与图像对比度准则相结合的PGA自聚焦算法

根据图像对比度准则对标准的PGA算法。作了改进，分析和实测数据试验表明：改进后的PGA算法在计算量得以下降的同时，仍保持了PGA算法对高分辨率合成孔径雷达图像中未知相位误差的补偿能力，并且对场景的适用性优于标准PGA算法。     

适合P波段UWBSAR的改进PGA算法

相位梯度自聚焦（PGA）算法是一种高效的自聚焦算法，其优良的聚焦性能是建立在合理的统计模型和高信杂比的基础上。对于信杂比较低的P波段超宽带合成孔径雷达（UWBSAR）图像来说，传统PGA算法的聚焦效果并不理想。对此，文中提出了将对比度准则和传统PGA算法相结合的改进PGA算法，有效地削弱了图像信杂比对PGA聚焦性能的影响。文中还提出了“参考点对齐”法来校正PGA算法聚焦所产生的图像平移（沿方位向）失真问题。文中所提算法已经成功运用于某P波段UWBSAR实测图像数据的聚焦处理，并得到了比传统PGA算法更好的聚焦处理结果。     

基于改进PGA算法的机载条带式UWB SAR运动误差精补偿北大核心CSCD

传感器精度较低的情况下,单纯基于测量数据的运动补偿难以满足机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)的聚焦精度,需要自聚焦算法对初步聚焦的图像进行精补偿。相位梯度自聚焦(PGA)是一种高效、稳健的自聚焦算法。文中研究了PGA算法在机载条带式UWB SAR中的应用,提出一种改进的三步选点策略以提高选点质量,然后对基于参考点对齐的子图像拼接方法进行了改进。实测P波段机载UWB SAR数据处理结果表明改进PGA算法精度高、收敛快,可有效校正残余相位误差,并完成较高精度的子图像拼接。     

一种可用于实时成像的改进PGA算法

相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus, PGA)可有效补偿高次相位误差, 对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次, 运算耗时, 且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定, 这些严重限制了PGA算法在实时处理中的应用。选点和加窗是PGA算法的两个关键步骤, 该文提出一种基于数据均值的选点方法和一种基于脉冲包络的窗宽估计方法, 这两种方法对数据的自适应能力较强, 可使算法获得稳定的聚焦性能, 并有效减少迭代次数。实测数据处理结果证实改进的PGA算法可用于实时成像。      

基于分块相位梯度算法的多舰船尾迹自动识别

提出一种基于分块相位梯度算法(PGA)的多舰船尾迹合成孔径雷达(SAR)图像自动识别方法。首先在多结构形态学滤波和自适应阈值(OTSU)分割的基础上,利用分块PGA算法消除运动舰船的位置偏移和像元模糊,还原舰船实际信息;利用改进的局部Hough变换对分块图像进行检测和识别,根据识别出的尾迹坐标和角度反演运动舰船位置和航向信息。检测结果表明,该算法可准确检测SAR图像中舰船的实际位置和航向,识别准确度高,抗干扰性强。     

基于改进Mean-Shift 算法的红外小目标跟踪

复杂背景下的红外小目标跟踪在目标跟踪领域一直是重要的研究方向。由于小目标体量小、 机动性大,而红外图像大多受到严重的背景噪声和热噪声影响,使得针对红外小目标的跟踪大多出错率高,鲁棒性不强。针对红外小目标的跟踪,提出了一种改进的Mean-Shift 算法。结合图像的统计特性,提出了一种自适应非线性算法对图像进行处理;同时融合了图像的梯度直方图对目标进行描述。实验通过对高强度噪声和高遮挡环境下视频目标进行跟踪,比较了传统Mean-Shift 算法和改进后算法的跟踪效果,结果显示文中提出的改进算法不但可以有效地跟踪目标,而且大幅降低了跟踪窗口与目标之间的相对抖动,增强了跟踪算法的鲁棒性。     

基于改进SIFT的图像拼接算法

针对目前基于SIFT的图像拼接算法复杂度较高和特征点匹配不准等问题,提出了一种基于改进SIFT的图像拼接算法。算法利用改进的SIFT进行特征提取,降低了算法的复杂度,同时采用模拟退火算法进行特征点匹配,从而估计出几何变换的参数。实验结果表明,该方法对图像间存在的平移、旋转、明暗强度和噪声干扰都具有良好的鲁棒性,可实现高质量的图像拼接。     

秩-相位误差估计自聚焦方法的改进

本文提出了改进的秩-相位误差(IROPE)估计自聚焦算法。与ROPE算法相比,IROPE有两个优点:(1)它基于的模型更符合实际,所以具有更好的鲁棒性。(2)它对迭代过程初值的设定是近似准确的。本文通过近似分析证明,IROPE对相位误差差分的估计是最大似然(ML)估计,而相位梯度自聚焦(PGA)算法是IROPE的一个子集,即在满足一定条件时,IROPE和PGA对相位误差的估计都是线性无偏最小方差估计(LUMV)。     

