基于多尺度快速清晰度估计的多聚焦图像超分辨融合技术研究

为了提高图像融合清晰度,提出了一种基于多尺度快速清晰度估计的多聚焦图像超分辨率融合技术,利用小波分解算法结合图像清晰度估计算法,实现对多聚焦图像清晰区域的分解、识别和提取,最终得到一幅各个区域都清晰的融合图像。实验结果表明,提出的技术保留了源图像中的几乎全部最清晰区域,融合后的图像清晰度比传统方法有了大幅度的提高,融合结果比较理想。     

一种新的清晰度评价算法

高效、准确的图像清晰度评价是实现基于分块的多聚焦图像融合的关键.在分析了图像清晰度影响因素和现有图像清晰度评价方法优缺点的基础上,提出了一种改进的应用平均梯度函数的清晰度评价,建立了评价清晰度函数的数学模型,并对不同聚焦图像进行实验和仿真,比较了各种评价函数.结果表明,该方法具有独立性好、精确度高、对比度明显等优点,能够应用于实际的图像清晰度评价和多聚焦融合中,具有较高的实用性和可靠性.     

图像清晰度评价函数在航空相机中的应用

为消除大气压力和温度的变化对航空CCD相机成像清晰度的影响,减少相机控制环节,设计了一种基于两种图像清晰度评价函数确定镜头焦面位置的自动检焦系统。灰度差分法函数用于较大范围大步长粗检焦,Brenner函数用于小范围小步长细检焦,检焦过程运用爬山搜索法求取评价函数的最大值。这种采用粗精结合的控制方法不仅有效地节省了图像处理的时间,而且提高了检焦的精度。经过光学测试和试验证明,该系统运行稳定,检焦精度为0.01 mm,满足了航空相机焦面位置精度要求。     

基于矩阵束算法的多雷达信号融合超分辨成像

利用多雷达回波信号对目标进行融合成像可以有效提高分辨率.本文实现了一种多雷达融合联合超分辨成像算法,该方法基于单雷达观测数据指数和模型,建立了联合的多雷达观测数据模型,并将雷达二维成像的矩阵束算法引入到多雷达观测融合成像中,利用多雷达观测数据估计散射中心的参数,有效提高了分辨率.仿真实验表明,该算法有效提高了雷达成像的分辨性能,有利于后续的目标检测与识别.     

基于小波的自动对焦算法研究

图像清晰度评价在自动对焦中具有重要的意义。提出了几种基于小波变换的不同的评价标准,研究发现,同一个小波变换,不同的评价标准其评价效果也有所不同,根据需要的不同,可以采取各种不同的评价函数。同时,对焦区域的合理选择可以有效地减小计算量,保证自动对焦的实时性要求。试验证明,这几种评价标准具有更好的调焦性能、抗干扰能力和实时性,在自动对焦方面有着广泛的意义。     

基于微波光子学的超分辨双波段雷达

本文提出并验证了一种基于微波光子学的双波段雷达,并通过相参信号融合处理实现了超分辨一维距离像。相比于传统雷达,该微波光子雷达不仅可以同时产生和处理宽带的双波段信号,而且系统结构非常紧凑。同时,由于双波段信号共用了一套收发机,各波段信号的相位保持着很好的稳定性,因此通过对这两波段的信号进行相参融合处理得以实现超分辨成像。在实验中,雷达工作于S波段和X波段,两波段的带宽分别为1.5GHz和3GHz。对两金属板进行探测,通过对双波段的信号进行融合处理,该雷达的分辨率可高达1.6cm,远高于工作于单频段模式的雷达。该技术将大大提高目标识别和分辨的准确性。     

圆锥双液体变焦光学系统的研究

基于圆锥结构的双液体变焦透镜,以无穷远物体成像为例,深入分析了无机械运动的圆锥双液体变焦光学系统在满足焦距改变和像面保持不变两个基本要求时,其相关参数必须满足的条件,并给出了相应的关系表达式。在此基础上,通过数值逼近的办法计算了该光学系统在外加电压作用下满足以上两个基本要求时可以达到的变焦范围。设计的无机械运动变焦透镜系统的变焦范围比较宽,并且系统的焦距值可以根据实际需要通过选择不同焦距的固定透镜满足相应的要求。     

