基于多核DSP激光成像雷达数据处理系统

采用多核DSP设计了一个用于地面目标检测的激光雷达实时图像处理系统。在详细分析算法各模块资源消耗量的基础上,完成了硬件电路设计,实现了以主辅拓扑结构为框架的软件并行处理系统开发。在系统实现时,先将图像进行分区,并合理地将分区后的图像分配到四个DSP核中进行处理。最后,将并行系统进一步扩展到双核和六核,并与单核系统进行性能比较。对算法运算时间的测试结果表明,系统处理一帧图像仅需50 ms达到了实时性要求。结果表明,对于固定负载的处理系统,单纯地通过增加并行的核数来提高加速比的幅度是有限的。当增加并行的核数已不能明显地提高计算效率时,在系统设计中应着重减少每个核串行运算的负载量。     

红外与激光融合目标识别方法

针对自动目标识别需求,提出了一种激光与红外融合目标识别方法。首先分别对激光与红外两类单源数据分别提取小波矩和投影轮廓特征来表征目标;其次,将两类单源特征进行组合,并对组合后的特征进行约简。考虑到组合多个约简在进行分类时将产生互补信息,基于三种不同观点的约简提出了一种差异性组合分类器的构建方法,对约简后的激光和红外复合数据进行融合识别。最后,通过对激光与红外仿真数据的实验,验证了文中方法的有效性。     

光学遥感舰船目标识别方法

提出一种基于粗糙集理论和分层判别回归技术的光学遥感舰船目标识别方法。该方法首先提出新的光学遥感舰船识别特征———面积比编码,并与四类特征组合作为备选特征;然后基于粗糙集理论按同可区分度来计算各备选特征的重要性权值,自动选择出对正确识别贡献较大的特征组合;最后根据分层判别回归原理生成分类判决树来识别光学遥感舰船目标。实验结果表明,本文方法在识别精度和速度方面优于最近邻和支持向量机方法,且通用可行。     

基于邻域组合测度的属性约简方法

属性约简是机器学习和知识发现的研究热点, 而属性重要性度量则是构建属性约简算法的关键环节. 针对不完备的混合型信息系统, 在邻域关系下定义了一种新的属性集成重要性度量—–邻域组合测度, 并据此提出一种基于邻域组合测度的属性约简(NCMAR) 算法. 通过多个UCI 数据集上的实验表明, NCMAR算法不仅能够直接处理符号和数值属性共存的混合信息系统, 而且适用于不完备信息系统, 在获得较小约简结果的同时, 能够保证较高的分类精度.

     

利用压缩感知实现随机变频雷达散射中心估计

随机变频信号体制不仅可以降低系统瞬时带宽和数据采样率,还具有很强的抗干扰能力,然而,信号频率的随机变化导致现有目标散射中心估计方法失效。推导了随机变频信号的回波模型,在分析回波稀疏特性的基础上,提出了一种基于压缩感知的散射中心模型参数估计方法,将参数估计问题转化为压缩感知理论中的稀疏信号重构问题,并分析了感知矩阵对稀疏信号的重构性能。实验结果表明,所提方法能够在降低数据采样率的情况下对目标散射中心参数进行有效估计。     

超光谱图像的分布式压缩

针对超光谱图像压缩进行了研究,提出了一种有效的基于分布式信源编码(Distributed Source Coding, DSC)的有损压缩算法。该算法利用多元陪集码和标量量化的方式实现超光谱图像的分布式有损压缩,针对分布式信源编码,利用多波段预测的方式为每个编码块构造边信息,然后采用标量量化的方式对编码块和其边信息同时进行量化处理。根据分布式信源编码原理,给出了各编码块量化后的编码码率。为了减少标量量化带来的信息丢失,算法引入了跳跃策越。部分均方误差意义上损失较大的编码块将由其边信息直接代替。实验结果表明,所提出的算法性能与基于小波变换的算法性能相当;此外,该算法复杂度较低,适合星载超光谱图像的压缩。     

基于双向预测的高光谱图像无损压缩

提出了一种基于双向预测的高光谱图像无损压缩算法。该算法首先采用自适应波段选择算法选出信息量较大的波段,然后利用聚类算法对这些波段的谱向矢量进行分类预处理。为了便于组织谱间预测过程,根据相邻波段相关性大小进行自适应波段分组,采用双向预测的方法去除谱间相关性。通过在参考波段和预测波段中定义三维上下文预测结构,在聚类结果的基础上,对各个像素分别训练最优的预测系数,从而实现当前波段的有效预测。对AVIRIS型高光谱图像的实验结果表明,该方法可获得较好的无损压缩性能。     

基于一般二元关系的粗糙集加权不确定性度量

不确定性度量是粗集理论的研究热点.考虑到实际数据中样本重要性的不同,在一般二元关系下构建一种带有可调参数的加权不确定性度量———α熵,证明了现有的多种不确定性度量是α熵的特例,进而对完备和不完备信息系统中知识的不确定性度量进行了统一.在此基础上基于一般二元关系提出了一种加权不确定性度量———α精度和α粗糙度,证明了α精度和α粗糙度的单调性;理论分析和实例表明α精度和α粗糙度比现有的不确定性度量更精确,更符合人们的认识规律.最后,在一般二元关系下利用α精度设计了一种加权属性约简算法,实验结果表明文中的变参数加权不确定性度量方便地融入了主观偏好和先验知识,通过改变参数α构造的组合分类器有效地提高了约简结果的分类精度.这些结论发展了基于粗糙集的不确定测度理论,提高了方法的普适性和可解释性,为一般二元关系下的信息系统知识获取提供了理论依据.     

一种基于光学测量的航天器结构分析方法

对空间目标进行形态结构分析, 对于航天器空间操作和空间攻防等空间任务具有重要意义。探索了一种空间目标结构分析方法。首先利用最小曲率准则和最短分割线准则,并结合目标骨架,构建了一种新的形状分解的方法;在此基础上,将小波矩特征引入到卫星部件形状分析中,并利用粗糙集约简算法选择有效的小波矩特征;最后利用支持向量机构造了多尺度形状识别器,结合目标先验信息实现对空间目标结构的分析。仿真实验结果表明了所提方法的有效性。     

基于仿射参数估计的迭代点匹配算法

本文提出了一种新的迭代点匹配算法。算法建立点集间仿射映射关系，把匹配问题转化为函数优化问题，通过点集间匹配对应关系和仿射变换参数的反复迭代最终求出问题的解。文中提出了构造虚拟点对和最小方差两种仿射参数估计方法，并利用改进最近点原则求解点集匹配关系，且证明了算法的收敛性。本文算法较好地解决了由仿射带来的非刚性形变点集匹配问题，且有很好的抗噪声和点性能。实验证明了算法的有效性和鲁棒性。