Research on Gaussian distribution preprocess method of infrared multispectral image background clutter

This paper introduces a sliding-window mean removal high pass filter by which background clutter of infrared multispectral image is obtained. The method of selecting the optimum size of the sliding-window is based on the skewness-kurtosis test. In the end, a multivariate Gaussian distribution mathematical expression of background clutter image is given.     

红外目标恒虚警率探测算法研究

依据非制冷红外成像探测系统噪声分析结果建立噪声数学模型,以二元假设与极大似然比检验为基础,提出了应用于非平稳高斯噪声下的目标恒虚警率(CFAR)探测算法.该算法的目的是在无先验知识、不稳定的噪声环境中寻找已知外形的目标.经过与固定门限方法以及高斯模型二元假设恒虚警率探测算法比较之后得出,文中的算法在探测低信噪比小目标时有较高的探测概率,并且对噪声具有自适应性能,仿真实验验证了该方法的正确性和可行性.     

改进的均值移位红外目标跟踪

提出了一种改进的均值移位红外目标跟踪算法,该算法融合了基于均值移位的梯度匹配搜索策略与基于特征分类的跟踪算法。以目标与局部背景灰度特征的似然比作为目标区域核直方图的权值,建立了改进的目标表征模型。以Bhattacharyya系数作为相似性度量,在均值移位框架下推导了应用该目标模型下移位向量的表达形式。同时,提出了基于跟踪复杂度估计的目标遮挡情况下的模型更新判别准则。实验结果表明,该算法能够提高目标像素灰度的移位权重,抑制背景干扰,对于低对比度红外目标的跟踪具有稳健的性能,在正确跟踪情况下平均Bhattacharyya系数保持在0.97以上。     

一种红外导引头成像自适应非均匀性校正方法

在红外成像制导应用中,为满足长周期免拆卸贮存的应用需求,红外导引头非均匀性的研究越来越多的集中于采用自适应的校正方法来代替传统的参考源的非均匀性校正方法。针对传统基于神经网络的自适应非均匀性校正算法容易造成"鬼影"的问题,提出了一种改进的红外导引头成像自适应非均匀性校正算法。该方法在传统神经网络非均匀性校正的基础上,进行了4点实用化的改进:首先,通过对图像运动判断,避免场景静止时的过学习;其次,采用自适应学习率,避免细节丰富区域的过学习;然后,利用双边滤波求期望目标的评估,减少细节的损失;最后,通过判断误差函数的波动量来决定是否对偏置进行更新。实验结果表明,该方法在校正精度、收敛速度和稳定性方面均优于传统的神经网络校正算法。     

一种改进的均值移位红外目标跟踪算法

为了增强复杂背景条件下红外目标跟踪的稳健性,提出了一种改进的均值移位目标跟踪算法。该算法融合了均值移位的梯度匹配搜索策略的优势与基于特征分类跟踪算法强鲁棒性的优点,建立了灰度似然比加权的核直方图目标表征模型。模型中加入了目标与局部背景灰度特征的似然比作为原始核直方图的权值,应用该模型的均值移位算法能够进一步提高目标像素灰度的移位权重,有效抑制背景干扰,进而提高低对比度目标跟踪的稳健性。同时,基于跟踪复杂度估计提出了目标遮挡情况下的模型更新判别准则,提高了算法的自适应性能。实测红外目标跟踪实验表明了该算法简单、有效。     

在线特征融合的均值移位红外目标跟踪

提出了一种改进的均值移位红外目标跟踪算法.首先,针对红外图像低信噪比的特点,采用局部灰度均值特征及局部标准差特征用于目标建模.其次,针对目标低对比度的特点,以目标与局部背景的特征似然比作为核直方图的权值,建立了新的特征表征模型,并将两种特征模型进行线性融合,得到最终的目标表征模型,其中的融合系数由特征似然图对比度自适应确定.最后,在均值移位框架下推导了该模型梯度匹配过程中移位向量的表达形式.同时,基于帧间综合对比度的变化建立了复杂背景条件下的模型更新判别准则.通过基于实测数据的红外目标跟踪实验验证了该算法的可行性.     

塑钢纤维对橡胶混凝土基本力学性能的影响

将6~18目橡胶颗粒按细骨料的10%掺入混凝土后,外掺2、4、6、8 kgm3的塑钢纤维,研究橡胶混凝土基本力学性能的变化规律。试验结果表明:随着掺量的增加,7 d抗压强度逐渐降低;28 d抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、压折比均先升高后降低;28 d抗折强度有增大的趋势;劈裂抗拉强度变化很小。掺入塑钢纤维的橡胶混凝土在受力后出现的裂缝细小,扩展速度相对缓慢,卸载后试件能更完整的连在一起。     

基于红外多光谱图像相关性的自动目标识别算法

提出了一种基于红外多光谱图像相关性的自动目标识别新算法．根据目标、背景和干扰物的红外多光谱特征信息(辐射强度、光谱分布)构造出目标场景的红外多光谱特征矩阵；采用最大距离法分割图像，融合空间和光谱信息重构出研判目标的红外多光谱特征矩阵；根据研判目标的光谱辐射差异特性建立了红外多光谱图像相关识别准则．实验表明，该识别算法正确可行．     

快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析

为了研究高功率连续激光辐照过程中快反镜的热性能变化问题,文中利用多物理场仿真分析软件建立了融凝石英（fused silica）、微晶（zerodur）、碳化硅（SiC）三种材料制作的快反镜传热学和结构力学耦合非稳态模型,通过泽尼克多项式算法对高功率激光辐照快反镜热应力下的光学波前进行拟合。研究结果表明:在同等激光功率辐照条件下,微晶材料制作的快反镜温升最小,形变最小。根据仿真结果优选微晶作为快反镜镜体材料,基于泽尼克多项式对快反镜波前热畸变进行仿真分析,计算得到波前热像差以活塞、球差、离焦等为主导,可为波前校正工程应用提供理论参考。     

红外图像实时显示增强系统设计

为了解决红外实时图像处理系统中热像仪输出大动态范围和监视器显示输出小动态范围之间的矛盾，满足信息处理系统大数据量高实时性的要求，设计了一种新的基于FPGA实现的红外实时图像增强算法。首先采用均值滤波的思想统计图像的局部极值，然后使用多级均值法计算图像灰度变换区间分界点，最后对图像作分段线性灰度变换，整个算法通过FPGA实现。实验结果表明，该方法不仅解决了非制冷红外焦平面阵列探测器输出值随其工作时间变化的问题，而且消除了图像中探测器盲元的干扰，丰富了图像背景细节，增强了图像显示效果。与直方图变换等传统图像增强算法相比，该算法计算时间缩短了1.38ms，占用存储资源减少了42倍。在工程应用上，该方案简单可靠，成本较低，易于FPGA实现，可为其他红外实时图像处理系统的设计提供参考。