窗口热辐射下基于视觉显著性的红外目标检测方法

针对红外成像应用于高速飞行器发展的需求,开展了光学窗口气动热辐射条件下的目标检测方法研究。首先介绍了目前小目标检测方法工程应用现状及其应用于气动效应条件的不足,总结了窗口红外热辐射的特征分析,给出了图像整体灰度分布,目标对比度、目标灰度与边缘变化程度的分析;针对热辐射特征与图像特点,提出了基于梯度域的视觉显著性目标检测方法,并给出了算法运行的流程;最后,从背景抑制后的目标对比度、运行时间、检测效果等方面,对提出的方法与常用的小目标检测算法进行了对比实验,显示了方法在处理窗口热辐射条件下的目标检测性能的优越性。     

红外气动光学效应研究进展与思考（特邀）

红外成像探测技术是精确制导的重要手段,随着导弹武器向超音速、高超音速方向发展,红外成像探测装置的工作环境更为恶劣。高速飞行条件下恶劣的气动力热环境使红外窗口的结构安全面临极大挑战,激波、窗口等高温辐射源的辐射干扰严重影响红外探测能力,流场和窗口的传输效应降低了探测制导精度。气动光学效应是高速红外探测与传统红外探测的本质的区别,也是决定红外探测应用于高速导弹可行性的关键因素。文中主要介绍了高速红外成像探测的气动力热效应、热辐射效应和传输效应及其影响,阐述了气动光学效应在机理研究、试验研究、数值模拟和抑制校正技术方面的进展,最后给出了高速红外探测气动光学效应研究的思考与建议。     

金刚石膜表面微结构红外增透性能研究

CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料，但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟，建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导，探讨了在具有微结构硅片表面，采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜，用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜（SEM）观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌，通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响，采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示，单面构筑微结构后，金刚石膜在8~12 μm波段的透过率可从70%提升至76%，说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。     

基于HSV模型和特征点匹配的行人重识别算法

提出了一种基于HSV模型和特征点匹 配相结合的行 人重识别算法。首先根据改进的HSV空间颜色量化策略,比对两幅行人图像的 躯干和腿部主颜色是否一致,以快速确定备选目标;然后对备选目标,利用环形Gabor滤波器组生成多尺度图 像,再利用改进的FAST算法和BRIEF算法对多尺度图像进行特征点提取与描述,最后利用暴 力算法和随机抽样一 致性算法进行特征点匹配和提纯,以达到较好的匹配效果。实验结果表明,本文提出的行人 重识别算法具有较高的识别准确率,识别速度达到12frames。     

基于自适应Lab色差阈值的ViBe运动目标检测算法

针对视觉背景提取算法(ViBe)对光照变化和运动 阴影敏感、提取的运动区域容易产生空洞的问题,本文提出了基于自 适应Lab色差阈值的ViBe运动目标检测算法。根据图像的局部背景亮度与色彩的空间频率对 人眼视觉的影响,自适应的确定 每个像素点的色差阈值,用于像素点与背景模型的匹配;然后,利用邻域像素点的空间一致 性原则,对检测结果进行修正; 最后,统计各连通域的面积,去除小面积的运动目标。实验结果表明,本算法可以有效的适 应光照变化、抑制运动阴影、填 补运动区域的空洞,具有比ViBe算法更好的检测效果。     

星光导航成像的气动光学效应影响研究

给出了针对吸气式高超声速飞行器（ABHV）的飞推一体化参考轨迹,分析了其对星光导航成像影响。基于吸气式高超声速飞行器强耦合特性,结合星光成像导航技术特点,以飞推耦合度最小为优化指标,考虑ABHV的攻角、燃油当量比、攻角变化率和隔离段激波串位置等多约束特性,采用一种多约束最优化方法,得到了适合星光导航应用的参考轨迹,并分析了该轨迹下星光成像性能退化情况,进一步挖掘了发动机稳定工作和飞行器高精度打击等具有核心竞争力的总体性能指标的潜力。以某型ABHV为例,在精确的仿真模型基础上,进行了仿真分析,仿真结果表明,该方法有效、可靠。     

涡轮盘榫槽疲劳/蠕变交互作用的寿命研究

本文对涡轮盘榫槽的疲劳/蠕变行为,采用非线性有限元进行了分析研究,根据发动机的工作特点,在计算应力-应变时,分别对疲劳和蠕变进行处理,在作寿命判断时,则考虑二者的交互作用,结果表明:无论用应变范围区分法(SRP),或应变能区分法(SEP),两种方法的计算寿命值与发动机的实际寿命值是很吻合的,它给研究发动机重要零件的寿命,提供了一种有价值的方法。     

探究氧化铜等物质催化次氯酸钠分解的反应机理*

查阅文献可知, NaClO的分解反应与KClO3的热分解反应极其相似;那么作用于KClO3热分解反应的催化剂(如MnO2,CuO等物质)是否对NaClO分解反应也同样有效呢？实验研究表明,CuO等物质催化NaClO分解反应的效果非常显著。由于NaClO分解反应的温度明显低于KClO3热分解反应的温度,这使我们有可能在低温条件下寻找到NaClO与催化剂反应的中间产物,从而为探究NaClO在催化剂作用下的反应历程获得有力的证据。     

基于客户感知的基站机历簿系统

基站运行的稳定与否直接影响到客户感知,通过告警和工单分析对网络进行优化,进而提升用户感知是持续追求的目标。通过建立基站机历簿,从数据的"可采集、可分析、对设备性能可预判"的综合分析和落实思路进行,完成对基站健康状态的绘制,为及时处理基站故障和用户投诉提供有力支撑。基站机历簿对全网基站运行健康状态进行有效分析展示,通过多种形式如GIS、报表呈现,短信提醒,进行预警,指导维护部门对基站故障进行及时干预。     

近高超声速高温蓝宝石窗口下中波红外成像退化分析仿真与性能测试实验

本文基于高温红外窗口热辐射红外成像探测器干扰机理,开展高温红外窗口成像分析、仿真与实验验证研究工作. 根据流体仿真计算获得的高温窗口温度及实验测得的窗口发射率、吸收率等参数,开展窗口热辐射计算;建立了光学窗口介质内部辐射传输路径和强度计算模型,并给出了窗口辐射出射模型以及相应红外成像模型;基于光学追迹方法,把窗口热辐射成像的计算问题转换成了光学计算问题;设计了一种基于高温蓝宝石红外窗口的加热实验,对红外成像仿真结果进行了检验. 通过仿真结果与窗口加热实验结果对照,将基于模型分析获取图像与实验结果图像作差,得到的平均每个像素误差值为0.45;实验发现在窗口约773 K条件下,设计的中波红外成像系统的信噪比、对比度分别降低到原来三分之一左右,而整个红外成像系统NETD值由原来的约52 mK上升到了954 mK. 本文提出的窗口热辐射分析方法可以有效估计窗口热辐射对中波红外成像的影响,设计的实验对成像系统的指标验证有较好的用途,同时对红外成像系统波段细化优选和成像参数调整,降低图像退化程度,都有着重要的指导意义. 关键词： 近高超声速 高温蓝宝石窗口 气动效应 仿真与实验