基于红外热图像的标准几何体重构方法的研究

在红外图像特征提取的基础上，提出了一种基于单幅红外图像自动识别并重构标准几何体的方法，即采用红外目标图像上关键点的几何特性对红外目标进行自动分类；利用空间直角变换以获得目标的关键参数；最后实现了红外目标图像的标准几何体的三维模型重构，为复杂红外目标的自动重构打下基础。     

基于高光谱图像特征提取与凸面几何体投影变换的目标探测

在介绍凸面几何体概念和高光谱图像光谱线性模型的基础上,探讨了凸面几何体和高光谱图像的关系,提出了在光谱特性提取的基础上利用凸面几何体投影变换进行高光谱图像目标探测的方法,并成功地应用于亚运村建材市场屋顶板材和亚运村中心地区真假草坪的自动识别和探测中．试验证明该方法不需要探测目标的任何先验知识就能达到比较好的目标探测效果．同时试验还表明．由于高光谱图像波谱范围宽,特别是有短波红外、中红外和热红外范围的图像,不仅增加了地物的可分性,而且为探测地物物理性质提供了可能。     

基于多聚焦红外图像的温度测量及三维重构

由于红外镜头景深小,测量表面超过景深范围的样品不能得到所有位置均清晰聚焦的红外图像。提出了基于多聚焦图像融合的曲面温度测量及被测物体三维重构的方法。该方法采集同一视场不同聚焦深度的红外图像,利用多聚焦图像融合算法,获取所有位置均清晰聚焦的红外图像,即准确的红外信息。再查温度标定表,根据灰度值可得准确的温度值。最后,利用多聚焦图像系列附带的深度信息重构出表面三维高度图。实验表明,应用此方法可以准确测量物体表面温度信息,三维重构图与全聚焦图像形成信息互补。     

基于SUSAN原理的黄河模型角点检测

分析了SUSAN算法进行角点检测的原理和有效性,在此基础上提出了一种采用改进了的SUSAN算法来提取黄河模型图像的角点特征。利用自适应的选取灰度差阈值的方法;再采用利用设定几何阈值的上下限方法,实现了黄河模型角点的自动识别和检测。实验表明,该方法提取的角点抗噪性能好,清晰真实,细致,定位精确。为下一步立体匹配和三维重构打下了基础。     

自适应红外隐身系统的背景投影建模

实现目标自适应红外隐身的第一步是获取遮挡背景图像,这部分图像是观察者处于某一视点观察目标时,被目标所遮挡住的背景。而当观察者在不同的视点观察目标时,被目标所遮挡住的背景是不同的,目标与遮挡背景满足透视投影的关系。为求得目标与遮挡背景的关系,首先建立了三套坐标系,即目标本体坐标系、视点坐标系以及热像仪坐标系,然后通过推导三套坐标系之间的转换关系,建立了目标表面各点与热像仪获取背景图像点之间的对应模型,从而实现了遮挡背景的获取。最后通过实验对该模型进行了验证,结果表明:该模型能够正确获取不同视点下的遮挡背景,为工程应用奠定了基础。     

基于体素分割与识别的红外目标三维建模

文中基于单幅温度图像,利用单元分解表示法重构组合体三维模型.首先采用以极限腐蚀为标记集的SKIZ对组合体二值图像进行分割,再用内点角点分类法和SKIZ角点分类法相结合将检测到的角点和关键点分类,然后利用同类角点和关键点坐标确定构成组合体的各体素在温度图像中的区域,得到独立的标准体素,接着根据单独标准体素所具有的几何特性对它们所属类别进行识别,再利用提取的关键参数对其进行重构,最后将简单体素三维模型进行叠加,得到目标组合体的三维模型.     

基于SCM和CST的红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像的成像特点及目前红外与可见光图像融合中融合图像信息量不足的问题,结合复剪切波变换(Complex Shearlet transform,CST)及脉冲发放皮层模型(Spiking cortical model,SCM)的优点,本文提出了一种新的红外与可见光图像融合算法。首先,利用红外图像目标与背景灰度的显著差异,通过区域生长方法从红外图像提取目标区域;然后用CST对源图像进行分解,对源图像的目标区域和背景区域系数分别采用不同的融合规则进行融合,其中背景区域的高频子带系数利用SCM进行选择;最后,经过CST逆变换重构融合图像。研究结果表明,与其它的红外与可见光图像融合算法相比,本方法在视觉效果和客观评价指标上都得到了提升。     

转动红外探测器下地面远距离运动目标检测方法

地面远距离运动目标检测是红外成像防御中的关键技术之一。地面远距离运动目标检测指利用红外探测器对远距离运动目标实现自动探测和捕获。由于目标距离较远,在红外探测器上成像面积较小,同时远距离运动目标容易被遮挡,很难将目标从复杂的地面背景中提取出来。提出了一种能够在面阵红外探测器转动的条件下实现远距离地面运动目标检测方法。首先利用图像信息计算红外探测器的运动补偿参数并通过背景更新获取目标一次检测结果,然后采用光流法获取背景和目标的运动信息,通过计算背景和目标之间的运动信息相关性实现目标最终检测。实验采用多种场景对文中算法进行验证,结果表明该方法通过转动红外探测器可以扩大目标搜索区域,利用背景和目标之间运动信息的相关性有效地克服了目标遮挡、目标重叠和视差等问题。     

一种基于改进Chan-Vese模型的图像分割方法

为了解决红外目标在运动过程中因遮挡带来的误分割和误跟踪问题,在参考Chunming Li提出的无需重新初始化水平集方法的基础上,提出了基于改进Chan-Vese模型的图像分割方法,给出了模型的能量函数及数值实现,通过对实际采集红外序列图像数据的对比实验验证了所提图像分割模型在解决目标受到遮挡问题中的有效性.     

