基于TDI-CCD的高速小目标交汇测量系统

介绍了TDI CCD图像传感器的工作原理和成像特点 ,提出了基于TDI CCD的交汇测量系统 ,初步分析了该交汇系统行扫描速率和目标运动速率的同步控制问题。同一般线阵CCD组成的交汇测量系统相比较 ,TDI CCD构成的交汇测量系统能够提高探测灵敏度、扩大动态探测范围、增大信噪比 ,从而大大提高系统对目标的捕获几率。同时亦可减小照明光源的亮度及功耗。对大靶面、高速小目标物体运动轨迹的精密测量具有重要意义。     

一种新的角点角度快速估计方法

在计算机视觉领域中角点特征的提取具有相当重要的地位。角点的角度是衡量角点特征的一个极为重要的指标 ,常作为阈值决定角点的取舍。文中提出一种新的角点角度估计算法 ,算法中通过对角点边缘链码采用不同的方差的高斯函数进行卷积 ,得到角点位置的偏移 ,并给出由此偏移量计算角点角度值的公式。此算法具有较小的计算量。实验证明此算法在一定场合下能有效地完成对角点角度的估计。最后给出了估计的误差分析。     

一种尺度自适应的小目标实时检测方法

小目标检测是计算机视觉领域的一个研究热点。当仅对图像中不同尺度目标中的某些特定尺寸目标感兴趣时,传统方法将无法做出正确判断,而且当目标接近摄像机时图像上目标的尺度通常会发生较大变化,传统方法也难以适应。 针对这一问题,提出一种基于正负LOG^［1］算子的小目标实时检测系统。新算法首先根据目标在短时间内所作的近似直线运动,利用Top-Hat^［2］算法在初始几帧图像中检测出真正的目标点,然后根据目标特性确定正负LOG算子的参数,最后利用确定的正负LOG算子对后续帧图像进行连续检测,确定真实目标位置。实验证明,该检测方法在实时性、检测准确性及抗干扰性上均有较好的表现。     

一种改进的多向梯度红外小目标检测方法

红外小目标检测技术是红外搜索与跟踪系统（IRST）、红外警戒等系统中的一项关键技术。常规小目标检测算法存在对椒盐噪声、高亮背景边缘敏感等不足之处,针对上述问题,对天空背景红外弱小目标的几何和灰度特性进行了深入研究,在此基础上提出了基于多向梯度的红外小目标检测的新方法,采用了一种非对称的梯度算子,重新定义了梯度检测函数,提高了对小目标的响应。仿真实验结果表明,该方法能够较好地抑制高亮云层边缘和椒盐噪声,保证了较高的检测率和较低的虚警率,又便于在FPGA上实现,满足系统对实时性的要求。     

基于改进SSD的车辆小目标检测方法

地面车辆目标检测问题中由于目标尺寸较小,目标外观信息较少,且易受背景干扰等的原因,较难精确检测到目标。围绕地面小尺寸目标精准检测的问题,从目标特征提取的角度提出了一种特征融合的子网络。该子网络引入了重要的局部细节信息,有效地提升了小目标检测效果。针对尺度、角度等的变换问题,设计了基于融合层的扩展层预测子网络,在扩展层的多个尺度空间内匹配目标,生成目标预测框对目标定位。在车辆小目标VEDAI(vehicle detection in aerial imagery)数据集上的实验表明,算法保留传统SSD(single-shot multibox detector)检测速度优势的同时,在精度方面有了明显提升,大幅提升了算法的实用性。     

一种基于光谱奇异值检测的高光谱遥感小目标探测方法

高光谱遥感技术能够借助丰富的地物图像和光谱信息,反映目标地物与背景地物间的细微差异,从而将其区分开来。目前的小目标探测算法多侧重于从图像处理方面着手,文章则从光谱维数据分析的角度出发,利用光谱分析中的奇异值检测方法探测小目标,首先对关注区域的地物像元光谱进行连续统去除和正交变换等预处理;然后将每个像元的光谱对该区域平均光谱进行光谱匹配求其相似性,并实现高光谱数据降维;而后通过光谱角匹配值的马氏距离进行奇异值检测,将马氏距离大于自适应阈值的像元判定为小目标。该方法不需要任何先验信息,实验结果表明该方法运算量较小,运算速度快,并有较好的小目标探测准确度。     

一种抗干扰的弱小目标检测方法

针对低信噪比灰度图像中弱小目标的检测问题,提出了SUSAN特征检测原则与数学形态学方法结合的小目标检测方法.该方法首先采用SUSAN原则利用图像灰度级直接提取特征,利用形态学算子去除噪声、分离目标.给出了应用实例,实验结果表明,这种方法抗干扰能力强,能够快速、可靠地检测出小目标.     

