毫米波辐射图像的运动模糊参数辨识

针对平面扫描毫米波辐射成像系统和被成像场景之间的运动模糊问题,提出了一种基于Radon变换和微分自相关运算的运动模糊参数辨识方法.首先对原始运动模糊图像两次傅立叶同态变换谱的二值化图像进行Radon变换以估计运动模糊方向,然后在此方向上利用运动模糊图像的微分自相关运算得到运动模糊长度,最后以运动模糊方向和运动模糊长度为参数结合维纳滤波算法对运动模糊图像进行恢复,并引入基于图像灰度梯度向量模方和的运动模糊图像清晰度评价函数,实现对原始运动模糊图像及恢复图像质量的评估,从而达到衡量本文算法辨识精度的目的.实验结果表明,该算法能够准确辨识毫米波辐射图像的运动模糊参数,并具有良好的抗噪声干扰性能及稳定性.     

运动模糊图像点扩散函数的频谱估计法

在深入研究无噪声情况下的匀速直线运动模糊图像的点扩散函数特性,提出一种基于频域的识别运动模糊图像模糊方向和模糊长度的算法。分析了对模糊图像频谱图出现平行暗条纹的原因,从理论和实验说明暗条纹的方向与模糊方向垂直的特性,并采用RADON变换法检测这些暗条纹,给出精确的数值估算方法。采用SOBEL算子对模糊图像进行一阶微分运算,求其自相关鉴别曲线,并估算出其模糊长度。仿真分析结果表明,该算法可以准确地识别图像运动模糊参数,其模糊角度绝对误差不超过2°,模糊长度绝对误差不超过1个像素。     

红外成像制导运动模糊图像恢复技术研究

红外成像制导具有灵敏度高、空间分辨率高、抗电磁干扰能力强等优点,目前已被各国广泛应用。但是在成像制导过程中,由于弹目之间的相对快速运动容易造成成像运动模糊,使得目标相对于成像系统产生横向运动和目标尺寸的相对变化,给后续目标识别与跟踪造成影响。针对红外成像制导拍摄到的图像,在运动参数未知的情况下,采用点扩展函数预估计方法,分别利用Roberts边缘检测算子和自相关的方法确定出点扩散函数的运动方向和尺度参数。在此基础上,采用有约束的最小二乘滤波对图像进行恢复,仿真实验结果表明,文中算法可较好的对运动模糊图像进行恢复,取得不错的效果,为红外成像制导目标识别与跟踪奠定基础。     

任意方向匀速直线运动模糊的点扩展函数估计

在运动图像复原中,建立图像退化模型的关键是找到准确的点扩展函数(PSF)。提出了一种基于单幅图像的、改进的任意方向匀速直线运动模糊PSF的估计方法。利用基于图像频谱亮线灰度特征的方向鉴别方法鉴别模糊图像的模糊方向,利用微分自相关的方法对模糊图像的模糊尺寸进行计算,通过计算模糊图像沿二维直线运动方向不同距离的重叠度,来计算得到相应的PSF。通过开展仿真分析和成像实验,演示了PSF估计和图像复原过程。通过采用图像质量评价函数,将图像复原结果与现有算法进行对比,验证了所提出方法的有效性。     

基于匀速直线运动下模糊图像复原的研究

根据运动模糊图像产生的原因及特点,文中阐述了在匀速直线运动下模糊图像退化的模型,介绍了维纳滤波复原图像的原理。由于在图像获取时模糊原因的不确定性,使得点扩散函数(PSF)具有不准确性,从而使模糊图像复原的效果不佳。针对点扩散函数的确定,利用方向微分法快速判断运动模糊方向,再利用一阶差分自相关的方法鉴定运动模糊图像的模糊尺度,从而确定点扩散函数。在确定K值时,采用K值自动估计算法。通过实验仿真表明,此方法对模糊图像复原效果良好。     

匀速直线运动模糊图像复原的改进算法

提出了一种改进的运动模糊图像复原算法,先用方向微分思想鉴别出运动模糊方向,然后采用求微分模糊图像自相关函数的方法鉴别模糊尺度,从而构造出最为近似的点扩散函数（Point Spread Function,PSF）。针对振铃效应问题,用最优窗法对图像进行处理,最后利用维纳滤波法与图像均衡法相结合的改进算法对运动模糊图像进行复原。实验结果表明,该算法可以取得较好的复原效果。     

基于位平面分解方法的运动模糊图像PSF参数辨识

在基于匀速直线运动的运动模糊图像的复原中,点扩散函数(PSF)的两个参数(运动模糊角度和运动模糊尺度)的估计是研究的重点.为了能够准确地估计出PSF的模糊角度,提出了在一种新的改进倒频谱域中采用位平面分解提取和Radon变换相结合的方法.并在已知运动模糊角度的基础上再对模糊图像采用差分自相关处理,得到运动模糊尺度.将上述整个算法用Matlab进行仿真实验.实验结果表明:该算法在获取运动模糊参数的效率和准确度方面较现有文献的同类算法有所提高,得到的复原图像也更加清晰.     

