基于多尺度双邻域显著性的高分四号遥感图像运动船舶检测方法

静止轨道(GEO)的高分四号(GF-4)卫星具备对海上运动船舶进行连续观测的能力,由于轨道高,海面船舶在GF-4卫星遥感图像中比较弱小不易检测。该文分析海面运动船舶的尾迹特征,提出一种基于多尺度双邻域显著性(MDSM)的GF-4卫星遥感图像运动船舶检测方法。首先依据多尺度双邻域显著性模型计算显著度,生成显著图;然后使用自适应阈值分割提取运动船舶的位置;最后利用尾迹几何特征对候选目标的形状进行校验,进一步去除虚假目标。实验结果和分析表明,所提方法可以有效地检测GF-4卫星遥感图像中的多个运动船舶目标,相比目前主流的视觉显著性检测算法,该文所提算法具有更好的检测性能。     

基于视觉显著模型的遥感图像舰船快速检测

为了降低传统高分辨率海面遥感图像舰船目标检测方法的计算复杂度,提高检测速度,在舰船目标检测中引入了基于直方图对比度的视觉显著模型和空间降维算法,提出一种新的高分辨率海面遥感图像舰船目标快速检测算法。首先对高分辨率遥感图像进行空间降维,然后计算降维图的视觉显著图,突出感兴趣目标区域,最后利用最大类间方差法分割视觉显著图以获取舰船目标候选区域。结果表明,目标检测所消耗的时间减小为原来的10%~12%,弱化了复杂海面纹理背景对目标检测的影响。该研究提高了高分辨率遥感图像舰船目标的检测效率。     

复杂海背景下的自适应舰船目标检测

光学遥感图像海面舰船目标检测易受云雾、海岛、海杂波、阴影等多种复杂因素的干扰。同时,由于卫星遥感图像的幅宽较大,若需要满足实时检测和硬件移植的需求,还要考虑算法的计算量和可移植性。鉴于实际工程的需要,本文提出了一种基于视觉显著性适用于复杂背景下的自适应舰船目标快速定位与检测方法。本算法首先基于图像梯度自适应获取全局最优尺度,通过谱残差显著性模型获得全局显著性区域。对于显著区域局部存在全局阈值分割效果不佳的区域(称为复杂区域),本文通过设计轮廓等形状特征来筛选出局部复杂区域,并对其进一步计算显著图,之后将处理结果与原显著图进行融合,获取最终的疑似区域提取结果。最后使用支持向量机对候选区域进行进一步判别。结果表明,本文算法可以有效检测出复杂背景下不同尺寸和方向的舰船目标区域,算法检测正确率为91.4%,召回率为91.2%,优于大多数同类算法,接近深度学习算法精度。同时在算法体量上,本文算法的计算量和参数量远远低于大多数深度学习框架,更适合硬件移植,同时算法的迁移性更强,易于修改和维护。     

基于背景先验与中心先验的显著性目标检测北大核心CSCD

针对传统的图流行排序显著性目标检测算法存在先验信息单一,显著目标检测不完整的问题,提出一种新的基于背景先验与中心先验的显著性目标检测算法。首先将图像边界节点作为背景种子进行流行排序获得粗略的前景区域,将其再次流行排序得到初步显著图;然后利用Harris角点检测、聚类实现中心先验显著性检测,捕获中心显著信息;最后在初步显著图上融合图像中心显著性,得到最终显著图。本文对综合指标、精确率-召回率曲线、F-measure值以及平均绝对误差(mean absolute error,MAE)值进行实验评估,在公开数据集MSRA-10K和ECSSD上进行的实验结果表明:对比10种主流算法,本文算法在不同的评估指标上都具有较好的表现,且能准确地突出显著目标,提升背景抑制效果。     

基于显著性特征和DCNN的高分遥感影像场景分类

高分遥感影像的场景分类是解译遥感影像信息的重要工作之一.为了准确提取出目标信息,针对高分遥感影像场景分类中存在的背景复杂、目标多样、目标信息与背景信息难以区分等问题,提出了一种基于显著性特征和深度卷积神经网络(DCNN)的高分遥感影像场景分类方法.首先,利用K-means聚类与超像素分割算法得到影像的颜色空间分布与颜色对比图,融合不同对比图,以得到显著图.然后,通过对数变换增强显著图中的特征,采用自适应阈值分割方法提高目标的区分度并划分出目标区域和背景区域,以提取出感兴趣区域.最后,构建了一种用于提取深层语义特征的DCNN模型,并将得到的特征输入网络模型中进行训练和分类.实验结果表明,本方法能有效区分主要目标信息与背景信息,减少无关信息的干扰,在UC-Merced数据集和WHU-RS数据集上的分类精度分别为96.10％和95.84％.     

