地面景物红外成像特性

对不同类型场景,在不同时段、气象条件下红外成像特性及其变化规律的研究,是红外图像匹配、红外成像精确制导技术研究的前提和依据.其目的是寻找适合匹配的场景、时段和对应的预处理方法.通过对同一地区、不同季节、时段大量试验数据的统计分析,使用图像灰度均值、标准差、边缘概率等几项指标,对不同场景红外成像特性的变化规律进行了研究,对其成像稳定性进行了评价.利用去均值归一化自相关算法进行的红外图像与其对应可见光边缘图像匹配,试验结果表明:利用该方法选择匹配场景,可以有效地提高红外景象匹配区选择的准确性和图像匹配概率.     

地面背景的红外特性模型

针对景象匹配中实时红外基准图获取获取困难、精度受气象条件影响较大等问题,提出了一种关于地面背景表观温度的理论计算模型.确定影响模型精度的主要因素,通过对大量实验数据的比较分析,筛选其中关键数据并对模型主要影响因子的系数进行拟合.以道路、草坪为例进行特性分析和仿真计算对模型进行验证.计算结果表明:该模型可以反映此类背景表现温度的变化情况,实现了快速计算地面背景温度的目的,为实时红外基准图的仿真提供了理论基础和技术途径.     

景物边缘提取的独立边缘自增强算法

景物边缘提取是图像理解的重要阶段,针对现有边缘提取方法存在的诸多问题,本文提出了一种独立边缘的自增强算法.此算法通过对边缘检测后图像的反复随机搜索获得各种可能的独立边缘轨迹,然后对所得的每条边缘进行独立自增强,最后根据积累增强的结果来提取边缘.通过大量的实验并与另外两种边缘提取的方法——启发式搜索法和松弛标记法进行了对比,表明我们的方法在提取边缘的同时有效地抑制了噪声,是一种很好的边缘提取方法.     

基于三值振幅-位相滤波器的红外景象匹配算法

针对传统的二元纯位相匹配滤波器进行光电混合景象匹配时存在信息丢失量大、识别困难的问题,提出了三值振幅-位相匹配滤波器算法.对红外景象匹配过程进行了计算机仿真实验,并与BPOF和ACMF匹配算法的相关结果进行对比.实验表明,三值振幅-位相匹配滤波算法提高了相关面的信噪比、相关峰锐度,增强了系统的抗噪声能力,进而有效地提高了景象匹配概率.     

基于灰关联分析的红外图像边缘检测算法

提出了一种用于红外成像导弹的改进型边缘检测算法,该算法基于灰色系统理论中的灰关联分析方法.首先选取基于像素的参考序列和比较序列,由参考序列和比较序列的灰关联度来判断像素点的系统行为,即属于边缘点或非边缘点;然后通过改变维空间中距离测度的参考点来提高算法的实时性;最后通过仿真试验及实时性分析,证明该算法不仅能够很好的检测出边缘,具有良好的抗噪声能力,而且实时性有了进一步提高.论文提出的改进型边缘检测算法对红外成像制导系统有一定的参考意义.     

DMD动态红外景象仿真器研究

概述了国外红外成像制导仿真技术的发展现状,讨论了红外成像仿真系统的构成及工作原理、技术要求。根据DMD工作原理设计了一套实验室仿真装置,给出了实验结果。     

采用HOG特征的下视景象匹配算法

红外实时图像和可见光参考图像的差异给下视景象匹配技术带来挑战,如何寻找并提取红外实时图像与可见光基准图像间稳定和可靠的共性特征是进行特征匹配的重要研究课题。在分析红外图像和可见光基准图像成像机制基础上,提出了以HOG特征作为匹配的特征、以相关系数作为相似性测度的匹配算法,并研究了梯度方向范围、梯度方向划分、标准化等计算HOG特征相关参数对于匹配性能的影响,给出了性能较优的一组参数。实验表明:该匹配算法与互相关和Hausdorff距离法相比具有更高的正确匹配率。     

基于TAPF算法的红外景象匹配特性研究

红外景象匹配是自动目标识别领域的一个重要方向,如何在复杂的天气条件下提高红外景象匹配概率是研究的难点.在研究不同天气条件下的红外成像和传统匹配滤波器性能的基础上,提出了三值振幅-位相匹配滤波算法（TAPF）,该算法结合了二值振幅信息与二值相位信息进行编码.对比灰度相关、二元纯位相匹配滤波和三值振幅-位相匹配滤波三种相关算法在不同天气下的结果,实验表明,提出的TAPF算法在相关面上的相关峰特性参数均优于其他两种算法,对恶劣的天气条件具有较强的适应性,是一种有效的红外景象匹配滤波算法.     

