天宫二号卫星宽波段成像光谱仪地理定位方法

本文针对天宫二号(Tiangong No.2,TG-2)宽波段成像光谱仪的宽波段相机进行观测几何和地理定位解算。TG-2搭载的宽波段成像光谱仪是用于海洋、气象和环境空间综合观测的新一代试验遥感仪器。解算该仪器观测几何和高质量遥感地理定位数据是开展上述应用的前提和基础。本文基于宽波段相机多CCD拼接直视推扫模式,根据其特殊的扫描几何和卫星空间位置姿态,建立仪器焦平面与地理空间位置的对应模型。通过大量实际观测的定位数据建立旋转角度与变形数量的关系,修正安装矩阵,提高了模型定位精度。利用该模型实现了对TG-2卫星宽波段成像光谱仪图像的地理定位。利用图像的地理位置进行投影,与高精度海陆模板进行比较,定位精度约为2个像元(200m)。     

基于FPGA的可见光/红外双通道实时视频融合系统

在已有基于色彩传递的双通道自然感彩色视频图像融合算法及DSP实时处理平台的基础上,采用Xilinx公司的XC5VLX50T FPGA为核心处理器件,配以少量外围器件研制成基于FPGA的可见光/红外双路自然感彩色视频融合系统,可为观察者提供包含可见光/热红外信息的自然感彩色融合视频图像.系统输出图像色彩更接近自然,使得两...     

基于时域和空域混合的低信噪比视频降噪算法及其分析

论述了几种基于时域和空域混合的对低信噪比视频图像进行降噪处理的算法.考虑单独使用时域或空域降噪算法对视频图像进行处理的缺点和不足.在时域上,由于视频图像帧与帧之间有较强的相关性,采用递归加权算法;在空域上,分别采用第二代Curvelet变换理论的Wrap算法( Wrapping-Based Transform)、全变差...     

微光视频器件及其技术的进展

微光夜视技术作为当今拓展人眼夜间视觉感知的主要技术之一,在军事和民用领域都有广泛的应用。随着数字图像处理技术的发展,微光视频器件为通过图像处理进一步提升夜视图像质量,为与红外热成像的图像信息融合,为提高夜间对目标探测/识别和场景理解能力等方面提供了广泛空间,成为当前国内外夜视技术发展的重要方向之一。论文综述了微光视频器件发展,分析了电真空+固体微光视频成像器件(如像增强CCD/CMOS(ICCD/ICMOS)器件、电子轰击EBCCD/EBCMOS器件等)、全固体微光视频成像器件(如电子倍增CCD器件、超低照度CMOS器件等)的特点和发展趋势,并结合法国PHOTONIS公司的LYNX计划,对微光夜视技术的发展进行了分析和讨论。     

THz焦平面连续波透射成像系统的成像面积及对比度

研究了THz辐射和THz焦平面器件的特性,分析了THz焦平面探测器连续波透射成像系统的能量传输过程。考虑大气衰减、器件限制等影响因素以及连续激光照射、目标场景与焦平面探测器之间的信号传递关系,推导出了连续波透射成像系统的成像面积及对比度两个重要的参量模型。然后设计并组建了连续波THz透射成像系统。根据所建模型分别对信封中的环三亚甲基三硝铵(RDX)粉末和塑料盒中的金属刀片两种不同被测物体的成像面积及对比度进行了计算。结果表明:基于理论推导的两种实例其最大成像面积可达4.74cm×6.32cm和3.534cm×4.712cm,图像对比度分别为0.242 2和0.306。与美国麻省理工学院(MIT)的成像系统进行了对比,该系统的成像面积为3cm×3cm或4cm×4cm,与本文推导结果处于同一数量级,由此验证了本文提出的模型和方法的合理性和有效性。     

彩色融合图像的质量主观评价

考虑人眼主观评价在彩色融合图像质量评价中的重要作用,设计了52人的彩色融合图像质量主观评价实验。采用"目标背景的感知对比度","清晰度","颜色协调性","颜色自然感"4个单一评价指标以及"基于目标探测的图像感知质量","基于场景理解的图像感知质量"2个综合评价指标对绿地、海天和城镇3类典型场景、8种融合算法获得的240幅彩色融合图像进行了主观评价,并依此进行指标分值归整及相关性分析,建立了2个综合指标的预测模型。实验结果表明:彩色融合图像的"颜色协调性"和"颜色自然感"有较高的相关性;基于目标探测的图像感知质量可用"目标背景的感知对比度"和"清晰度"来描述,基于场景理解的图像感知质量可用"颜色协调性"和"清晰度"来描述。但是对于不同的场景,每个指标的影响效果不同,所以预测模型中的权重系数不同。     

基于YUV空间色彩传递的可见光/热成像双通道彩色成像系统

实现了基于DSP/FPGA的可见光与热成像双通道图像实时融合系统。选用Altera公司的Cyclone II FPGA首先对可见光和红外热图像进行彩色融合，再利用TI公司的TMS320DM642实现YUV空间的色彩传递，将白天光照下彩色图像的颜色信息传递给融合图像，使其更接近自然色彩，尽可能反映出更丰富的场景信息。文章阐述了系统原理、特点和功能，经实验证实，本系统可以实时实现树林、陆地背景下有效的色彩传递。     

基于模糊率的自适应多阈值图像分割方法

针对目前图像模糊阈值分割法存在的窗口宽度自动选取困难以及阈值搜索范围难以确定的问题，本文提出了一种基于模糊率的自适应多闽值图像分割方法。利用图像直方图峰值分段的思想，在给定隶属函数的情况下，实现了窗宽的自适应选取以及图像多闽值的自动选取，有效地拓宽了模糊阈值图像分割方法的适用范围。实验结果表明，该方法对直方图呈多峰分布的图像可取得良好的分割效果。     

基于后小波处理的超分辨力图像复原算法

介绍了最大后验概率(MAP)复原超分辨力算法发展现状,然后着重介绍了基于Markov随机场的泊松最大后验概率复原算法(MPMAP)和小波滤波方法。以MPMAP算法为基础,提出了基于后端小波滤波处理和Markov分布的最大后验概率算法(PWMPMAP),试验证明这种算法具有很强的抑制噪声和振铃现象的能力,与MPMAP算法相比,复原效果明显提高,对红外热图像等低信噪比图像尤为有效,以30 dB的红外“建筑物”图像为例,相对MPMAP算法,峰值信噪比(PSNR)可以提高0.4 dB左右。     

彩色夜视成像处理算法的新进展

彩色夜视成像技术是当前国内外重点发展的关键技术之一,介绍了彩色夜视成像处理算法的分类、特点及其研究进展,分析了国外一些彩色夜视系统,并重点介绍了笔者在自然感彩色夜视算法及自然感彩色夜视成像系统方面的研究进展。