融合高低层多特征的显著性检测算法

针对单一显著性特征无法全面表达图像显著性致使显著性检测精度不高等问题，本文提出了一种多特征融合的显著性检测算法。算法在高层先验知识基础上，对靠近中心的超像素设置高显著值，利用高斯分布求解中心先验；在底层特征上融合图像的边界稀疏、全局对比度、颜色空间分布和超级像素差异等4种显著特征，利用类间差异最大阈值对高低层特征进行线性和非线性融合，最终得到高质量的显著图。在MSRA-1000、SED、SOD 3个公开的数据集上进行实验，结果表明：本文算法融合得到的显著图边缘清晰、显著区域突出均匀，在有效抑制背景信息的同时所得显著图像视觉感知更好，与其他显著性算法相比查全率和查准率上至少提高3.4%。     

基于目标紧密性与区域同质性策略的图像显著性检测

针对基于图模型的显著性检测算法中节点间特征差异描述不准确的问题,该文提出一种目标紧密性与区域同质性策略相结合的图像显著性检测算法。区别于常用的图模型,该算法建立更贴近人眼视觉系统的稀疏图结构与新颖的区域同质性图结构,以便描述图像前景内部的关联性与前景背景间的差异性,从而摒弃众多节点的冗余连接,强化节点局部空间关系;并且结合聚类簇紧密性采取流形排序的方式形成显著图,利用背景区域簇的相似性,引入背景置信度进行显著性优化,最终得到精细的检测结果。在4个基准数据集上与4种基于图模型的流行算法对比,该算法能清晰地突出显著区域,且在多种综合指标评估中,具备更优越的性能。     

基于视觉注意机制的遥感图像船只检测

针对视觉注意机制中Itti模型在显著性区域提取中提取颜色、方向和亮度3种特征,应用到遥感图像中容易造成错检的问题,在Itti模型基础上提出了改进的显著性模型,用纹理特征代替Itti模型中的颜色特征和亮度特征,同时考虑了图像在频域中的显著性。对改进后的算法进行仿真,仿真结果表明,改进算法检测精度高、实时性好,显著区域与目标基本一致,能够有效地检测遥感图像中船只目标。     

基于色彩空间变换与异常检测的多光谱舰船感兴趣区域检测

针对多光谱遥感图像中复杂海面背景下海上舰船检测问题,在高斯模型RX异常检测算法的基础上进行改进,提出一种基于色彩空间变换的复杂海面上舰船感兴趣区域(ROI)的自动检测方法,解决了传统的阈值分割方法在遥感图像复杂海面背景下较难将目标与背景分离的问题。在多种不同复杂海面背景下的舰船ROI检测实验中,与传统阈值分割方法比较,该舰船ROI检测方法有较好的检测效果。     

基于视觉显著性的SAR遥感图像NanoDet舰船检测方法

在合成孔径雷达遥感图像中,舰船由金属材质构成,后向散射强;海面平滑,后向散射弱,因此舰船是海面背景下的视觉显著目标。然而,SAR遥感影像幅宽大、海面背景复杂,且不同舰船目标特征差异大,导致舰船快速准确检测困难。为此,该文提出一种基于视觉显著性的SAR遥感图像NanoDet舰船检测方法。该方法首先通过自动聚类算法划分图像样本为不同场景类别;其次,针对不同场景下的图像进行差异化的显著性检测;最后,使用优化后的轻量化网络模型NanoDet对加入显著性图的训练样本进行特征学习,使系统模型能够实现快速和高精确度的舰船检测效果。该方法对SAR图像应用实时性具有一定的帮助,且其轻量化模型利于未来实现硬件移植。该文利用公开数据集SSDD和AIR-SARship-2.0进行实验验证,体现了该算法的有效性。      

舰船尾流光特性分析

在远场尾流区气泡之间是不相关的，气泡光的散射是不相关散射．基于这一认识，利用Mie散射理论初步分析了远场尾流区光的散射特性，发现远场尾流区尾流光的背向散射强度明显增强，不同深度和不同长度光的背向散射强度都有一定的差别．尾流光的背向散射特性是水下航行体跟踪、识别和定位目标的重要参数．     

舰船尾流光特性分析

在远场尾流区气泡之间是不相关的,气泡光的散射是不相关散射.基于这一认识,利用Mie散射理论初步分析了远场尾流区光的散射特性,发现远场尾流区尾流光的背向散射强度明显增强,不同深度和不同长度光的背向散射强度都有一定的差别.尾流光的背向散射特性是水下航行体跟踪、识别和定位目标的重要参数.     