地面起伏对雷达景象匹配定位性能影响的分析

雷达是通过接收一定时间间隔内电磁回波成像,它与可见光成像不同。地面高程起伏不仅导致地面景物在不同成像条件下几何分布的畸变,而且引起成像灰度特性分布上的不一致,影响雷达景象匹配定位性能。在分析地面高程起伏和雷达成像模型之间关系的基础上,提出了一种基于垂直投影的雷达实时图像校正方法。试验表明了该方法的有效性。     

不同传感器图像的景象匹配区选取准则研究

景象匹配区的选取工作是影响光学景象匹配系统性能的重要因素,在分析影响景象匹配算法的配准概率和定位精度等因素的基础上,人们已经提出了一些实用的选取方法。文章首先对这些方法进行了研究,然后,从选取准则的角度对影响景象匹配区选取的因素进行了归纳分析,通过实验发现利用这些准则在进行实时图为红外图像、基准图为可见光图像的景象匹配区选取时存在一些问题,文章针对这些问题提出一种基于图像边缘密度与自匹配系数的景象匹配区选取准则。实验证明,该算法既保证了所选匹配区中的边缘信息量,又确保了所选区域具有较好的不相关性,采用粗选加精选的方式提高了选取速度。     

地面场景红外图像特征分析

为了研究并掌握场景中目标的红外图像变化规律,提高自动目标识别系统的可靠性和稳定性,对实际采集得到的地面场景典型气象条件下一天24 h的长波红外图像进行分析,研究了不同地物类型对应的红外图像典型统计特征随时间和气象条件变化的规律.研究结果表明,图像各区域亮度的日时变化表现为近似余弦的变化规律,标准差和熵特征表现为单峰的变化规律,并且,各区域由于亮度变化不一致而存在对比度反转的现象.     

基于图像绘制技术的红外场景模拟

红外场景模拟可为目标识别、跟踪提供必要的图像样本,对算法的训练、评估和可靠性检验具有十分重要的意义,基于建模的红外模拟方法不一定反映场景的客观情况,并且,计算量大、耗时,难于模拟出有真实感的红外图像。基于图像绘制技术,提出无需建模的基于图像的绘制方法来模拟红外场景图像,根据红外图像的特点,给出了计算基本矩阵的非线性迭代算法和基于特征约束的动态规划立体匹配算法。由于参考图集是实际图像,因此,模拟图像更符合景物的真实情况,并且,该方法无需很复杂的建模过程,利于实时模拟。实验结果表明,该方法可有效地模拟出真实感的红外图像。     

基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法

针对红外图像特点,该文提出了一种基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法。小波前向后向扩散是建立在小波扩散理论的基础上,其继承了小波扩散迭代降噪与边缘保持特性,在此基础上实现了图像的边缘增强。为了克服传统小波扩散基于小波模值的边缘映射的不足,该文利用小波模值与局部奇异性测度的联合概率分布对边缘映射进行初步估计,结合几何约束进行修正,获得准确的边缘映射,并重新设计了小波前向后向扩散系数方程。实验证明算法能有效实现红外图像降噪的同时增强图像边缘。     

一种基于边缘的图像配准方法

图像配准是多传感器图像融合研究中的一项关键技术,多传感器图像特别是波段相距较远的相关性较小的图像,要实现图像配准存在很大的困难。对于能够用仿射变换模型来描述的图像,图像之间比较明显的特征是各个物体之间的边缘。该文研究利用小波变换的方法提取图像的边缘,并对边缘图像作交互方差分析,搜索出最佳交互方差的配准参数。通过对SPOT和TM图像的处理,达到了精度较高的配准效果。     

红外复杂场景仿真系统的设计与实现

仿真技术在复杂系统的研制过程中已经成为不可缺少的辅助工具,红外场景的计算机仿真是红外成像制导系统仿真中的关键环节,在武器制导系统的研制、检验和评估中发挥着重要的作用。对红外仿真技术进行了研究,较为详细地介绍了红外复杂场景的仿真过程,并给出了仿真结果。     

基于扫描线迭代的深度图像边缘检测算法

提出一种基于扫描线迭代近似技术的深度图像边缘检测算法。与其他的算法相比,该算法具有直观的几何意义。通过大量的由三维坐标扫描仪获得的实时深度图像对该边缘算法进行验证,实验结果表明该算法具有良好的分割效果和稳定性。     

基于矩的异分辨率图象边界检测

（１）本文引入仿射变换，提出了一种用矩算子以民分辨率图象直接进行边界检测的方法，利用同分辨率图象正方形窗口的模板行矩的计算，推导出了相应用的边界参数公式。（２）本文提出一种隐线笥插值矩计算方法，得到一组与正方形窗口对应的正方形模板，避免了费时的预插值过程，（３）对本文提出的方法进行了实验验证，并给出了实验结果。     

基于分形理论的红外图像边缘检测

提出了利用分形理论进行红外图像边缘检测的方法,比较了根据单一分形维数和根据多尺度分形维数两种方法的边缘检测结果,从而得出：分表理论可以用于红外图像的边缘检测,并且根据多尺度维数的方法能获得较好的边缘检测结果。     

基于Hessian矩阵的边缘检测方法

边缘是一幅图像最基本也最重要的特征,边缘检测是机器视觉和图像处理的关键环节和经典课题。本文结合人眼的视觉特性,利用彩色图像自身梯度方向信息,对彩色图像进行多通道边缘检测,得到图像的伪色彩边缘图。对边缘信息增强和去相关后提取亮度分量,用OTSU法二值化,最后利用Hessian矩阵提取边缘图像的中心路径,去除边缘毛糙和冗余的背景纹理,使图像边缘光滑连续。通过实验验证了本文算法的有效性,实验通过与两种经典算子Canny和Sobel以及基于小波的边缘检测方法做比较,结果表明,本文算法能够提高边缘检测的有效性和清晰度。