一种双目立体视觉系统的误差分析方法

基于摄像机透视成像的针孔模型,分析了立体视觉中摄像机标定和三维重建过程的主要误差来源。基于各主要误差源的模型分析,建立了双目视觉系统3D测量误差与摄像机参数、基线长度、测量距离等因素之间的关系式。如已知相关参数,可以估算出双目视觉系统的3D测量精度,或根据3D测量精度要求,初步确定摄像机的内部各项参数和基线长度、测量距离等参数。     

一种复杂海空背景下的红外小目标检测跟踪算法

复杂海空背景下红外小目标检测和跟踪算法决定了光电跟踪设备的探测性能。为了解决复杂海空背景下的红外小目标检测跟踪难题,提出了一种复杂海空背景下的红外小目标抗干扰检测跟踪算法。在检测阶段,为了抑制不同区域中各类杂波,该算法利用不同的分类器分别区分不同区域的杂波和小目标;在跟踪阶段,为了进一步剔除孤立噪声和杂波干扰,采用高斯混合概率假设密度滤波器进行目标航迹维持。在仿真视频上进行的目标检测跟踪实验表明,所提算法相比以往的跟踪算法,正确跟踪率提升了约10%,平均跟踪精度提升了约50%。该算法具有较好的工程可行性。     

一种基于知识模型的红外目标检测方法

针对电厂冷却塔这类具有特殊建筑规范的典型目标,在分析目标红外特性与形状特性的基础上,提出了一种基于知识模型的红外目标检测方法.首先根据冷却塔目标的红外特性,提取图像的亮度、方向和局部熵特征,采用视觉注意模型提取红外图像中的显著区域,作为待检测目标的感兴趣区域;在此基础上,根据冷却塔目标的形状特性建立双曲线形状模型,在感兴趣区内进行结构特征边缘提取和形状模型拟合,构建相关判定准则检测出目标.在一组机载前视红外图像上的实验结果表明,该方法可以达到98.67％的查全率和93.97％的查准率,具有较好的目标检测效果.由于本文方法不需要基准图的参与,降低了对数据保障的要求,因此具有较大的实用性.     

An infrared small target detection algorithm based on high-speed local contrast method

Small-target detection in infrared imagery with a complex background is always an important task in remote sensing fields. It is important to improve the detection capabilities such as detection rate, false alarm rate, and speed. However, current algorithms usually improve one or two of the detection capabilities while sacrificing the other. In this letter, an Infrared (IR) small target detection algorithm with two layers inspired by Human Visual System (HVS) is proposed to balance those detection capabilities. The first layer uses high speed simplified local contrast method to select significant information. And the second layer uses machine learning classifier to separate targets from background clutters. Experimental results show the proposed algorithm pursue good performance in detection rate, false alarm rate and speed simultaneously.     

A fast-saliency method for real-time infrared small target detection

Infrared small target detection plays an important role in applications including military reconnaissance, early warning and terminal guidance. In this paper, we present a fast method, called fast-saliency, with very low computational complexity, for real-time small target detection in single image frame under various complex backgrounds. Different from traditional algorithms, the proposed method is inspired by a recent research on visual saliency detection indicating that small salient signals could be well detected by a gradient enhancement operation combined with Gaussian smoothing, which is able to delineate regions of small targets in infrared images. Concisely, there are only four simple steps contained in fast-saliency. In order, they are gradient operation, square computation, Gaussian smoothing and automatic thresholding, representing the four procedures as highpass filtering, target enhancement, noise suppression and target segmentation, respectively. Especially, for the most crucial step, gradient operation, we innovatively propose a 5 × 5 facet kernel operator that holds the key for separating the small targets from backgrounds. To verify the effectiveness of our proposed method, a set of real infrared images covering typical backgrounds with sea, sky and ground clutters are tested in experiments. The results demonstrate that it outperforms the state-of-the-art methods not only in detection accuracy, but also in computation efficiency.     

