红外单站多目标跟踪算法研究

利用IRST(红外搜索与跟踪)系统所获取的各目标的角度及其红外光谱辐射功率和信息，通过对红外光谱辅射功率和的相关处理，运用选优的JPDA（联合概率数据关联）算法与IMM（交互多模型）算法实现了IRST系统的单站多目标跟踪，并通过两个仿真场景对算法性能进行了检验.仿真结果表明：在跟踪开始阶段，两个场景中的每个目标都能获得高精度的跟踪;当目标编队飞行时，算法能对各目标进行有效的跟踪，而且跟踪精确度也是令人满意的;当目标交叉飞行时，跟踪的误差明显加大，随着时间的延续，对远距离目标会失去跟踪能力，但对近距离目标仍能进行有效的跟踪.     

多特征融合匹配的多目标跟踪

针对复杂背景的视频图像多目标跟踪遮挡问题,提出了一种多特征融合匹配的多目标跟踪方法。基于自适应高斯混合背景模型重构和更新背景策略,实现当前帧背景减除和多目标检测;采用目标的颜色特征、质心位置、运动速度等特征进行融合匹配跟踪;最后,通过区域辅助判定策略将场景下的目标状态分为目标进入场景、目标退出场景、目标暂消、目标重现、目标融合和分裂5种状态,用质心预测方法和遮挡因子辅助匹配来提高匹配正确率。仿真实验结果表明：采用该方法跟踪同一目标和不同目标的相似度平均值分别为0.949 71和0.505 73,优于单一颜色特征信息匹配;目标遮挡结束后重新匹配相似度为0.972 83,实现了复杂背景下具有表面相似性的多目标实时跟踪。     

基于多级跟踪队列的运动目标跟踪遮挡处理

针对多目标跟踪过程中存在的遮挡问题,提出了一种固定摄像机场景下的多目标实时跟踪算法.提出基于鬼影判别与背景模型选择更新的背景差法检测运动目标,建立一种融合色度与边缘特征的目标模型.通过定义稳定跟踪队列、临时跟踪队列、跟踪丢失队列以及候选跟踪队列等跟踪器队列,提出基于多级关联匹配的策略实现多目标跟踪遮挡处理,针对新目标、...     

星间激光通讯中的精跟踪研究

星间激光通讯中，精跟踪起着十分重要的作用，而精密偏转镜(FSM)是精跟踪系统中最为关键的部件.基于光学矢量反射定律，推导得到了FSM的精确光学特性，这一特性为精跟踪控制系统提供了精确的理论依据.设计了基于FSM精确光学特性的精跟踪控制系统，对系统整定所用的单纯形法进行了两点重要改进，并对所设计的精跟踪系统进行了数字模拟，由此实现了对FSM的精确控制，提高了精跟踪系统的精确性；将光学衍射超分辨原理应用到星间激光通讯中.利用三区位相光瞳滤波器的超分辨性能，改变光学系统的点扩散函数，从而改变接收端焦平面上的光强分布.由此减小接收衍射光斑的大小，提高系统的光学分辨能力，从而提高精跟踪系统的精确性. 关键词： 星间激光通讯 精跟踪 精密偏转镜(FSM) 超分辨 光瞳滤波器     

基于概率假设密度的无线传感器网络多目标跟踪算法

针对无线传感器网络多目标跟踪过程中杂波难以去除以及由数据关联复杂带来的计算复杂度高的问题,将概率假设密度滤波器应用于无线传感器网络,以更好地对多目标状态信息进行融合估计;首先,建立簇-树型无线传感器网络模型,并运用随机有限集理论对目标状态模型和传感器观测模型进行描述;然后,根据目标与节点之间的距离设置观测阈值,当传感器节点测量值小于观测阈值时,概率假设密度滤波器将实时对该组测量数据进行处理,从而实现传感器网络对目标状态的联合检测与跟踪;仿真结果表明,在无线传感器网络的多目标跟踪应用中,该算法比粒子滤波算法具有更高的跟踪效率和精度。     

基于宽带无失真波束形成的空气中多声源被动定向方法

将宽带无失真波束形成技术与基于时延的声被动定向方法相结合,针对小孔径基阵,提出了对多个声源的定向方法。该方法把整个观测空间分为若干个不同的测量区域,而后利用基于时延的定向方法定向处于不同测量区域的声源。此方法使基于时延的声被动定向方法具有了一定的多源分辨能力,对提高和改进声被动探测系统在实际使用中的性能有重要意义。仿真计算和空气实验验证了本文所提方法的正确性和实用性。     

