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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
根据表面反射特性进行目标探测的波段选择   总被引:3,自引:0,他引:3  
范伟  王毅  饶瑞中 《光子学报》2006,35(5):755-759
计算和分析了表面反射特性对选择波段进行目标探测的影响.通过引入正交子空间投影方法,将背景信号从接收到的混合光谱中消除,从而达到压缩背景信号的目的.并在此基础上运用匹配跟踪算法自动地进行优化波段的选择,达到选择最佳波段的目的,从而进行目标探测.在大气外实际目标的探测中,得到了进行大气外目标探测的波段选择与目标表面反射特性的关系.  相似文献   

2.
在研究用于卫星影像下垫面分类的三波段优化选择算法基础上,探索了用于地物分类的多波段优化选择方法.通过分析目标谱分布,并运用MODTRAN模拟计算进入卫星探测器的背景程辐射和沿卫星观测方向的整层大气透过率,得到对应不同目标的权函数.根据权函数谱分布以及波段指数并结合卫星波段用途,最终得到用于下垫面分类的卫星多波段优化选择结果.对结果进行分类验证,发现此算法用于下垫面分类具有较好的效果.  相似文献   

3.
在研究用于卫星影像下垫面分类的三波段优化选择算法基础上,探索了用于地物分类的多波段优化选择方法.通过分析目标谱分布,并运用MODTRAN模拟计算进入卫星探测器的背景程辐射和沿卫星观测方向的整层大气透过率,得到对应不同目标的权函数.根据权函数谱分布以及波段指数并结合卫星波段用途,最终得到用于下垫面分类的卫星多波段优化选择结果.对结果进行分类验证,发现此算法用于下垫面分类具有较好的效果.  相似文献   

4.
红外多波段点目标检测RX算法性能分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
张伟  操乐林  侯晴宇  武春风 《光子学报》2009,38(7):1757-1761
给出了多波段条件下用于点目标检测的RX算法模型,以接收机工作特性曲线ROC以及恒虚警率条件下的检测概率为性能评价手段,分析了探测器像元数、光谱波段数以及广义信噪比对算法性能的影响,并重点分析了波段数与广义信噪比需要满足的匹配关系,据此给出了用于点目标检测的波段参量优化选择方法.最后应用该方法对飞机尾焰进行了最优化探测波段优化选择,证明了该方法的有效性.  相似文献   

5.
高光谱图像具有数百个连续、狭窄的光谱带,光谱范围跨越可见光到红外光,可提供地物的精细光谱属性,对于地物材质和属性的识别分类具有重要应用价值。针对感兴趣目标选择有限的光谱波段进行传输和处理,对于提升高光谱数据处理时效性、以及设计面向特定应用的实用化光谱仪都具有重要意义。而如何结合目标特征选择最优波段成为在提升处理效率的同时保证目标识别或分类精度的必然要求。因此如何从数以百计维度的高光谱图像中选择出具有较好分类识别能力的波段子集是急需解决的问题。提出基于改进粒子群优化算法的高光谱波段选择方法,该方法区别于传统的粒子群优化算法,引入 “概率突跳特性”,并设定新解的淘汰机制,将“停滞”的新解进行淘汰,提高了算法的全局寻优性能。然后基于目标光谱特征采用了最优波段选择的优化目标函数,通过改进的粒子群优化算法求解目标函数,并将选定的波段子集反馈到支持向量机(SVM)中执行分类应用。采用两个标准的高光谱数据集(Indian Pines, Salinas)对选择出的波段子集进行分类测试,结果表明该方法相较于现有方法具有较高的分类精度,在几种方法中,传统的粒子群算法筛选出的波段效果最差;该算法筛选出的波段的分类精度最好,两个数据集的分类精度分别可以达到98.141 4%和99.084 8%。  相似文献   