实拍运动模糊图像的退化参数估计与复原

针对实拍运动模糊图像的复原问题,分析了实拍图像与仿真模糊图像的特征差异,提出一种适用于实拍图像退化参数估计的方法.首先计算退化图像的倒谱,选用倒谱灰度极小值的绝对值作为阈值把倒谱变为二值图像,再去除中心的十字亮线;然后用点到直线的距离公式计算出二值图像的亮条纹方向,即得运动模糊方向;最后以退化图像中心为旋转轴,将运动模糊方向旋转至水平方向,用差分自相关法计算模糊尺度.把估计的点扩散函数(PSF)代入维纳滤波算法复原实拍图像,复原效果证明参数估计结果正确.     

运动模糊车牌图像的恢复与定位

从车辆运动模糊图像产生的机理出发,分析运动模糊图像的退化模型,提出一种改进的参数估计方法进行运动模糊车牌图像的恢复与定位.首先,对运动模糊图像进行两次傅立叶变换后通过Radon变换以估计运动模糊方向,其次,利用微分自相关得到运动模糊长度,最后,结合边缘检测和数学形态学方法进行车牌的定位.实验结果表明,对于运动模糊的车牌图像,该方法能够有效地实现运动模糊图像的恢复与车牌定位.     

基于光学相关的运动目标跟踪识别技术研究

为了提高系统的识别精度和抗噪性能,在相关处理的基础上,针对相关峰采用了图像流来判断其运动特性,进而通过管道滤波的方法区分噪声和相关峰,进行了理论分析和实验验证,取得了系统对运动目标的识别数据.结果表明,该方法利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹的一致性的特性,大大提高了识别精度和抗噪性能.这一结果对运动目标跟踪识别是有帮助的.     

基于旋转象限的天线方向角智能预测方法研究与应用

为解决当前移动通信网络天线方向角获取效率低、准确率差的问题,本文提出了一种基于旋转现象的天线方向角智能预测方法.该方法通过旋转象限确定小区的主打方向,进一步对小区主打方向进行图像规范化处理,利用改进的LeNet算法对天线方向角进行回归预测.该方法的实验结果MAE为9.2°,预测偏差小于10°的占比为91.28％.实际应...     

Improved motion vector scaling technique based on half-pixel offset compensation

It is observed that there exists a half-pixel offset in vertical direction between top and bottom fields in interlaced sequence, and this half-pixel offset has an impact on performing motion vector scaling in multipicture motion-compensated prediction. However, the impact caused by this half-pixel offset is processed inconsiderately during motion vector derivation in the up-to-date video coding standards, where temporal motion vector predictor usually derives its forward or backward motion vector by performing motion vector scaling based on temporal distance. In this paper, an improved motion vector scaling technique is proposed to compensate the impact caused by the half-pixel offset between top and bottom fields. Motion vector scaling is performed on corresponding coordinates which represent the position relationship between top and bottom fields properly. Experimental results show that the proposed motion vector scaling technique improves coding efficiency for interlaced sequence, especially for bi-predictive pictures.     

Fractional directional derivative and identification of blur parameters of motion-blurred image

The blur direction and extent of motion-blurred image, which is degraded by the relative motion between the camera and object scene, are needed in the methods of image restoration, such as blind deconvolution. The recently developed identification method is based on integer-order derivative, which can directly extract the blur angle and extent from blurred image itself. However, this method is sensitive to noise. As an extension to the fractional-order derivative, a noncausal fractional-order directional derivative operator is derived. Based on this new operator, a novel method identifying blur parameters is developed in this work. The performance comparison between the fractional-order and integer-order methods are also presented, which demonstrate that the former provides better immunity to noise and capacity to identify the motion-blur direction and extent.     

三角形模型的动态PIR目标轨迹预推算方法

针对热释电被动红外传感器(passive infrared sensor,PIR)阵列构建的四边形模型在目标轨迹测量方面的局限性,提出了利用搭载动态PIR阵列的三感知平台构建三角形感知模型实现对运动目标轨迹测量的方法。单感知平台由4路PIR传感器组成,相邻传感器水平方向间隔90°均匀分布,PIR转速为10°/s。首先将三感知平台布撒为三角形感知模型,然后对三感知平台上PIR传感器在转动过程中感知到的角度信息进行筛选,最后将筛选后的有效信息结合感知平台自身坐标信息和时间信息,根据相应轨迹预推算法推导出准确的目标运动轨迹和运动速度。实验结果表明,该方法突破了四感知平台的几何形状限制,降低了成本,将预推轨迹的精度从1.5 m提高到了1 m,具有较大的理论意义与实际应用价值。     

Direction‐Based Modified Particle Filter for Vehicle Tracking

This research proposes a modified particle filter to increase the accuracy of vehicle tracking in a noisy and occluded medium. In our proposed method for vehicle tracking, the direction angle of a target vehicle is calculated. The angular difference between the motion direction of the target vehicle and each particle of the particle filter is observed. Particles are filtered and weighted depending on their angular distance to the motion direction. Those particles moving in a direction similar to that of the target vehicle are assigned larger weights; this, in turn, increases their probability in a given likelihood function (part of the process of estimation of a target's state parameters). The proposed method is compared against a condensation algorithm. Our results show that the proposed method improves the stability of a particle filter tracker and decreases the particle consumption.     