红外目标等立体角标定和测量方法研究

为解决红外目标隐身效果评估过程中辐射计视场响应不均匀对测量结果的影响, 提出一种等立体角标定和测量的方法。采用同光路原理消除光学系统轴外像差造成的视场响应非均匀对测量结果的影响, 实现红外隐身目标辐射强度等参数的标定和测量。以标准黑体为测量对象, 采用本文提出的测量方法对其在(3~5)μm的积分辐射强度进行实验验证, 结果表明其测量值与标准值相对误差小于2%, 测量相对不确定度优于3.7%(k=2)。     

一种适于小角度测量的旋光角度测量方法研究

通过对输出信号的分析,提出了一种适于小角度测量的旋光角度测量方法,此方法通过检测经过旋光物质并经法拉第磁光调制的信号与不加旋光物质而仅经法拉第磁光调制的信号的波形宽度来实现对旋光物质旋光角度的测量.同时,利用搭建的测试系统,配置不同浓度的白砂糖溶液进行了验证性实验.实验结果表明,旋光角度与溶液浓度之间成很好的线性关系,...     

水下高速小目标探测中的信号波形设计研究

探讨水下高速小目标探测中的声呐信号波形设计问题,指山在混响信道和多途传播信道中适宜的信号形式是多频的时频跳变信号,并给出了抗混响的频率选择方法.要达到目标参数的精确估计,信号必须具有时频的高分辨性能.信号分析结果表明,频率序列满足Costas阵列的时频跳变信号具有尖锐的模糊度指向性,可以用在探测水下高速小目标的有源声呐系统中。     

数字散斑亚像素小角位移测量的曲面拟合法

与传统测量方法相比,数字散斑相关法由于其目标特征单元网格划分的灵活性,能够更好地满足不同场合小角位移的测量需求。针对该方法亚像素小角位移测量的曲面拟合参数选择问题,研究了亚像素测量图像小角旋转前后的九点二次曲面拟合法,并根据计算机生成模拟散斑进行模拟实验分析,得到最佳误差效率优化条件下的曲面拟合法求解亚像素小角位移的最佳散斑尺寸3.5 pixel、计算窗口尺寸41×41 pixel和拟合窗口尺寸3×3 pixel。实验验证了上述测量参数的有效性,为进一步的曲面拟合法数字散斑成像角位移测量提供参考。     

小尺度封闭空间声场的无网格数值算法

无网格法是一种新兴的数值计算方法,具有不需要网格支持的特点。本文将该方法引入室内声学建模,推导了无网格声场数值计算模型,并将其应用于典型小尺度封闭空间内部声场的数值分析。针对声传递函数,将本方法与理论解和SYSNOISE计算结果进行了比较,并将计算的混响时间与实验测量结果作了对比,表明本方法具有良好的精度。     

An approximate method of sideband intensity calculation in magic angle spinning NMR

A theory of sideband intensity is derived by expanding into a Taylor series the free induction decay observed under magic angle spinning (MAS). According to this procedure, the free induction decay signal is completely represented by a basis of irreducible tensors from rank zero to rank infinity. After averaging over all orientations, only the zero-order irreducible tensors contribute to the sideband intensities. Symmetry properties of the sidebands can be seen clearly in this expansion and an approximate formula up to ninth order is obtained by truncating the series. Sideband intensities can be calculated rapidly with this formula. The results agree satisfactorily with the exact sideband intensities obtained by numerical simulation if the ratio of the anisotropy to the spinning speed, ω₀δ/ω_r, is smaller than 3. The relationship of the sideband intensities with the moments of a MAS spectrum shows that the proposed method is an alternative to moment analysis when the spinning speed is not very slow. Anisotropic information about the chemical shift anisotropy interaction therefore can be extracted efficiently from experimental spectra by this approximate method.     

Infrared small moving target detection method based on graph matching

We apply graph matching method to detect infrared small moving targets using image sequences. Candidates （interest points） detected in the first frame form one graph and the same candidates in the last frame form another one. The real moving targets are extracted by matching these two graphs. Experimental results demonstrate that the proposed method is robust and efficient to the translation and rotation of the background.     

基于激光光斑分时方法的弹目测角途径设计

提出了一种利用光电方法解决多发导弹测角的技术途径。示踪器向地面发射的脉冲光被跟踪目标的摄像机接收,解算出光斑和目标的偏角,形成制导修正依据;借助时序控制,使示踪器发光与相机曝光同步;设置各枚示踪器发光顺序,使摄像机每个曝光期内,只有目标或指定的导弹光斑进入,通过对像机视频图片的编组,可形成各枚导弹与目标的序列图片,实现各枚导弹独立制导。通过试验,在PM2.5指数为120的情况下,传输距离达到9 000 m,并实现100 Hz双光源切换,编码精度达到1 μs。该模式可满足探测距离和导弹区分。