航迹组种群用于上层进化。实验表明,该算法能够在较短的时间内规划出较优的协同航迹组;同时,由于下层进化中利用了状态表征矩阵和新的引导信息,使得收敛速度比标准遗传算法更快。

基于多DSP+FPGA图像实时解码系统的设计与实现

随着图像传输技术的广泛应用,图像压缩解压能力直接影响系统的性能和指标。为了满足传输系统对实时性、高帧率、高图像质量的要求,研制了一套基于多DSP+FPGA的图像实时解码系统。该系统实现了对网络接口输入的PCM信号进行接收、解包和解码,恢复出原始图像信息,并进行实时显示(显示包括PAL制式模拟视频显示和PC机上位机实时显示)与存储等功能。该系统设计已经成功通过测试,完成了系统实时性、高帧率、高图像质量等要求。

基于SSD的实时车辆检测算法研究

近年来,深度学习的卷积神经网络已经逐步应用于人们的生活之中,尤其是日益增加的交通管理系统。针对于桥面上过往车辆检测问题,论文引入SSD(Single Shot MultiBox Detector)网络,采用VGG作为基础网络提取网络结构特征,运用Softmax多分类器得到检测结果。通过对比视频中车辆检测的结果,论文在速度和精度上都达到了车辆检测的实时要求。论文通过该方法与两个不同检测算法比较,得出SSD的检测算法最优。

一种评估飞机可见光隐身性能的概率方法

光电隐身技术是增强飞机生存能力的重要手段之一。飞机的可见光隐身性能对于提高飞机的作战能力和生存能力至关重要。开展飞机可见光隐身性能评估具有重要的理论意义和实用价值。论文使用隐身概率来定量地评估飞机的可见光隐身性能,使用光线跟踪算法模拟可见光探测过程,并通过仿真计算与实际情况的对比验证了概率模型的正确性。