基于组合线阵的近程运动小目标被动定位跟踪

针对水下运动小目标被动探测与定位问题,提出了分段组合子阵联合处理探测方法,各探测子阵采用相互垂直结构布局,克服了单阵方位模糊及无法定位等问题。研究了分段组合子阵的宽带最小方差无畸变失真响应近场聚焦目标定位方法,实现了近程蛙人等水下小目标被动高精度定位。在此基础上,采用卡尔曼滤波算法对目标运动轨迹进行预测估计,将目标定位信息与跟踪轨迹信息进行匹配,实现高背景噪音下的运动小目标的跟踪处理。理论分析及仿真结果表明,分段子阵联合处理能有效对水下运动小目标进行定位和跟踪,海试试验进一步验证了该方法的有效性。     

超分辨技术在光盘中的应用研究

超分辨技术是一种无需用减小波长或增大数值孔径的方法减小记录点尺寸而能读出超过衍射极限信号从而有效增加存储密度的一种方法，超分辨可以通过调整光学系统或者调整光盘的结构来实现，在超分辨光盘中，超分辨是基于掩膜的光学性质随入射激光强度的非线性变化而实现的，在磁光盘中第一次引入超分辨技术后，超分辨技术的应用有了很大发展，在目前是提高光盘存储密度的有效方法，在各类光盘中都有良好的应用，近场超分辨技术的出现使相变光盘的超高密度记录和读出成为可能，文章综述了超分辨光盘的发展现状和发展方向。     

基于矢量水听器的一种时间方位历程目标跟踪方法

文章简要介绍了时间方位历程显示方式的原理，针对时间方位历程中最大值自动跟踪方法存在的弊端，提出了应用矢量水听器解决多目标跟踪问题的一种新方法，并应用于海试数据处理中，取得了良好的效果。     

水下噪声目标被动测距技术研究

运用被动测距声纳中的三元测距技术，通过直接测1、3阵元的时延差来实现时延估计。仿真结果表明，改进的时延估计方法可提高时延估计精度，从而改善测距精度。此外，定义临界距离，并以此为分界点，分别采用K系数分配法和直接测量法对中远程和近程目标进行测距，解决了被动声纳的近程测距模糊问题。将其应用于声纳系统中，可显著提高声纳的被动测距能力，使被动测距声纳可全程测距。     

Ion track-based nanowire arrays with gradient and programmable diameters towards rational light management

Integrating nanowires with nonuniform diameter and random spatial distribution into an array can afford unconventional and additional means for modulating optical response. However, experimental realization of such a nanowire array is quite challenging. In this work, we propose a new fabrication strategy which takes advantage of ion track technology, via sequential swift heavy ion irradiation and ion track etching. Based on this strategy, we unprecedentedly realize nanowire arrays, using gold as an example, with gradient and programmable diameters in a controlled manner. We further demonstrate that such nanowire arrays can support broadband, tunable, and enhanced plasmonic responses. We believe that our new type of nanowire arrays will find great potential in applications such as light management and optoelectronic devices.     

永磁悬浮技术探究匀变速直线运动的规律

在之前我们所用的气垫导轨探究匀变速直线运动规律的基础上,改进为永磁悬浮技术探究匀变速直线运动的规律,并进一步测得了当地的重力加速度。运用该方法能够有效减少物体运动时的阻力,提高测量精度,方便实验的计算,将电磁学与力学相关知识有效结合,提高实验的综合设计程度。     

钕铁硼在高温超导磁悬浮技术实验中的应用

将新材料钕铁硼作为磁导轨引入到高温超导磁悬浮技术实验中,介绍了高温超导悬浮技术实验的基本原理、仪器及钕铁硼对实验的改进.     

On primary damage and secondary electron damage in heavy ion tracks in plastics

Despite many successful applications of non-photographic dielectric track detectors in numerous scientific and technological fields, the basic mechanisms of track formation and development are still rather unknown for these detectors. In this paper an attempt is made to estimate the relative importance for track formation in plastics of direct interactions of heavy charged particles and of events of their secondary electrons. Both classes of events are weighted rather differently in existent track formation models. The discussion is mainly based on results obtained from calculations on the spatial distribution of events along and around the paths of fast ions and of electrons.     