目标高真实感红外图像生成方法

为满足仿真实验对高真实感目标红外图像的需求,提出了一种基于实测图像与三维数字仿真相结合的红外图像生成方法。通过测量获得物体表面实际辐射分布,以此为基础数据,建立真实温度分布的数学反演模型,生成目标红外纹理。再将纹理映射到几何模型,利用三维渲染技术生成高真实感红外图像。实验结果表明:该方法仿真灵活性高,生成的目标红外特征自然、准确,纹理细节丰富,图像实用性强。     

Profile Reconstruction in Dynamic Infrared Thermography: Adaptability and Stability

An iterative algorithm for solving geometric inverse problem in dynamic infrared thermography has been proposed in this paper. According to 1D dynamic heat-conduction model and the corrective criterion based on Tailor's series expansion, both 2D and 3D geometrical inverse problems are solved by following an iterative procedure. Computer simulation results show that the reconstructed profile has satisfactory accuracy. The adaptability and stability of the method are also discussed.     

基于ACIS的MEMS工艺几何仿真的关键算法

针对微机械系统(MEMS)工艺几何仿真提出了一种算法,该算法通过设置实体模型上表面的实体和高度两个属性,解决了MEMS工艺几何仿真中产生的多个实体模型之间相对位置定义的问题。该算法在工艺几何仿真系统中的实现表明,使用此算法后,系统运行稳定可靠,仿真速度快。     

毫米波安检成像雷达设计

针对实际应用的安检技术的局限性,本文介绍一种基于FMCW的体制的安检成像雷达设计。雷达采用合成孔径成像算法对待检人员身上的隐匿目标进行探测,使用二维、三维仿真目标和Radarsat—I雷达数据对雷达系统和成像算法进行检验,计算结果证明了系统设计和成像方法的有效性。     

基于红外结构光的三维人脸建模

在基于结构光的双目三维人脸重建中,容易丢失细节处数据和建模精度较低,导致三维人脸数据完整度不高,对三维人脸识别较差.本文研究了基于红外条纹的双目三维照相机系统,通过投射红外条纹结构光,根据相移法将生成包裹相位,利用三频法得到绝对相位,生成视差图,得到三维人脸模型.实验表明,基于红外的哑铃规球心测距误差在0.1％以内,人...     

基于主动式全景视觉的管道形变检测及重构技术的研究

研究了一种采用主动式全景视觉传感器(ASODVS)的 管道内表面全方位检测方法。基于主动式全景视觉检测原理, 提出了一种能够快速、全方位获取管道内壁三维点云信息,实现视觉检测管道形变的全景激 光视觉系统; 利用携带有ASODVS的爬行机器人进入管道内部,采集激光横断扫描全 景图像;然后根据提 取的管道内壁三维点云数据计算最小直径、横断面面积等几何特征判断变形率;最后根据三 维点云圆周分 布的特征,采用三角格网模型进行三维重构。实验结果表明:基于主动式全景视觉的管道内 壁全方位检测 系统能够实时完成对管道凹凸形变的检测和识别,并恢复管道内壁的三维形貌,具有较高的 检测精度。     

红外结构光人脸三维面形测量

文中提出一种基于红外结构光的人脸三维面形测量方法,通过投影红外条纹在人脸表 面,采用傅立叶变换轮廓术方法获取人脸三维信息,并给出了方法的原理、系统结构及实验结果。这种方法对检测对象不具有侵犯性,也满足特定环境隐蔽测量的要求,在三维人脸识别领域具有明显的应用前景。     

平行式红外双目立体系统各参数合理效益取值

为解决当前夜间辅助驾驶仪平面显示的弊端以及在合理效益下获得丰富的立体层次感,文中从平行式红外双目夜视系统出发分析对比了红外双目系统和人眼立体感知的最小可分辨距离,结合人眼立体感知机理以及从影像分层角度分析观看立体影像时兼具宽阔的视场张角、丰富的立体层次感时所满足的条件,对红外双目立体系统合理效益条件下的各参数关系进行推导。最后根据推导结果,计算分析3种不同规格显示屏所对应的水平像素数的合理效益取值,并选择5组不同水平像素数的红外立体图像对进行实验验证。结果表明:根据推导结果搭建的红外夜视系统在让观察者获得较大视场张角的同时还兼顾效益。     

330 GHz FMCW Image Sensor for Homeland Security Applications

A single-pixel imaging remote sensor operating at 330 GHz is described. It is based on a frequency modulated continuous wave (FMCW) and aimed at detection of concealed objects for ranges up to 40 m. The system consists of 2 horn-lens antennas integrated with a homodyne transceiver. The synthesized linear FMCW signal at X-band is multiplied by a factor of 32 to generate the transmitted signal. An intermediate frequency (IF) signal obtained in the output port of the 2-nd harmonic mixer is employed for image processing. Distance measurements were made by performing data acquisition unit based on LabView interface and resulting in a range resolution about 1 cm. Examples of 2D and 3D images reconstructed with this sensor are presented.     

面源红外诱饵仿真建模方法研究

分析了典型面源红外诱饵的组成,总结了面源红外诱饵与点源红外诱饵在结构组成和光谱特性方面的差异。通过理论推导,研究了面源红外诱饵的运动特性和三维模型建模方法,基于VC软件实现了面源红外诱饵的运动学仿真,利用OpenGL技术实现了面源红外诱饵三维模型和动态红外图像生成,仿真结果验证了面源红外诱饵的干扰特性。