6.
将偏振特性结合到强度信息中可有效提高天基系统对海面背景下空中目标的探测与识别性能,尤其是对于红外隐身目标。针对红外偏振特性、最优探测波段不明的问题,建立了基于天基平台的空中目标红外偏振辐射模型,分析了近红外到长波红外目标的偏振特性。采用偏振度作为评价指标,分析了目标辐射温度、飞行高度和天基探测俯仰角在红外波段中的偏振辐射规律。实验结果表明:对于不同飞行高度、辐射温度的目标而言,目标与海面背景的红外偏振特性在9μm处差异显著,该波长可作为偏振探测的最佳波段;在最佳探测波段,相较于水平偏振而言,目标和背景的差异主要体现在垂直偏振分量上;当天基平台俯仰角为大角度掠地状态时,目标与背景的偏振度差值更大,有利于提高探测性能。  相似文献   

7.
空间目标探测与识别的波段选择   总被引:3,自引:2,他引:1  
介绍了根据目标的反射率实验测量和大气光谱特征对大气层外目标进行探测的波段选择方法.测量出样品及标准板的反射光强度,计算出样品的光谱反射率,在考虑空间目标自身的辐射强度、光谱反射率、背景大气的辐射亮度、目标-背景对比度、不同波段斜程透过率等诸多因素后进行波段选择.利用MODTRAN大气传输模型计算了目标亮度、背景大气的辐射亮度、对比度以及不同波段斜程透过率的典型光谱特征、并进行光谱特征分析,综合考虑目标的视亮度以及对比度,结果表明0.76~0.90 μm是包覆黄色镀铝聚酯薄膜的目标最佳探测波段,0.52~0.60 μm是包覆银色镀铝聚酯薄膜的目标最佳探测波段.  相似文献   

8.
通过对传统双波段目标模拟器的工作原理进行分析,针对其结构复杂以及生产成本较大的问题,提出一种只使用一套景象生成器和投影系统的双波段目标模拟器设计方案。利用分振幅的方法,通过滤光片和遮光片的遮挡滤光作用使2个波段的能量按特定的比例透过,在特定的积分时间下,探测器探测到2个波段的能量比不同,以此模拟不同红外目标。对设计方案中的投影系统进行光学设计,光学系统属于透射式,工作波段在3.3 μm~3.8 μm和4.4 μm~4.8 μm,F数为3.2,半视场角为1.1°,系统分辨率达到10 lp/mm,对300 K~3 000 K的黑体、灰体或选择体均可实现红外目标的模拟,同时模拟器产生的辐射能量也大于探测器探测到的最小能量,设计方案可行。  相似文献   

9.
徐胜  王虎  王明歆  梁晓东  刘彤 《应用光学》2018,39(3):321-325
针对红外系统设计中工作波段选择问题,从探测器性能、光学弥散斑、大气传输特性、目标与背景辐射特性、海杂波干扰等多个方面对中波和长波红外进行了对比分析;制定了详细的中波和长波红外热像仪昼夜探测效果摸底试验方案,得出在不同时间、不同气象条件下2种探测器对相同目标的探测试验数据。结合试验数据与理论分析,提出红外系统在用于对岸远程昼夜探测情况下波段选择的建议。  相似文献   

10.
光谱波段是光学遥感器设计中需要考虑的一个重要指标。首先对探测海洋目标的反射式TDICCD光学遥感器需要选择的光谱波段进行分析,应用LOWTRAN 7软件对0.4μm~1.0μm波段的大气透过率进行了计算,同时对典型的海洋目标(如船体)、海水的光谱反射率及其对比度进行分析,最后对遥感器的入瞳辐射亮度和信噪比进行了估算。计算结果表明:遥感器光谱波段选择0.5μm~0.9μm波段,在入瞳辐射亮度和信噪比等方面优于选择0.5μm~0.8μm波段。这一结论为实用系统的波段选择提供了依据。  相似文献   