舰船的红外辐射特性

随着红外成像制导技术的发展,舰船受到的威胁日益严重。舰船的红外辐射特性研究对舰船的伪装有重要的意义。简述了影响舰船红外特征的因素,论述了对舰船红外辐射特性的模型建立及数学描述,最后对控制舰船红外辐射的技术进行了分析。     

基于CEEMD-PSO-MNN的船舶航迹预测

船舶航迹预测对保障海上交通安全具有重要意义,为进一步提高船舶航迹预测精度,提出了一种从认知神经科学和神经生理学继承的模块化设计方法用于开发神经网络,旨在通过大脑强大的功能(分而治之)来解决复杂问题。首先,利用互补集合经验模式分解算法(CEEMD)将船舶航迹时间序列分解为多个相对平稳的子序列,使其具有不同的本征模态函数及趋势项,这在一定程度上降低了航迹时间序列的复杂程度;然后,通过模糊熵(FE)量化各子序列的复杂性用于辅助模块化神经网络(MNN)任务分配;最后,将粒子群(PSO)改进的长短期记忆神经网络(LSTM)作为模块化神经网络的子网络用于解决船舶航迹时间序列预测任务。选取相关数据进行测试,验证了所提方法对船舶航迹预测的准确性和实用性。     

机载雷达对舰船成像

利用ＳＡＲ／ＩＳＡＲ成像法,对机载雷达所观测到的舰船实测为成像处理,并给出了成像结果。     

水面舰船红外隐身总体设计分析

隐身性能是当代舰船重要的战技指标,直接影响舰船的生命力,红外隐身作为舰船隐身的主要组成部分,是各国先进战舰隐身设计的重点之一。为研究如何提高水面舰船红外隐身性能,对其3~5mm波段的红外点源特征和8~14mm波段的红外面源特征进行了分析,并分别针对两种红外辐射源,对舰船常用的红外辐射抑制原理和设计方法进行了分析,明确各种红外隐身技术如何在舰船设计中进行应用,可为舰船红外隐身总体设计提供参考。     

地效翼船技术现状及发展研究

文章地效翼船是一种能利用地效应进行掠海飞行,比飞机载重量更大且具有引擎的海上交通工具,具有飞行很快、经济性等优点,而且身兼飞机和船舶的优点。文章从地面效应及地效翼船的基本原理、主要特征、发展过程,国内外对于地效翼船的研究进展,以及该类船舶未来发展方向进行探讨。     

舰船电磁仿真技术现状及其发展趋势

舰艇作为有限空间内电子设备密集布置的典型平台, 导致舰船电磁综合仿真范畴学科交叉性强、技术复杂度高等问题,一直是世界各国关注的焦点。文中从舰船电磁特征出发,概述了其研究范畴、技术特点、预测仿真方法及其进展,并结合世界海军装备发展的趋势给出了未来水面舰船电磁仿真的难点和热点技术问题。     

船舶网络安全风险及对策建议

在船舶不断朝着智能化、数字化方向发展的形势下，其也面临着更为严峻的网络安全风险。若不能合理应对网络安全风险，则可能会诱发环境污染、搁浅及碰撞等事故，进而影响到船东的经济利益，使船员的生命安全受到严重威胁。鉴于此，文中重点论述了船舶网络系统现状和面临的安全风险，并基于船员、船东和VTS主管机关提出了应对网络安全风险的对策。     

统一触发与舰船电磁兼容

随着舰艇电磁设备越来越丰富,电磁频谱日益密集,很多设备使用的频率相近,电子设备之间的电磁兼容性问题凸显,统一触发是一种有效的解决手段.阐述了统一触发的实现方法,介绍了统一触发在解决舰船电磁兼容性问题中重要的作用.