数据同化框架下红外与可见光图像的可控融合

针对现有图像融合方法的规则不易根据融合图像的后续使用要求进行自适应调整,并且各种方法的优点不易综合的问题,提出一种数据同化框架下的基于粒子群优化(PSD)和差分进化(DE)算法的融合方法。该方法把比率低通金字塔变换作为数据同化系统的模型算子,把非下采样的Contourlet变换(NSCT,nonsubsampled contourlet transform)作为观测算子,根据后续处理对图像各个属性指标值的依赖程度构造目标函数,再利用PSD和DE的混合算法来优化目标函数从而获取合适的影像。两组实验从视觉效果和定量指标两方面验证了方法的有效性。     

多源影像融合与分割的协同方法

针对现有影像融合与分割方法之间缺乏协同的问题,借鉴数据同化系统能够协同其模型算子和观测算子,并且能够自适应地优化其本身的思想,提出一个多源影像融合与分割的协同框架.在该框架下,以基于对比度金字塔变换和基于非下采样的Contourlet变换的两种融合方法分别模拟模型算子和观测算子,以评价分割效果的概率随机系数为目标函数,以带交叉算子的粒子群算法作为数据同化系统的优化算法.该框架可根据融合结果影像来调整分割算法的参数,利用分割结果来指导融合结果的优化,从而使得影像融合与分割协同工作.二组实验验证了该框架的有效性.     

有人机控制无人机群空战多目标分配

针对集中式体系结构下的有人机-无人机群协同空战多目标分配问题,把目标威胁分为固有属性和动态属性两部分,分别建立了目标威胁系数层次结构模型和优势函数模型;根据空战态势的不同,提出了3种效率指标,建立了相应的代价函数;针对3种代价函数,运用离散粒子群算法进行了数值仿真研究,仿真结果表明所用的算法具有良好的收敛性,适合解算文...     

基于斑马图的天基雷达PRF设计

针对三维弹道目标,给出了一种有效的基于粒子滤波的跟踪算法。这种算法以标准的粒子滤波算法为基础,根据贝叶斯原理利用局部线性化技术获得最佳近似的重要性密度函数以避免粒子退化现象,并且利用 Metropolis-Hastings(MH)采样构造的马尔科夫链得到更加符合目标分布的样本,从而最小化重采样后的粒子枯竭问题。此外,这里采用 Kullback-Leibler 距离(KLD)指标对不同粒子滤波算法的性能进行评估。仿真结果表明,该三维弹道目标跟踪算法粒子群与参考粒子群(近似真实目标概率分布的粒子群)之间的KLD比标准粒子滤波与参考粒子群之间的KLD更小,因此,能获得比标准粒子滤波算法更好的跟踪效果。     

采用粒子群优化粒子滤波的红外目标提取算法

提出了一种新的基于粒子群优化粒子滤波(PSOPF)的红外目标提取算法,将红外目标提取阈值的计算问题看作系统状态估计问题.在粒子滤波的框架下,建立了关于灰度—方差加权信息熵和像素点灰度值的阈值状态空间,建立了基于粒子群优化算法思想的系统状态转移模型,建立了基于红外目标提取效果评价函数的系统观测模型,它有效综合了红外图像中灰度、信息熵、梯度、像素点的空间位置等信息.最后,以粒子的加权平均估计目标提取的阈值.实验结果表明,该方法是有效且稳健的.     

一种快速收敛的非参数粒子群优化算法及其收敛性分析

如何调整粒子群算法的参数引起了大量研究人员的关注.本文提出了一种快速收敛的非参数粒子群优化算法.为了平衡全局搜索和局部搜索,本文算法融合了基于exemplar的学习策略和多交叉操作.根据进一步的稳定性分析,粒子群收敛于搜索空间中的一个固定位置,同时粒子群的位置方差收敛于零点.本文收集了常用的24个准则函数,与7个类似的粒子群算法进行了比较.实验结果表明,本文搜索算法在大部分准则函数上的搜索性能均优于同类算法.同时本文算法在收敛速度上要远优于同类算法.     

基于互信息下粒子群优化的属性约简算法

最小属性约简是粗糙集理论中属性约简的优化问题.在寻找最小属性约简的问题上,基于粒子群优化的属性约简算法（ARPSO算法）优于传统的属性约简算法.在现有的ARPSO算法中,正域部分通常被作为启发式信息,但是它并不能够很好地衡量不确定性,而互信息是粗糙集理论中一种更有效的度量不确定信息的重要工具.为此,提出基于互信息下的粒子群优化的属性约简算法（MIPSO算法）,该算法把互信息作为适应度函数,通过增强粒子能迅速靠近吸引子的这一特性,改进了内嵌区域震荡搜索的粒子群优化算法（简记为RSPSO算法）,防止算法较早的陷入局部最优,使得粒子群中的粒子更快的找到最优值,因此使得算法尽可能实现全局收敛.实验结果表明,该算法不仅提高了寻优的能力,加快了算法的速度,提升了算法的精度,而且也能够使得约简后剩余属性的互信息值与约简前所有属性的互信息值近似相等.     

