一种关于图像识别制导中直线目标的检测方法

桥梁、机场等直线目标的检测是导弹图像识别制导的一个重要方面。通过先对导弹飞行过程中获得的图像进行边缘检测,然后用Hough变换的方法对边缘图像进行直线检测。该方法简单,受直线中的间隙和噪声影响较小,在Matlab环境下对该方法进行了仿真实验,并对图像中的机场目标进行了检测,表明用该方法对图像中直线目标进行检测是可行的。     

Hough变换在指针式仪表判读中的应用

Hough变换在指针式仪表判读中的应用含读数的判读以及误差分析两步.前者步骤包括:利用CMOS摄像头采集获取原始图像,对图像进行增强和滤波处理,完成平滑滤波和中值滤波,并找出秒针、分针、时针对应的三个局部最大值,采用Hough变换判读手表读数;后者则根据相应公式估算分针和时针的读数误差,其自动判读系统可精确到一个像素.     

弹丸飞行姿态的计算机采集与处理

根据纸靶弹孔图像判读处理弹丸飞行状态参数的测量原理,提出采用计算机图像采集与处理技术,实现纸靶弹孔图像判读和数据处理的方法。实践证明,该方法可以直接采集存储在纸靶上的弹孔图像,操作简单方便,自动化程序较高,受人为主观因素影响较小,结果重复率高,是一种多快好省的方法。     

红外目标测量图像高精度定位方法

为解决红外目标图像定位算法易受干扰而影响定位精度的问题,根据红外目标测量图像的灰度分布特性,依据测量目标定位的要求,利用红外目标图像中每层灰度质心位置恒定的特点,提出了一种基于多质心的红外目标图像高精度定位方法.通过对每层灰度质心的聚类处理,成功地避开了测量图像噪声及背景灰度非均衡的影响,有效地提高了质心算法的定位精度.实验结果表明:该方法定位精度高,抗噪声能力强,算法效率高,易于实现,已在实际图像测量中得到充分应用.     

弹丸章动纸靶数据高精度处理方法

为对纸靶法获取的弹孔图像进行数据判读以测量弹丸飞行状态参数,提出了一种新的数字化图像采集与处理纸靶弹孔的方法,其核心是弹丸三维模型正投影匹配搜索算法,可实现弹丸穿靶姿态、位置的高精度测量。实验结果表明,利用该方法采集靶纸上的弹孔图像简便易行,分析和处理的自动化程度高、受人为主观因素影响较小,且测量精度优于传统方法。该方法在已知三维模型的弹丸章动纸靶数据处理中有较强的适用性。     

对极几何约束数字图像判读方法

针对靶场光测图像相似小目标难以分辨的难题,利用多站图像上目标像点之间的对极几何约束关系,采用多站图像对极几何约束同一目标匹配技术,提出了靶场多站图像多目标判读的新技术,突破了传统方法仅进行单站图像判读的局限。通过进行仿真计算,证明依靠多站图像判读可以有效解决从相似多目标中快速分辨真实目标的判读问题。     

OTSU ＇ s Improved Threshold and its Application on Pitch Angle Test

为了提取弹体飞行状态图像的边缘进而解算俯仰角,采用图像二值化、轮廓结构形态滤波对图像进行预处理.在利用OSTU进行图像二值化时,提出了根据高斯分布的＂3δ＂特性进行阈值提取的改进.在获得飞行弹体边缘轮廓的基础上,基于骨架提取中轴线法,采用坐标变换重构弹体在三维空间的真实轴线方程来解算俯仰角.边缘检测及俯仰角测试实例表明,该检测方法能够从含有噪声的图像中获得较好的图像边缘,可实现飞行弹体俯仰角的高精度解算.     

OTSU阈值改进及其在俯仰角测试中的应用

为了提取弹体飞行状态图像的边缘进而解算俯仰角,采用图像二值化、轮廓结构形态滤波对图像进行预处理.在利用OSTU进行图像二值化时,提出了根据高斯分布的"3δ"特性进行阈值提取的改进.在获得飞行弹体边缘轮廓的基础上,基于骨架提取中轴线法,采用坐标变换重构弹体在三维空间的真实轴线方程来解算俯仰角.边缘检测及俯仰角测试实例表明,该检测方法能够从含有噪声的图像中获得较好的图像边缘,可实现飞行弹体俯仰角的高精度解算.     