11.
An infrared (IR) image synthesis method is proposed for the synthesis of a real IR background and modeled IR target, used as IR signatures, as well as a band-transformation between short wave IR (SWIR), middle wave IR (MWIR), and long wave IR (LWIR) in an IR imaging system simulation. IR target images are created by the RadThermIR software, an IR signature prediction software. Individual radiances for IR signatures, corresponding to the max/min temperatures of a real IR background and modeled IR target image, are calculated with Planck’s law. First, an IR background of an arbitrary wavelength band is transformed to one of the other wavelength bands with the temperature-radiance characteristics. And then, after adjusting the gray levels of the arbitrary IR target signatures based on their radiances for the wavelength band of the transformed IR background, these IR target and background signatures can be synthesized as one image for a specific wavelength band. The experimental results show that the modeled IR target images, such as a modeled helicopter and F16, can be synthesized on the IR background images of three IR wavelength bands. And we confirmed that IR background images of the three IR wavelength bands can diversely be synthesized with the modeled IR targets as the setting temperature of the target and background, the target distance, and the field of view (FOV) arbitrarily.  相似文献   

12.
In this paper, an improved signal processing method is given, aiming at a sensitivity improvement of the tunable diode laser spectroscopy based gas concentration measurement. The gas absorption spectrum is probed with an optimum wavelength scanning function which enables a more efficient curve fit than for traditional linear wavelength scanning. The wavelength scanning function is determined to be optimum, in the sense that the variance of the estimated concentration noise is minimized. This optimum scanning function depends on the signal model used in curve fitting. Several models including interfering gas spectra and etalon fringes are examined. Compared to the gas absorption spectrum recorded by ramping the wavelength linearly, the optimum spectrum waveforms have a cascade structure, which means that the optimum scanning preferably samples important points of the spectrum. The new method theoretically enables a factor of ∼2 improvement on detection sensitivity of the estimated concentration. Furthermore, direct spectroscopy is superior to second harmonic detection, because the concentration noise can be an additional factor of ∼2 lower.  相似文献   

13.
In this paper, an improved signal processing method is given, aiming at a sensitivity improvement of the tunable diode laser spectroscopy based gas concentration measurement. The gas absorption spectrum is probed with an optimum wavelength scanning function which enables a more efficient curve fit than for traditional linear wavelength scanning. The wavelength scanning function is determined to be optimum, in the sense that the variance of the estimated concentration noise is minimized. This optimum scanning function depends on the signal model used in curve fitting. Several models including interfering gas spectra and etalon fringes are examined. Compared to the gas absorption spectrum recorded by ramping the wavelength linearly, the optimum spectrum waveforms have a cascade structure, which means that the optimum scanning preferably samples important points of the spectrum. The new method theoretically enables a factor of ~2 improvement on detection sensitivity of the estimated concentration. Furthermore, direct spectroscopy is superior to second harmonic detection, because the concentration noise can be an additional factor of ~2 lower.  相似文献   

14.
快照的时间反转和逆时偏移方法已实现了液-液分层介质中目标的超声检测和定位,现进一步推广到含有固体分层介质情形。由于在含有固体分层介质中,都存在多种的反射波和散射波,因此提出一种筛选方法,首先从中筛选出散射波以及所属波型,再利用快照的时间反转和逆时偏移方法进行处理。实验分别研究了固-液、液-固和固-固分层介质3种情况。利用快照的时间反转和逆时偏移法进行处理,在空间就形成了一个峰状的分布,其峰顶的位置与实际目标的位置比较吻合,误差在一个波长左右。因而,实现了含有固体分层介质中目标的超声检测和定位。   相似文献   

15.
基于近红外光谱(NIRS)技术和遗传算法-反向传播(GA-BP)神经网络建立模型,分析茶叶掺蔗糖样品的1~2.5 μm原始光谱数据的有效性及冗余度。固定样本数据,对模型的参数优化选择后建立茶叶蔗糖含量定量检测模型。将1~2.5 μm原始数据分1~1.7,1~1.3,1.3~1.7,1.7~2.5和2~2.2 μm。利用建立的模型对同一分辨率下的不同波段进行模型训练。预测结果表明,1~1.7和1~2.5 μm波段存在数据冗余。仅使用1.3~1.7或1.7~2.5 μm波段即可有效建立模型。预测模型对同一波段下的不同分辨率进行研究,从2 nm到20 nm改变分辨率,当波段范围为1~2.5 μm时,模型的R均介于0.9和0.95之间,且RMSEP也在1.7和2.1之间。当波段范围为1~1.7 μm时,模型的R均在0.9和0.93之间,且RMSEP也在1.95和2.25之间。结果表明,1~2.5 μm原始数据中确实存在波长范围和光谱分辨率的冗余。通过光谱特征分析和算法建模,可以显著提高光谱数据获取的有效性;对于茶叶中蔗糖含量的检测,可以采用更窄的波长范围和更低的光谱分辨率。  相似文献   

