基于数字信号处理器的激光成像雷达目标识别算法实现

激光成像雷达的空间分辨率较高,能成四维像(强度像 三维距离像),适合作目标识别探测器.支持向量机(SVM)是一种能在小样本学习的情况下,仍有较高识别正确率的目标识别方法.通过优化支持向量机算法,将它嵌入到激光成像雷达系统的数字信号处理器(DSP)芯片内,实现目标识别的功能,有很高的现实意义.首先用真实激光成像雷达强度像做实验,测试56个样本,共耗时31.97μs,证明嵌入到数字信号处理器的支持向量机算法能满足实时性要求,识别正确率为98.2%;再用仿真激光成像雷达距离像验证支持向量机的推广能力,证明支持向量机在实时性和识别性能两方面都能满足激光成像雷达的识别要求.     

基于仿射梯度方向直方图特征的目标识别算法

针对基于传统梯度方向直方图特征的目标识别算法(HOG+SVM)在目标发生仿射变化时识别效果较差的问题,该文提出一种基于仿射梯度方向直方图特征的目标识别算法(AHOG+SVM).通过提取多尺度金字塔梯度图像的 HOG 特征,提高了算法的尺度不变性;通过将平面 HOG 栅格拓展至3维 HOG 栅格,并根据目标的世界坐标系与图像坐标系的映射关系将3维 HOG 栅格映射为2维 HOG 仿射栅格,最后对仿射栅格内的 HOG 特征进行仿射逆变换,以达到增强算法旋转不变性与错切不变性的目的.多组实验结果表明,该文提出的算法能够解决在目标识别过程中由尺度变化、旋转变化和错切变化(3D 视角变化)所造成的识别率较低的问题,性能优于 HOG+SVM算法.     

三维空间目标识别的多滤波器技术

本文基于三维空间目标不变性识别的原理,采用多滤波器并行处理和综合判断的光学相关检测技术,对三维空间目标进行识别。实验结果表明仅由４个滤波器构成的滤波器组已能识别出三维目标在水平３６０°、高低角±３０°范围内不同视角的二维平面图像。     

基于Zernike矩和SVM的不变性目标识别

在图像目标识别中,目标图像平移、尺度和旋转不变性是一个重要前提.文中采用稳定性好的低阶几何矩特征实现目标的平移、尺度不变性变换;然后利用Zemike矩提取目标的旋转不变性特征;最后在目标不变特征空间通过支持向量机(SVM)分类器实现目标识别.实验证实了算法的有效性.     

单狭缝条纹管激光雷达四维成像实验

用条纹管作为接收端的激光成像雷达已经成为非扫描雷达中的重要部分,具有大视场、高帧频的优点,在军事上有着广泛的应用前景。用条纹管激光雷达四维成像实验平台对远距离目标进行了成像实验,给出条纹像和目标之间的对应关系,用多幅条纹像重构了目标的四维图像。实现了这种体制的激光雷达对远距离目标的成像。并且分析了狭缝、重叠率等参数对成像精度的影响。     

红外主被动图像像素级融合的仿真研究

激光主动成像雷达可成距离像和强度像,被动红外成像能获得辐射像。它们融合可获得更多的信息,能够提高目标的识别和抗干扰能力。主要研究激光雷达距离像和激光雷达强度像及红外辐射像的像素级融合方法,并给出融合后的三维图像。采用灰度关联均值滤波器、背景抑制和多级中值滤波等方法对3种图像进行了去噪处理。实验结果表明通过上述方法能够使融合后的三维图像清晰可辨。     

利用奇异值特征的激光成像雷达目标识别

随着激光技术的发展,激光成像雷达在现代战争复杂战场环境中逐渐获得了广泛的应用,目前激光成像雷达目标识别技术已成为国内外研究的热点.基于激光成像雷达的距离像,以地面军事目标为识别对象,提出了针对奇异值特征的激光成像雷达目标识别算法.利用奇异值特征表征图像具有良好的稳定性,通过分析识别率与奇异值特征数目的关系,从激光成像雷...     

采用矩不变量的激光雷达距离像匹配方法

为了解决激光成像雷达距离像匹配中的尺度和旋转不变性问题,提出了一套完整的距离像匹配方法,主要包括图像比例调整、Krawtchouk矩不变量提取、构造特征空间及搜索匹配4部分内容.以仿真激光成像雷达距离像为实验数据,通过调整实时图与参考图之间的比例缩放、提取两图的Krawtchouk矩不变量并以此构造特征向量进行匹配.实现了仿真激光雷达距离像的景象匹配.实验结果表明,该算法在一定比例的缩放和任意角度旋转的情况下,匹配正确率和匹配精度都较高,算法的抗高斯噪声能力较好.     

采用条纹管激光成像系统的偏振成像实验

采用条纹管激光成像系统的激光偏振成像是对现有的条纹管激光三维成像的进一步延伸,如果在充分利用该成像系统获得的强度像和距离像的基础上,再加上偏振信息,则能实现对目标高精度的探测和识别.对采用条纹管的激光偏振成像进行了初步的实验研究,提出了两次测量的偏振成像实验方法,处理了实验中获得的几种特定目标的条纹图像,得到了目标的强度像和偏振度图像,并进行了比较.结果表明:偏振度图像比强度像对比度高,克服了光源辐照不均匀的缺点.证实了偏振成像的可行性,为完善成像实验系统,提出了用一次测量就能完成偏振成像的实验方法,融合强度像和偏振度图像的处理方法将实现对目标更高精度的探测.     

条纹管激光成像雷达在近程海面监测应用分析

近程海面监测通常要在低照度条件下,获得高清晰、高分辨目标图像,以提高监测效能。与传统被动红外成像监测相比,激光成像雷达是一种主动成像技术,能获取目标强度像和距离像（统称为四维像）,具有较高的目标探测与目标识别概率。分析了美国条纹管激光成像雷达的发展现状及具有的技术优势,阐述了条纹管激光成像雷达采用的闪光式体制、一次成像、高速获取目标数据的原理。指出条纹管激光成像雷达既适用于近程海面监测,也可与现有监测手段,如被动红外、微波雷达等复合使用,提高监测效率。