引信天线罩形变遥测图像动态测试方法

针对传统形变测试方法不适用于在高速、高温、高过载的恶劣环境中进行引信天线罩形变动态测试的问题,提出一种基于遥测的非接触式引信天线罩形变动态测试方法。该方法将CMOS图像传感器安装在天线罩内部,对飞行过程中引信天线罩内表面进行在线拍摄,将拍摄到的图像利用无线遥测传输到地面,通过地面图像分析和特征解算获得引信天线罩的变形量曲线。其中变形量计算的关键技术采用了Hough圆检测方法,具有精度高、抗干扰能力强等优点。实验结果表明,该方法满足天线罩动态测试需求,能够测量出天线罩飞行过程中产生的形变量。     

一种基于点密度和分类约束规则的图像边缘提取方法

在目标的识别与跟踪处理中,目标图像的边缘提取是一项关键技术。本文提出一种对含噪目标图像边缘进行更准确提取的方法。该方法利用图像上各像素点的点密度信息及分类约束规则对大津阈值法加以改进,将灰度图像二值化,在此基础上提取图像边缘。理论和仿真结果证明：该方法具有边缘定位更准确、运算量小、抗噪能力强等特点,可用于对未知噪声模型的含噪目标图像的识别与跟踪处理中。     

基于序列线阵图像分析的飞行目标攻角测试

为解决飞行目标攻角高精度测试问题,在深入分析狭缝摄影测试攻角方法的基础上,结合双线阵CCD交汇测试过靶坐标原理,给出了基于双序列线阵图像分析获得攻角的方法,研究了轴上点有效数据的识别算法,解决了攻角计算中2个方向的尺度对应问题,并设计了测试系统.实验室低速目标攻角测试实验验证了测试方法的可行性,研究的测试系统能够对长度(mm)/速度(m/s)大于0.3的圆柱形目标进行攻角测试.     

Method for Measuring Velocity of Warhead Fragments Based on Photoelectric Detection

For measuring velocity and impacting position of single fragment of warhead, a non-contact measuring method is proposed, in which a six-light-screen array, a position indicator, a multi-channel chronograph and a computer are used.The principle of measurement is described. The key device of the system is a light screen array sensor which consists of six light screens allocated with certain geometrical parameters. When the fragment flies through the light screen array, the time of passing through each of the screens is recorded by the multi-channel chronograph. According to the time data and the geometrical parameters of the array, the velocity vector and the location of the fragment can be calculated immediately. The presented method can be used to locate the fragment and to measure the real velocity on its flying direction. It can also be used to measure the velocity of a fragment swarm after the system is engineered further.     

基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理

针对激光光幕战斗部破片测速中信号噪声起伏大和无法自动判读的问题,提出了基于小波分析和相关算法的激光光幕破片测速信号自动识别与处理方法。该方法基于离散小波变换的带通滤波性质和多分辨率分析,联合小波阈值去噪方法,对破片过靶信号进行小波滤波;结合波峰检测获取各破片过靶的特征点计时时刻,根据同一破片飞行穿越前后光幕所捕获信号的相关性对各破片波形的归属进行自动识别和数据处理。通过对12组战斗部静爆现场采集到的波形进行处理,研究结果表明：该算法能够很好地滤除激光光幕破片测速信号中的高低频噪声,破片特征点的拾取率为96.9%,破片波形的归属识别率为87.2%.     