基于混沌粒子群优化算法的战斗机使用空射诱饵的攻击决策

针对战斗机使用空射诱饵进行一对一空战的攻击决策问题,提出了一种基于混沌粒子群算法的决策方法。建立了战斗机、空射诱饵和目标机的运动模型;在分析战斗机空战能力、空射诱饵欺骗能力和目标机威胁程度的基础上,建立了攻击决策指标函数;最后,建立了基于混沌粒子群算法的攻击决策模型。仿真结果表明,该方法可以使空射诱饵更好地发挥欺骗作用,提高战斗机生存能力。     

基于粒子群优化的传感器管理算法研究

本文在分析基于二进制粒子群优化的传感器管理算法缺点的基础上,通过对粒子的降维处理和位置矢量更新式的改进,提出了一种基于实值粒子群优化的传感器管理算法.并针对中段弹道目标跟踪这一特殊应用背景,分析跟踪的约束条件,提出了一种新的优化目标函数.通过对中段弹道目标跟踪典型场景下的仿真实验分析,给出了目标函数加权系数的优选方案,并对所提方法的性能和适用范围进行了详细分析和比较.仿真实验表明,基于实值粒子群优化的传感器管理算法是一种更加高效的方法.     

基于余弦距离的多目标粒子群优化算法

针对粒子群优化算法具有的个体分布不均匀以及重复个体较多等缺陷,提出了一种基于余弦距离的多目标粒子群优化算法,该算法根据外部精英存储策略,利用余弦距离排挤机制来选取最分散的粒子,扩大 Pareto最优解集的收敛性和多样性,增强算法的全局寻优能力。通过采用标准多目标优化问题ZDTl～ZDT3进行仿真实验与粒子群算法、混沌粒子群算法、基于拥挤距离的多目标优化算法对比表明,该算法在Pareto前沿的收敛性和多样性方面均优于基于拥挤距离排挤机制,并具有较高的效率     

基于特征融合的粒子滤波目标跟踪新方法

针对传统粒子滤波(PF)算法采用单一颜色特征建模 跟踪目标性能差的缺陷,提出一种颜色特征与纹理特 征相融合的PF目标跟踪新算法。首先,采用一种具有抗噪声和保护纹理边缘的全局中值二值 模式 (GMBP)纹理算子,对模板图像进行局部差绝对值处理,得到幅 值序列模板,将幅值序列模板内的中值作为模板的阈值,与模板邻域比较获得新的纹理图像 ;然后,与 具有光照不变特性的局部二值模式(LBP)纹理算子结合,形成一种(GMLBP)新的纹理描述算子 。最后,分别计算GMLBP纹理特征粒子权值和HSV颜色特征粒子权 值,并依据权值大小确定融合系数,对纹理特征粒子权值和颜色特征粒子权值进行线 性融合,再对融合后粒子权值进行归一化处理,从而得到目标位置状态的最终估计值。对比 实验结果表明, 相对于单一颜色特征的目标跟踪算法,所提算法捕捉目标位置准确且具有更低的平均跟踪误 差,其平均误差降低了近2倍。     

基于多目标粒子群优化的图像融合方法

在多传感器图像融合研究领域,基于频域的多尺度变换融合算法是研究的热点,文中提出一种基于多目标粒子群优化算法,对已有的基于Contourlet变换融合方法得到的融合结果图像集,在空域进行进一步处理的图像融合算法。实验结果表明,该算法具有较好的融合效果。     

多尺度变换和粒子群优化的图像融合方法

在图像融合领域,基于多尺度变换的图像融合方法是研究的热点,文中提出了一种基于多尺度变换和粒子群优化的图像融合方法,对基于多尺度变换得到的融合图像,利用粒子群优化进行进一步处理,并讨论了优化算法中初始图像质量对最终结果的影响。实验结果表明,该算法具有较好的融合结果,且优化时选取偏差大的初始图像粒子,能够获得更好的融合结果。     

基于包簇框架的云计算能耗优化算法

文中针对以虚拟机为中心的云计算分配模式中结构复杂、分配困难等问题,采用了一种基于包簇结构的分配框架。在此基础上提出了一个有效的能耗模型,并将二进制粒子群算法进行改进,通过调节自适应的权重,提高了包簇分配算法的速度和准确性。实验表明,改进的二进制粒子群算法在收敛速度和寻优能力方面更加优于传统的二进制粒子群算法。相较于以虚拟机为中心的分配算法,基于包簇框架下的改进二进制粒子群分配算法提升了CPU使用率,有效降低了能耗,更加绿色节能。     