基于改进的Camshift算法的目标跟踪研究

研究了几种常用的目标跟踪算法,为了提高目标跟踪的准确率和鲁棒性,提出一种改进的Camshift目标跟踪算法。。将色彩空间由RGB空间转化为HSV空间,利用反向投影法把目标概率分布映射到目标图像上,构建跟踪窗口,采用改进的Camshift算法在视频中跟踪运动目标。实验表明,改进的Camshift算法跟踪目标准确率高、鲁棒性好。     

基于动画制作的后期合成技术研究

MSRM是基于最大相似度的区域合并算法,其不管目标数量多少都可能正确分割,文中优化了算法的区域合并过程,理论上分析了算法收敛性的优势。基于MATLAB平台验证了改进优化算法能够实现图像提取,且有效性和鲁棒性具备一定的优势,这一研究对于动画图像后期制作的改进有一定的实际意义。     

融入曲率尺度空间算法的图像配准方法

为了满足图像配准对于实时性的要求,提出融入曲率尺度空间算法的图像配准方法。首先使用曲率尺度空间算法提取图像角点特征,然后使用改进的加速稳健特征算法生成64维角点特征描述子向量并将描述子向量降维到24维,最后使用改进的相似性距离算法和随机采样一致性算法进行匹配。仿真实验一表明:在图像配准准确度方面与传统尺度不变特征变换算法、传统加速稳健特征算法及其他改进的图像配准方法相当,但在图像配准实时性方面具有一定的优势,仿真实验二通过立体匹配库验证了该方法具有普遍有效性。     

星载合成孔径雷达二维闪烁相位误差校正方法研究

分析了电离层闪烁效应对低频段星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)方位向分辨率的影响, 并基于二维相位屏方法生成了距离向空变的闪烁相位误差.传统的相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus, PGA)方法难以适用于二维空变相位误差校正, 而本文基于闪烁相位误差在距离向具有连续性的特点, 在一定规则基础上将整幅图像划分为若干个子孔径, 对每个子孔径图像利用PGA方法进行相位误差估计, 再将得到的各子孔径相位误差进行插值运算, 从而得到整幅图像的闪烁相位误差.仿真结果表明:相比于传统PGA方法, 子孔径PGA方法可以有效解决二维空变闪烁相位误差对图像方位向分辨率的影响, 校正后的图像得到很好的恢复, 方位向分辨率明显提高.     

一种新的SAR图像自动配准算法

由于图像间光谱特性的差异，对图像配准的精度产生严重的影响，因此该文提出了一种基于改进灰度熵的SAR图像自动配准算法。文中首先对SAR图像进行配准前的预处理，提取图像掩模，然后计算图像行和列的灰度熵，将其作为图像的特征信息完成图像间的配准，提出了配准优化算法的完整步骤，并利用多种方法对配准结果进行评价。实验证明该方法可以有效克服图像间亮度不均的影响，充分利用了像素的有用信息，具有很高的配准精度和配准效率，是一种正确可行的图像配准算法。     

基于LK和FAST的时间序列图像快速配准算法

LK光流算法是一种精确高效的特征跟踪算法,能够较大幅度提高图像配准的精度和速度。针对时间序列图像的配准问题,基于LK光流算法,通过基于图像金字塔的方式跟踪改进后的FAST特征角点,采用一种鲁棒的单应矩阵估计算法解算配准参数,提出了一种基于LK光流和改进FAST特征的实时鲁棒配准算法。通过一组时间序列图像从配准精度和配准速度两个方面对所提出算法的性能进行了验证分析,平均重投影误差为0.16,平均处理速度为30 Hz。实验结果表明,该算法能够提取稳定的FAST角点,快速准确地跟踪匹配序列图像之间的特征,较好地解决时间序列图像的实时配准问题。     

一种具有平滑轮廓的指纹图像分割算法

针对指纹图像预处理过程中的需要,提出了一种有效实用的基于指纹轮廓线的指纹图像分割算法.首先,在基于像素水平的指纹图像预分割后,得到一块连通的前景区域.然后,用一种改进的近似凸壳算法修正轮廓线.实验证明,该算法具有较高的稳健性和精确度.     

基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法

随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像的精度。本文首先分析了残余的距离单元徙动对快速分解后向投影成像算法和相位梯度自聚焦算法的影响,再将用于聚束SAR相位误差补偿的相位梯度自聚焦算法进行优化,提出了基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法,使其可以对残余的距离单元徙动进行补偿,并可以将其应用到条带SAR的运动补偿中,最后利用Ku波段雷达的实测数据验证算法的有效性。