16.
The laser detection technology in uncertain and dynamic environments is of utmost importance in many fields. A model of transient radiative transfer of bidirectional path laser based on Monte Carlo method is developed to investigate the optimum wavelength of active detector at complex atmospheric conditions. The radiative parameters of atmosphere are calculated by HITRAN database and Mie theory at several typical atmospheric conditions including the standard atmosphere, urban aerosol, and radiation fog. Transmission characteristics for five spectral bands at the above atmospheric conditions are calculated by this model. The optimal transmission ability occurred in bands 0.2–0.5, 1.4–1.6, and 0.75–1.25 μm on the condition of standard atmosphere, urban aerosol, and radiation fog, respectively. All results provide effective reference and basic support for choosing the optimal spectral band for active detection.  相似文献   

17.
波段筛选方法的选取以及随后的光谱特征波段的提取对高光谱模型效果的影响较大。为了快速准确检测羊肉的pH值,开展并讨论了利用两种特征波段筛选方法对羊肉pH值高光谱模型的影响研究。本研究采用二阶导数(2D)、多元散射校正(MSC)和中心化处理(mean-centering)相结合的方法对所提取纯肌肉部分的代表性光谱进行预处理,利用联合区间偏最小二乘(siPLS)和联合区间偏最小二乘结合遗传算法(siPLS-GA)对全波段473~1000nm范围光谱进行特征波段的提取,并分别建立相对应特征波段范围羊肉pH的PLS预测模型,同时与全波段的PLS模型效果相比较。结果表明采用siPLS-GA提取的特征波长建立的PLS模型效果最优,其选取的特征波长点数为56,校正集相关系数(Rcal)和均方根误差(RMSEC)分别为0.96和0.043,预测集相关系数(RP)和均方根误差(RMSEP)分别为0.96和0.048。siPLS-GA方法既能够减少建模使用的光谱变量,又可以提高模型精度,因此利用高光谱图像技术结合siPLS-GA可以实现羊肉pH的特征波段筛选和快速准确检测。  相似文献   

18.
使用TDLAS技术进行动态压力测量已经成为压力测量领域的研究热点。波长调制法实验装置较为复杂,需要对多个参数进行设置,选择出最优的预设参数能够取得更好的实验效果,获得更高的测量精度。目前波长调制法的实验参数设置基本凭借个人经验,使用Matlab程序仿真结合波长调制法的TDLAS测量技术,能够对实验中需要进行预设的重要参数进行了分析。通过计算4990cm-1波段和6330cm-1波段附近的多条吸收峰,发现4990.09cm-1波段处的吸收峰更适合作为波长调制法的测量波段。以4990.09cm-1处的吸收峰为研究对象,进行了波长调制法压力测量仿真建模,计算了调制度、调谐频率和调制频率对二次谐波幅值和对称性的影响并深入地分析了影响因素,总结了其变化规律。在综合考虑抗噪性能和测量精度的情况下,选择了调制度为2.5,调谐频率30Hz,调制频率5kHz为最佳实验参数。基于Matlab的仿真模型能够快速计算大量参数点,更加直观地分析出对参数的影响趋势,为实验仪器和预设参数的选择提供依据。  相似文献   

19.
多光谱目标探测的波段选择   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用超光谱数据对多光谱传感器的波段选择提出了一个框架。根据探测理论,导出了一个代价函数,对于区分弱小目标和杂波(光谱分布已知)的探测性能最优的光谱波段来说,可使该函数最小。利用匹配追踪算法找到了一个近似最小的代价函数,从而选出了滤波器。该方法可用于设计多光谱红外搜索跟踪和光电导弹预警传感器。在杂波背景下,对小目标探测的低虚警率和高探测概率来说是至关重要的。  相似文献   

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