Comparison of one- and two-dimensional detectors on simulated and spin-stand readback waveforms

Shingled writing (SW) and two-dimensional magnetic recording (TDMR) are two complementary candidate technologies proposed to extend the life of magnetic recording. SW enables the writing of narrow tracks with a wider writer by shingling the tracks; each track partially overlaps the preceding track leaving only a fraction of that track on the medium. TDMR is the companion technology to SW that enables reading of narrower tracks with a wider reader. In this work we compare the performances of 1D and 2D detectors in the shingled writing environment, using both comprehensive channel models and spin-stand readback.     

纳米孔径核孔膜的制备研究

高能硫、氪、氙离子轰击聚酯(PET)和聚碳酸酯(PC)膜后,对样品进行陈化和紫外线照射敏化.用电导法着重研究蚀刻条件对样品的归一化径迹蚀刻速率(灵敏度)的影响,结果表明优化条件下灵敏度较通用条件下提高约2倍,PET的灵敏度可达1000,PC的灵敏度可达2000,可以用于制备纳米孔径核孔膜.核孔膜中填充的铜纳米线的电镜照片显示出纳米线最小直径为20nm.用电导法计算纳米孔的孔径,该值与纳米线直径的电镜测量值在孔径大于30nm时符合良好.     

红外鱼眼系统下的多目标航迹起始方法研究

为了实现红外鱼眼系统下对多目标航迹进行起始,分析了红外鱼眼系统下目标在像面上的运动特点,提出了用于红外鱼眼系统的多目标航迹起始算法。算法采用逻辑法中的3/4逻辑,利用最大速度约束法去除各采样周期中大部分非相关量测点,用Hough变换方法确定可能航迹,用匀速约束对航迹进行确认。利用模拟目标对算法进行了实验和分析,结果表明,该算法与标准Hough变换法和逻辑法相比,航迹起始性能有了明显提高。当杂波个数为450个时,航迹起始虚警率仅为14%;对非断点航迹的成功起始时间为3帧,对断点航迹的成功起始时间为4帧,且在密集杂波环境下算法执行时间也较短。     

Nuclear tracks: present and future perspectives

Current research work related to the development of nuclear tracks comprising: (i) fundamental principles (nuclear track physics and chemistry, as well as development of track detectors and the relevant hard- and software), (ii) development of nuclear instruments and methods (etch track radiometers for ions, neutrons and cosmic rays, radon monitoring devices, radiography and fission track dating) is briefly outlined. The paper concentrates on a literature survey of applications of nuclear tracks in (iii) physical sciences (high-energy physics, nuclear physics and earth sciences), (iv) biomedical sciences (radiation protection, environment, cancer therapy), and (v) technological sciences (materials, nano-technology and nuclear technology).

Presently about 350 papers per year are being published in this field. Increased activity is noted in ion track technology (track-made membranes, modern nano-tech methodology including biological and biological-like samples, nano-electrode bio-electrochemistry, bio-magnetic assays and probes). New applications of nuclear tracks in fundamental (possibility of the detection of neutron quantum states in a gravitational field, nucleus–nucleus interactions, search for new chemical super-heavy elements) and applied science (precise measurements of the behaviour of radiation in human tissue in connection with of long term space missions and treatment of cancer) are surveyed, and possible research in the next decades is presented and examined in this review paper.     

基于智能视觉的透明液体可见异物检测软件设计

目前在国内的透明液体生产线上,液体通常采用人工检测。然而目前国内人工检测存在着诸如效率低、准确率低等不足,所以基于图形处理算法以及QT,我们设计了一套基于机器视觉的自动化可见异物检测智能检测软件,重点实现了软件与算法的改进优化。获取的连续图像经自适应中值滤波预处理去除图像噪声后,通过改进的序列图像二次差分算法提取出序列图中的细小的异物,然后根据通过SIFT特征度量的MeanShift目标跟踪算法,跟踪到到液体图像中的细小异物.并根据异物的运动轨迹及大小,检测到有无异物以及异物的类型,进而进一步判断透明药品质量是否合格。结果测试表明,软件的准确率达到95%以上,检测分辨率达到了44μm,基本可以替代透明液体生产线上的人工检测。     

一种激光外差多普勒玻璃厚度测量方法

提出了一种应用激光外差测量技术结合激光多普勒技术的玻璃厚度测量方法.论述了该方法的理论依据,并结合实际应用介绍了外围硬件电路的设计方法,运用Matlab软件结合FFT技术进行了数值仿真实验,结果表明该方法在测量1~10 mm的平板玻璃时,误差小于1%.