基于粒子群优化非局部模糊聚类图像分割算法

为提高局部模糊聚类算法(WFLICM)对噪声图像 分割的抗噪性,克服模糊聚类图像分割算法对初 始聚类中心的敏感性及易陷入局部最优问题,在WFLICM算法的基础上提出一种基于粒子群 优化的融合 局部和非局部空间信息的模糊聚类图像分割算法(PSO-WMNLFCM)。首先,利用粒子群优化 算法的全局 寻优能力得到最优粒子,并以此粒子作为模糊聚类算法的初始聚类中心。其次,用像素的非 局部空间信息 替换模糊因子中的局部邻域值,产生新的目标函数。最后,由拉格朗日乘子法最小化目标函 数,得到隶属 度和聚类中心的更新公式,从而完成图像分割。仿真结果表明,PSO-WMNLFCM算法相比于 模糊局部聚 类(FLICM)算法、局部模糊权重(WFLICM)算法、非局部模糊聚类(NLFCM)算法、非局部模 糊聚类 (MNLFCM)算法、基于粒子 群的局部模糊聚类(PSO-FLICM)算法的划分系数提高了20.92%,20.51%,24.84%,1.44%,23.28%左右。     

一种新型多特征融合粒子滤波视觉跟踪算法

针对单一视觉信息在动态变化环境下描述目标不够充分、跟踪目标不够稳定的缺点,提出了一种基于粒子滤波框架的新型多特征融合的视觉跟踪算法。采用颜色和形状信息来描述运动模型,通过民主合成策略将两种信息融合在一起,使得跟踪算法能根据当前跟踪形势自适应调整两种信息的权重以期达到最佳的最大似然比,实现信息间的优势互补。在设计粒子滤波跟踪算法时,利用自适应信息融合策略构建似然模型,提高了粒子滤波跟踪算法在复杂场景下的稳健性。实验结果表明,多特征融合跟踪算法不仅能准确、高效地跟踪目标,而且对光照、姿态变化引起的目标表观变化具有良好的鲁棒性。     

基于群体早熟程度和非线性周期振荡策略的改进粒子群算法简

提出了一种新的粒子群优化算法——基于群体早熟收敛程度和非线性周期振荡策略的自适应混沌粒子群优化算法。利用混沌的遍历特性初始化粒子的速度和位置,根据种群的早熟收敛程度和粒子的适应度值自适应地调整惯性权重;学习因子则采用非线性周期振荡策略,模拟鸟类觅食过程中交替出现的分散和重组现象。基准测试函数的仿真结果表明,所提出的算法不仅收敛速度快、寻优质量高,而且具有良好的稳定性。     

基于像素失真耦合边缘特征融合的无参考质量评价

为了适应多种类型的模糊图像进行质量评价,提高评价模型对图像模糊和振铃的洞察能力,提出了一种像素失真与边缘特征融合的无参考质量评价算法.首先,根据像素失真理论,计算图像像素的标准差和绝对差分值,提取图像的像素特征;然后,计算图像水平和垂直方向的过零率,并利用边缘保持滤波器对图像边缘信息进行测量,精确提取图像的边缘特征;最后,利用提取的像素特征和边缘特征,定义特征融合函数,并引入粒子群优化(PSO)对融合函数参数进行优化,提高对图像模糊和振铃的洞察能力,根据融合特征构建图像质量评价模型.与当前无参考质量评价算法比较,所提算法能够有效地对JPEG(Joint Photographic Experts Group)、JPEG2000(Joint Photographic Experts Group 2000)、模糊等失真图像进行质量评价,评价指标CC(Correlation Coefficient)与SROCC(Spearman Rank-order Correlation Coefficient)达0.9477和0.9153.该算法与主观评价方法具有较好的一致性,能够较好地适用于多种类型的失真图像评价.     

Entropy-functional-based online adaptive decision fusion framework with application to wildfire detection in video

In this paper, an entropy-functional-based online adaptive decision fusion (EADF) framework is developed for image analysis and computer vision applications. In this framework, it is assumed that the compound algorithm consists of several subalgorithms, each of which yields its own decision as a real number centered around zero, representing the confidence level of that particular subalgorithm. Decision values are linearly combined with weights that are updated online according to an active fusion method based on performing entropic projections onto convex sets describing subalgorithms. It is assumed that there is an oracle, who is usually a human operator, providing feedback to the decision fusion method. A video-based wildfire detection system was developed to evaluate the performance of the decision fusion algorithm. In this case, image data arrive sequentially, and the oracle is the security guard of the forest lookout tower, verifying the decision of the combined algorithm. The simulation results are presented.