采用轮廓特征匹配的红外-可见光视频自动配准

为了精确地配准近平面场景下的红外-可见光视频序列,本文提出了一种基于轮廓特征匹配的自动配准方法,通过迭代匹配目标轮廓特征来解决异源图像中配准特征的提取和匹配难题。首先,采用运动目标检测技术获取目标轮廓,并由曲率尺度空间(CSS)角点检测算法提取轮廓特征点。此后,建立全局形状上下文描述子和局部边缘方向直方图描述子描述特征,从而实现可靠的特征匹配。来自不同时刻的匹配点对被保存在一个基于高斯距离准则的特征匹配库中。最后,为了克服近平面场景中目标深度变化的影响,本文结合前景样本随机抽样策略计算配准矩阵的损失函数,完成对全局配准矩阵的更新。在LITIV数据库上对方法进行实验验证,结果表明本文方法的配准精度优于当前先进的对比方法,在9个测试视频上的平均重叠率误差仅为0.194,与对比方法相比下降了18.5%。基本满足了近平面场景下红外-可见光视频序列配准的精度要求,且具有较高的鲁棒性。     

一种外置式视频同步信号发生器的设计

对随机视频信号的特点进行了研究，提出了采用谱分析提取随机视频信号的同步频率的方法，根据数据传输的要求设计了基于USB接口的外置式视频同步信号发生器并给出了系统的硬件框图和软件流程。系统具有自动分析随机视频信息隐含的同步信号频率，精确产生同步脉冲信号的特点，满足随机视频信号采集和稳定显示的同步要求。同步精度达到300帧内图像漂移小于1个像素。利用该视频同步信号发生器控制非标准图像采集卡实现了计算机辐射的随机视频信号的采集和稳定显示。     

基于并行结构的Gabor小波神经网络算法及应用

给出了一种基于并行结构的Gabor小波神经网络算法。根据多CPU系统的并行结构和神经网络本身并行性的特点,设计了用于图象目标识别的Gabor小波神经网络算法,算法的输入层包括Gabor小波尺度、平移和频率调制参数的运算;隐层是在并行CPU中实现神经网络算法及优化;输出层是Gabor小波神经网络的分类结果。对4类飞机图像目标进行了仿真实验,识别率达到98％以上,识别时间为40 ms。     

《焦平面探测技术》专题文章导读——G一种低功耗的红外无线视频传输系统

设计了一套用于传送视频信号的低功耗红外无线传输系统。该系统以反熔丝工艺的FPGA器件作为编解码核心，高速串行红外收发器作为收发模组。FPGA内部配置了游程长度受限码作为红外信道编解码逻辑，并与缓冲、串并／并串转换、循环冗余校验、扰码／解扰等模块一起构成编解码核心。配合辅助的AD／DA接口电路，可实现对复合视频信号从采集缓冲、编码发射到解码回放的完整功能演示。该传输系统的位速率高达16Mbit／s，而发射模块的功耗低于500mw，适合应用于大型视频处理系统中作视频采集设备与视频处理设备间的无线接口。     

变参式Tikhonov正则化图像复原算法

正则化方法是近年来流行的图像复原算法。研究了周期边界条件下Tikhonov正则化的预处理共轭梯度算法,提出了新的预处理矩阵和变化正则化参数的方法。正则化参数先取较大值,抑制复原图像中的噪声,得出收敛的结果来修正初始梯度;再取较小值,用来增强复原图像中的细节。对一组图像复原基准问题的实验结果表明,与当前流行的正则化图像复原算法比较,该算法的图像复原效果更佳。     

基于DM642融合系统的ATrous小波实时图像融合算法

给出了一种基于DM642融合系统的ATrous小波实时图像融合算法。选用适合视频图像处理的TI最新高性能定点数字信号处理器DM642作融合系统核心处理器,利用DM642的600MHz高速运算能力,EDMA和EMIF的高速数据传输能力,以及它的视频编／解码单元无缝连接的灵活可配置的视频端口,构建了双波段图像融合系统平台。在此系统上对可见光图像进行ATrous小波变换,提取出不同分解层的特征信息,将特征信息与红外图像进行融合。融合后的图像保持了可见光图像的线条及边缘特征,还融合了红外图像的目标特征。仿真实验结果表明,在融合系统平台上实现双波段图像实时融合算法只需39．46ms左右,满足25frame／s的工程需求。     

光学掩模实现几何超分辨成像的仿真

将基于实际CCD模型的频谱编码方法引入光电成像系统,以克服CCD对空间分辨率的限制,实现几何超分辨成像。介绍了光学掩模实现几何超分辨成像的工作原理,基于实际的CCD模型在4f成像系统的频谱面上放置光学编码掩模来提高图像分辨率。对该成像系统模型进行了数学分析,从理论上证明了这种基于实际CCD模型的频谱编码方法的有效性。根据建立的理论完成了基于一维光学编码掩模方法的仿真实验。仿真结果表明:提出的方法能实现几何超分辨成像,解决了光电成像系统中因CCD欠采样造成的物频谱混叠和因像素尺寸非零而造成的低通效应问题。与传统的超分辨方法相比,该方法的系统结构简单、易实现。     

Novel image restoration model coupling gradient fidelity term based on adaptive total variation

A novel image restoration model coupling with a gradient fidelity term based on adaptive total variation is proposed in this paper. In order to choose proper parameters, the selection criteria were analyzed theoretically, and a simple scheme to demonstrate its validity was adopted experimentally. To make fair comparisons of performances of three models, the same numerical algorithm was used to solve partial differential equations. Both the international standard test image on Lena and HR image of CBERS-02B of Dalian city were used to verify the performance of the model. Experimental results illustrate that the new model not only preserved the edge and important details but also alleviated the staircase effect effectively.     

一种低功耗的红外无线视频传输系统

设计了一套用于传送视频信号的低功耗红外无线传输系统.该系统以反熔丝工艺的FPGA器件作为编解码核心,高速串行红外收发器作为收发模组.FPGA内部配置了游程长度受限码作为红外信道编解码逻辑,并与缓冲、串并/并串转换、循环冗余校验、扰码/解扰等模块一起构成编解码核心.配合辅助的AD/DA接口电路,可实现对复合视频信号从采集缓冲、编码发射到解码回放的完整功能演示.该传输系统的位速率高达16 Mbit/s,而发射模块的功耗低于500 mW,适合应用于大型视频处理系统中作视频采集设备与视频处理设备间的无线接口.     

基于Virtex-4 FPGA的低功耗图像融合系统

基于电源模块、外部存储器和FPGA器件等具体分析了融合系统的低功耗设计。FPGA器件选择了Xilinx公司针对高性能信号处理的Virtex-4 SX35三百万门级芯片,电源模块采用TI公司的两片TPS54310和一片TPS54610,具有低功耗特性,电压调节范围为0.9~3.3 V,调节精度可达1%。外部存储器使用高速、低功耗的ZBT SRAM存储器,消除了标准SRAM器件存在的读和写周期间的等待状态和空闲周期,该功能可极大地改善存储器性能,在存在频繁的读/写操作变换时效果更佳。结合图像融合算法的特点和Virtex-4 SX系列FPGA的资源与技术优势,讨论了在总线编码、流水线设计和并行处理等方面的低功耗设计方法。结果显示:采用此技术设计的融合系统有效降低了系统的实际功耗,其动态功耗降幅可达50%,为提高融合系统的可靠性提供了有力支持。