基于鲁棒主成分分析的红外图像小目标检测

鲁棒的小目标检测是红外目标搜索与跟踪的关键技术,提出一种改进的单帧红外图像小目标检测算法。该方法将原始红外图像通过预处理变换到新的红外块图像模式,在红外块图像上,将红外图像小目标检测问题转换为低秩矩阵和稀疏矩阵分离的鲁棒主成分分析(RPCA)问题。考虑到红外图像中噪声和杂波的存在,用交替方向方法求解带噪声的RPCA问题,获得稀疏目标图像,并对获得的稀疏目标图像采用简单的图像分割算法进行目标检测。对空天、海天、天云、海面4种不 同场景的红外图像小目标检测,进行仿真实验,结果验证了所提出算法的有效性。     

基于超像素的流形正则化稀疏约束NMF混合像元分解算法

针对传统非负矩阵分解（NMF）法用于高光谱图像混合像元分解时产生的分解结果精度不高、对噪声敏感等问题，提出一种基于超像素的流形正则化稀疏约束NMF混合像元分解算法——MRS-NMF。首先，通过基于熵率的超像素分割来构造高光谱图像的流形结构，把原图像分割为k个超像素块并把每个超像素块中具有相似性质的数据点标上相同的标签，定义像素块内有相同标签的任意两个数据点之间的权重矩阵，然后将权重矩阵应用于NMF的目标函数中以构造出流形正则化约束项；第二，在目标函数中添加二次抛物线函数以完成稀疏约束；最后，采用乘法迭代更新法则求解目标函数以得到端元矩阵和丰度矩阵的求解公式，同时设置最大迭代次数和容忍误差阈值，迭代运算得到最终结果。该方法有效利用了高光谱图像的光谱和空间信息。实验结果表明，在模拟的高光谱数据中，与传统的流形稀疏约束的非负矩阵分解（GLNMF）、L1/2-NMF和顶点成分分析-全约束最小二乘法（VCA-FCLS）等方法相比，MRS-NMF可以提高0.016~0.063的端元分解精度和0.01~0.05的丰度分解精度；而在真实的高光谱图像中，MRS-NMF较传统的GLNMF、顶点成分分析法（VCA）、最小体积约束的非负矩阵分解（MVCNMF）等方法可以平均提高0.001~0.0437的端元分解精度。所提MRS-NMF算法有效地提高了混合像元分解的精度，同时具有较好的抗噪性能。     

一种改进条件生成对抗网络的图像去雾算法

针对现有去雾算法存在的颜色失真、细节丢失和一些肉眼可见的薄雾残留等问题,提出了一种改进条件生成对抗网络的去雾算法。首先,为了能更好地保留图像的底层纹理信息和结构信息,共享浅层和深层图像之间的特征,设计了含对称层跳跃连接结构的生成器。其次,为了保留图像的细节并减少伪影,重新设计了损失函数,在原始网络损失的基础上引入L1损失和感知损失。提出的算法在HSTS数据集上的峰值信噪比可达27.306 4 dB,结构相似度达0.963 3,比其他算法的最优值分别提高了5.728 dB和0.058 1。去雾后目标检测的mAP提高了2.51%,召回率提高了4.31%。实验结果表明,所提出算法可以减少色差,解决薄雾残留问题,块效应基本消除,在主观效果和客观评价上均具有明显优势。     

多尺度特征融合的雾霾环境下车辆检测

针对雾霾环境下车辆检测准确率低、漏检严重的问题, 提出一种多尺度特征融合的雾霾环境下车辆检测算法. 首先利用条件生成对抗网络对雾霾图像进行去雾预处理, 然后针对雾霾环境下目标特征不明显的特点, 提出多尺度特征融合模块, 在YOLOv3的基础上, 从主干网络提取特征时增加一条浅层分支和深层特征进行上采样拼接融合, 得到尺度为104×104的特征图, 用于增强浅层的语义信息. 并采用CBAM注意力机制引导下的特征增强策略, 保证上下文信息的完整性, 以提高检测的精度, 最后将去雾后图片送入改进后的YOLOv3网络进行检测. 实验结果表明, 相较于原始网络, 该算法在RTTS数据集上的检测结果更加优秀, 模型可以达到81%的平均精度和67.52%的召回率, 能够更加精确的定位到车辆.     

图像复制-粘贴篡改快速取证

提出了一种新的篡改检测算法,将图像分为大小相同的重叠块,然后提取每块的特征向量,并对所求出的特征向量通过基数排序来减少搜索空间,减少运算量。对排序后的特性向量求相邻的特征向量的差异(偏移向量),并对偏移向量进行统计,如果存在大量的相同偏移向量可认定为篡改区域。最后利用数学形态学操作获得最终的篡改定位结果。     

多替拉韦钠有关物质的合成与表征

系统研究了多替拉韦钠合成工艺中的一系列关键工艺杂质和降解杂质,并对杂质的传递情况进行分析.通过实用的定向合成方法,简便高效地制备出纯度高于99％的杂质标准品,并进行全面的表征,为多替拉韦钠原料药的杂质研究和质量控制策略提供科学依据.     

V-SLAM深度学习闭环检测研究进展与展望

闭环检测是同步定位与建图（simultaneous localization and mapping,SLAM）中的一个重要组成部分,用于减少移动机器人在位置估计和构建环境地图时产生的累计误差。传统方法采用人工设计的特征,但在外界环境中容易受到光照、天气和视点变化等因素所带来的影响。随着深度学习技术的发展,闭环检测得到广泛的探索,且在复杂环境中基于深度学习的闭环检测具有较强的鲁棒性。通过梳理闭环检测的背景和发展现状,从基于深度卷积神经网络、自动编码器和语义信息三个方面,对目前视觉SLAM（visual-SLAM,V-SLAM）闭环检测方法的基本原理、算法特点进行了对比分析,并从视觉应用层面上总结了三类方法所适用的场景,最后讨论了闭环检测未来在自然环境变化、多移动目标和实时动态三个方面所存在的挑战和研究展望。     

结合多重注意力机制的V-SLAM闭环检测特征匹配算法

为了在复杂环境下对V-SLAM闭环检测的准确率-召回率有更好的鲁棒性,提出一种在图神经网络中结合多重注意力机制的局部特征匹配算法,并在闭环检测上进行应用。首先,采用SuperPoint检测器获取图像序列中的关键点,再将提取出来的特征点输入关键点编码器内,通过多层感知器将其升维到与局部描述子维度一样;然后,同时经过多重注意力机制网络中重复9次,得到更具有代表信息的局部描述子;其次,在最优匹配层中采用SinkHorn算法求解出最优匹配矩阵,通过对阈值的合理设定,得到闭环检测结果;最后,在New College和City Centre两个公共数据集上与5种其他闭环检测基准算法进行实验,结果表明该算法在召回率一定的情况下,其准确率比其他实验算法的要高,有更强的鲁棒性,满足闭环检测要求。