利用边界运动显著性的红外运动目标分割方法

针对传统算法无法对短暂静止的红外运动目标进行准确有效地分割,该文提出了一种利用边界运动特征的红外运动目标分割方法。首先,定义了一种新指标边界运动显著性,该指标利用边界点时空域特性,可以准确反映图像中边界点的运动特征,显著性越高,则该边界点属于运动目标的可能性越大。然后,通过Otsu阈值法提取出显著性高的边界点,并利用历史数据对其进行修正,修正之后的运动边界点作为运动目标种子。最后,通过一种“逐层生长”的区域生长方法,在运动目标种子上分割出完整的运动目标掩膜。该方法在多组红外图像序列中进行测试与对比,结果证明该方法运动目标分割效果良好,目标背景的错分率低,可以准确检测并分割出短暂静止的运动目标。     

采用边界评价的红外视频运动目标时空域分割方法

为了在红外视频中准确分割运动目标,提出了一种基于边界评价的红外运动目标时空域分割的新方法。首先,利用运动目标在时域差分图像中的空洞效应,提取出最有意义运动目标种子点。重点是运动目标的空间分割,利用种子区域整体与局部的关系,在提取出的种子上进行区域生长,可以得到不同生长阈值下的运动目标分割掩膜。为确定最佳生长阈值,提出了一种无需先验知识的红外目标分割掩膜边界评价准则,并采用分割-评价-再分割-再评价的循环迭代模式,利用由粗到精的搜索方法,找出最佳的生长阈值,同时得到最佳的运动目标分割掩膜。实验证明,所提出的方法能在红外视频中准确分割出运动目标区域,效果良好,性能鲁棒。     

依托科研课题，提高本科毕业设计质量

毕业设计是加强和完善本科教学的最后一个环节,直接影响着本科人才培养质量和学校总体教学水平,是对学生在校期间所学知识的一次全面检验、总结和提高。本文阐述了依托科研课题开展毕业设计的重要性与必要性,并结合毕业设计实例,从科学选题、创新能力培养、团队协作能力的训练及毕业设计论文质量的保证等方面提出了具体的措施。实践证明,这些措施和建议是切实可行的。     

基于背景抑制的改进Top-Hat红外小目标检测方法

针对红外小目标在背景较为复杂时边缘模糊不易被检测、虚警率高等问题,提出了一种基于SUSAN背景抑制的改进Top-Hat的检测方法。该方法先将原图像做SUSAN背景抑制,再对抑制后图像做开运算,最后将开运算结果与原图像做比较并分别赋值得到结果图像。为了验证改进Top-Hat方法的优越性,在图像做完背景抑制后分别做传统Top-Hat处理与改进后的Top-Hat处理,并对其结果进行了对比。结果表明,所提算法能够大大提高复杂背景下红外小目标的检测概率,有效地减少伪目标数量,即降低了虚警率。     

一种多波段红外图像联合配准和融合方法

多波段红外图像配准和融合是得到更高质量夜视图像的关键步骤。过去,这两种方法被定义为两个独立的图像处理过程。因此,在融合过程中忽略配准误差会严重影响最后的融合质量。为解决上述问题,该文提出一种新的迭代优化方法,该方法通过寻找最优配准参数来获得最佳的融合性能,采用基于人眼感兴趣区域的清晰度指标作为融合质量评价函数来完善配准过程,采用模拟退火法解决联合优化问题。实验结果表明,针对夜视领域的多波段红外图像,该方法在配准精度、融合质量以及稳定性上明显优于常用的配准和融合算法。     

非制冷微测辐射热计探测器工作温度特性研究

根据非制冷红外热成像技术的基本原理,通过对α-Si微测辐射热计探测器响应性能及功耗特性的分析,得到了探测器噪声等效温差NETD、探测率及功耗与工作温度之间的关系.提出了在环境温度变化范围较大的情况下改善探测器低温环境工作性能的方法——采用多个工作温度点.并对探测器采用0℃和30℃双工作温度点工作进行了实验,实验结果表明,该方法切实有效,可以显著扩展非制冷微侧辐射热计探测器的环境温度适用范围.     

基于嵌入式GPU的SAR实时舰船检测算法CUDA设计

为了实现对合成孔径雷达(SAR)图像中舰船目标的实时检测,本文以双参数恒虚警(CFAR)算法为例,提出一种基于ARM+GPU架构的SAR图像舰船目标检测算法的实现方案.该方案在NVIDIA Jetson TK1开发板上的测试结果表明,与传统基于CPU的SAR图像舰船检测算法相比,该方案能够达到数百倍的速度提升,有效解决了利用CPU平台进行舰船目标检测耗时长、效率低的问题.Jetson TK1作为嵌入式处理平台,相对于工作站或服务器,在功耗和便携性方面都具有明显的优势.     

远距离多波段红外图像融合系统及配准方法

研制了一种短波红外、中波红外和激光测距仪联合工作的图像融合系统。系统实现了全天时可透雾的远距离场景监控、远距离目标测距,并能够检测1.06 m和1.57 m的激光光束。为了保证系统的融合图像质量,提高配准精度,提出了一种光轴平行度校正方法,实现短波红外和中波红外图像的粗配准;提出了一种新的迭代优化方法,通过寻找最优配准参数来获得最佳的融合性能,采用基于人眼感兴趣区域的清晰度指标作为评价函数来完善配准过程,采用粒子群优化算法解决联合优化问题,实现短波红外和中波红外图像的精配准。实验结果表明该系统在远距离场景监控和战场态势感知等方面具有较大的应用潜力。     

红外焦平面可调偏置电压与温度特性的分析

在红外枪瞄系统中,探测器决定着整个系统的性能,为了增强焦平面适应低温操作环境的能力,人们把红外焦平面的低温特性作为了关注的焦点。本文根据对a-Si微测辐射热计焦平面内部的微观电路结构和噪声等效温差(noise equivalent temperature difference,NETD)的分析,经过详细地推导NETD公式,认为可调节两个偏置电压,使焦平面可以在较低的温度下稳定工作。     

高温激活的变掺杂GaAs光电阴极研究

为了获得高量子效率的GaAs光电阴极,要求GaAs材料的电子扩散长度足够长,且电子表面逸出几率大,而这两个参数都要受到P型掺杂浓度的限制。经过对由体内到表面掺杂浓度由高到低的变掺杂GaAs光电阴极进行比较深入的激活实验和光谱响应理论研究,实验结果显示,适当的表面掺杂浓度GaAs光电阴极材料,在高温激活结束后获得了较高的灵敏度和较好的稳定性。根据实验结果和反射式变掺杂GaAs光电阴极量子效率理论预测曲线,对变掺杂GaAs光电阴极材料掺杂结构提出了进一步优化的思路。研究表明,变掺杂GaAs光电阴极将成为发展我国高性能GaAs光电阴极的一项重要途径。