基于D9/7小波变换的自适应方向提升多小波算法

提出一种自适应方向提升多小波的算法,结合多小波变换的对称性、正交性、紧支性、高阶消失矩以及自适应算法的方向性特征,提高图像压缩的性能。传统的多小波变换只考虑水平与垂直两个方向上的变换,而自适应提升多小波利用图像局部的方向特征寻找像素点之间的相关性,从而减少编码时的预测误差。利用两个D9/7单小波构造提升多小波,并结合率失真(RD)模型自适应地进行提升方向的选择,在减少预测误差与编码比特率之间进行折中选择。实验结果表明,自适应方向提升多小波比传统的提升多小波具有更好的编码性能。     

顾及目标运动多信息特征的蚁群数据关联方法

针对多目标跟踪的数据关联问题,提出一种将目标运动信息多特征进行融合的蚁群数据关联方法。首先,根据数据关联的具体问题,重新定义了蚁群数据关联方法中路径与路径长度两个概念。其次,考虑目标运动过程中的多种信息特征,即距离信息、方向信息以及灰度信息,将这三种信息特征有机融合,共同作为数据关联标准实现多目标的蚁群数据关联。在多目标跟踪实验中,论文采用EKF滤波方法对目标运动状态进行估计。仿真实验对两个目标交叉运动的情况进行了跟踪估计。实验结果表明,考虑多信息特征后的基于蚁群数据关联的方法在计算量相当的情况下,能较未考虑方向信息以及灰度信息的蚁群数据关联方法获得更高的正确关联率,算法的综合性能优于现有的数据关联方法。      

空间高分辨率光学系统几何畸变标定技术

遥感相机光学系统畸变系数作为影响相机在轨成像质量的关键因素,其检测精度一直以来都是遥感相机研制过程中的核心环节。传统的测角法主要依靠高精度二维转台,实现了光学系统视场角与像高之间的精准对应,该方法对测试设备和测试环境要求苛刻。随着相机焦距、口径和体积的增大,对于转台设备的尺寸与测量精度也日渐提升,单纯依靠提升测试设备性能无法满足后续各类高性能遥感相机的研制需求,尤其对于垂直装调类超大口径空间高分辨率光学系统,该方法不可行。在传统精密测角法的基础上,提出一种基于干涉原理的空间高分辨率光学系统几何畸变标定技术,相比于传统的精密测角法,该方法在同等测试精度的基础上,具备更广泛的适用性,其不再受限于测试设备的尺寸与精度限制,可同时满足各种类型遥感相机的畸变测试需求。文中详细介绍了该畸变测试方的基本原理、测试方法与误差链路,并对该畸变测试方法进行了应用验证,将结果与传统畸变测试方法进行对照,表明该方法的测试精度满足遥感相机的研制要求且适用范围更广,对航天长焦距大口径遥感相机研制及畸变测试有参考借鉴意义。     

A multifrequency adaptive radar for detection and identification of objects: Results on preliminary experiments on aircraft against a sea-clutter background

An experimental model of a simple multifrequency continuous wave (CW) radar system has been developed. Preliminary experiments have been performed in order to illustrate the potential of this radar concept in regard to detection, course ranging, and also identification of low flying aircraft against a sea-clutter background. The radar can be organized so as to measure ocean wave height, wave direction, and wave velocity simultaneously for 15 different ocean wavelengths ranging from 150 m to approximately 6 m. An example of such a directional wave intensity spectrum is given. To illustrate the ranging and the identification potential of the technique in regard to airplanes, two different airplane categories, namely a propeller aircraft (Cessna 172) and a rigid jet aircraft (F-16), were flown through the radar beam. The signatures of these two airplanes are show in two signature domains: spatial distribution of scattering centers and motion pattern. The experimental results confirm theories presented in earlier contributions. It remains to introduce two more domains, namely the space/time coherence properties of the target and its polarization characteristics.     

叶簇穿透合成孔径雷达增强成像方法

叶簇穿透合成孔径雷达(FOPEN SAR)为了探测树林中隐藏目标,通常工作在低信杂比(SCR)的环境中,目标检测难度极大。该文提出一种基于目标散射方位变化特性的增强成像方法,在保证高空间分辨率的同时,增强隐蔽目标图像SCR。对于感兴趣的车辆类目标,目标主侧面与地面形成二面角。当电磁波沿二面角法线方向入射时,回波能量最强。该方法能够获得该方位角对应的高分辨率图像,从而增强目标SCR,提高检测性能。实测机载FOPEN SAR数据验证了该方法的有效性。