复杂背景下的颜色分离背景差分目标检测方法

针对复杂背景下运动目标检测失检率高的问题,提出了用于复杂背景目标检测改进的 基于RGB 颜色分离的背景差分目标检测方法。主要是对RGB 三通道图像独立进行背景差分运 算,阈值二值化后合并三通道前景图像,得到完整前景目标图像;再利用检测的边缘对前景图像进 行修正,消除光照变化带来的噪声;RGB 三通道使用自适应权值的递推算法进行背景更新。最后 采用实验室采集的图像序列进行了仿真实验,结果表明,该方法在复杂场景下有效识别颜色差异, 避免了灰度值相近而造成的目标缺失,提高了检测精确性。     

基于数字图像处理的经纬仪对心测量方法

以经纬仪对心为研究对象,使用CCD传感器采集位置图像并经图像处理测量出经纬仪对心偏差,驱动二维高精度电控位移台移动来实现自动对心。对经纬仪原光学对心镜系统进行了改造,研究了图像处理的方法,包括图像预处理和圆标记中心定位算法,采用了混合滤波和Sobel-Zernike亚像素边缘检测方法。仿真实验表明：基于图像处理的经纬仪对心测量方法弥补了对心需要反复操作的缺点,大大缩短了测量时间,测量精度也可以达到5.5μm。     

IB－12中间弹道靶道空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算

炮弹、火箭、导弹、航天飞行器等高速飞行体或其模型的自由飞行测量，都是利用弹道靶道完成的，弹道靶道测量技术中的重要内容之一，是空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算。文中介绍了我国自行研制的第一条中间弹道靶道空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算方法，并给出了计算公式。经实际使用表明，ＩＢ－１２中间弹道靶道空间坐标系建立的方法正确，测量精度高，为我国靶道测量技术提供了有益的经验。     

激光照射性能测量中异源相机的标定方法

激光照射性能测量相机包括可见光相机和近红外相机,可完成激光照射器照射精度立靶成像测量。可见光相机用来拍摄运动靶板,近红外相机用来拍摄照射激光。为解决在测量过程中卡塞格林光学系统使图像产生畸变和两个相机光轴不严格一致问题,在远距离测量中忽略透视误差的影响,对张正友相机标定方法进行改进,使相机内参数中扭曲因子为0,实现相机标定;根据可见光相机和近红外相机成像面的空间透视关系,实现双相机轴线一致性标定。实验结果表明：可见光相机标定的重投影误差为0.08像素,近红外相机标定的重投影误差为0.19像素,相机配准轴线一致性精度为0.37 μrad,满足激光照射器照射精度外场测试中的需求。     

面向景象匹配制导的图像灰度校正问题研究

基准图匹配性能是影响景象匹配精度的关键因素之一.在分析灰度级线性变换法及灰度直方图均衡化的基本思路基础上, 实现了对基准图的灰度校正处理, 通过可匹配性度量参数分析及匹配仿真实验, 验证了灰度校正在改善基准图匹配性能中的实用意义.     

基于形态学和Hough变换的航迹起始研究

为进一步提高密集杂波环境下航迹起始算法的有效性,受人工航迹起始方法的启发,将雷达多次扫描数据视作二值图像,提出了一种基于形态学中膨胀操作和Hough 变换相结合的航迹起始算法。首先为降低计算量,基于最大速度和雷达扫描周期这一先验信息构造了距离关联门,提出了一种去除图像杂波点的预处理方法;分析了雷达量测误差对目标位置的影响,给出了一种描述目标空间分布范围的近似方法,并依此构造了膨胀操作的结构元素,利用该结构元素对源图像进行膨胀来强化真实航迹呈直线这一特性,继而运用Hough 变换方法进行直线检测。仿真实验给出了各步操作的算法结果,证明了所提预处理算法和起始算法的有效性。     

照相站空间基准标定方法及测量误差分析

根据相机内外参数标定方法的结论与性质,通过对阴影成像系统成像原理的分析,利用泰勒级数对图像坐标拾取偏差引起的空间坐标测量误差进行研究,获得了阴影成像系统空间坐标测量误差的数学模型。假定图像坐标拾取误差满足独立同分布,得到测量误差一次矩和二次矩的数学表达式,并进一步分析相机位于标定面同侧且与标定面等距时测量误差的概率特性。符号分析及数值验证结果表明：阴影成像系统坐标测量误差的各个分量非独立;图像识别误差以因子的形式影响测量误差;文中标定方法测量误差的均值与物点到标定面的距离相关且呈线性变化,而测量误差的自协方差则在空间呈非线性分布;物点靠近相机有利于减小测量误差的均值和协方差。