一种稳健的雷达成像超分辨算法

在机动目标的ＩＳＡＲ成像情形下,由于目标散射点回波信号的多普勒频率不再保持恒定,此时若用常规的超分辨算法来提高横向距离分辨率,则由于模型误差将使得算法性能下降或失效．该文采用上述情形的多普勒频率的分段一阶近似模型,在此基础上,提出一种基于推广ＲＥＬＡＸ算法的线性调频信号参量估计方法,文中同时给出了数值模拟结果。     

双孔径红外变焦光学系统设计

为了解决红外变焦系统短焦部分冷反射严重的问题,提出了一种双孔径设计方法,设计了一种双孔径红外变焦光学系统。系统工作波段为中波3.7 ～4.8 m,焦距为30/150/300 mm,10变倍比,具有100%冷光阑效率。对双孔径系统的短焦部分和单孔径系统短焦部分的冷反射强度进行了对比分析,双孔径系统的冷反射得到有效控制。双孔径红外变焦光学系统具有像质好、变倍比大、短焦冷反射小、结构紧凑的特点,可使大变倍比的红外变焦光学系统在红外成像系统中得到广泛应用。     

利用补偿矩阵的可变焦摄像机跟踪算法

变焦镜头的标定和跟踪技术已广泛应用于虚拟演播室,体育视频转播等领域.由于在长焦范围,普遍采用的针孔模型已不再适用,导致长焦镜头的标定和跟踪难以达到较高的精度.从分析变焦镜头内部结构出发,对变焦时透镜组之间的相互运动与摄像机外参之间的关系进行详细研究,提出用补偿矩阵来补偿变焦过程中产生的摄像机外参的偏移.该方法在不改变原...     

基于双注意力机制的雾天图像清晰化算法研究

针对传统去雾算法容易依赖先验知识以及恢复出来的清晰图像会产生颜色失真等问题,本文提出一种基于双注意力机制的雾天图像清晰化算法。首先将雾图输入编码器,经过下采样后得到特征图像;特征提取模块将多个特征提取基本块联结在一起,每个基本块由局部残差学习和特征注意模块组成,提高图像质量以及图像特征信息的利用率,增加网络训练的稳定性;然后通过通道注意力与多尺度空间注意力并行的结构处理特征图像,使得网络更加关注细节特征,提取更多关键信息,同时提高网络效率;最后将融合后的特征图像输入解码器中,经过多级映射,得到与输入大小匹配的雾密度图。实验结果表明,不论是对合成雾天图像或者真实雾天图像,本文算法能够高效地进行去雾处理,得到更自然的清晰图像。     

高清晰大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

随着红外热成像系统的不断发展,对红外光学系统也提出了更高的要求。为了满足红外探测器在军事方面的广泛应用,整机系统对高性能、大变倍的红外连续变焦光学系统的需求日益增强。针对高端中波制冷型640512 凝视焦平面探测器,设计了结构紧凑、性能优良的高清晰大变倍比机械补偿连续变焦光学系统。该系统工作波段为3.7耀4.8m,F 数为4,变倍比为35:1,变焦范围为15~550mm。该系统运用平滑换根理论,实现了超大变倍比的连续变焦光学系统设计,并且采用二次成像以及45反射镜对光路进行U 型折叠,在实现了冷屏效率100%的同时有效控制了该系统的横向和径向尺寸。采用光学设计软件CODE V 进行了仿真计算和像质评价,并绘制了该系统的变焦曲线。设计结果表明,该连续变焦光学系统具有分辨率高、变倍比大、结构紧凑、在全焦距范围内成像质量优良并且变焦轨迹平滑等优点,能够与高性能中波红外探测器匹配用于高端红外热成像系统。     

基于非冗余信息的超分辨率算法

对于多帧超分辨率技术而言,最理想的情况是让高分辨的图像包含低分辨序列中所有信息。因此,序列各帧之间的差异信息,即非冗余信息,对于超分辨率重建而言有着非常重要的作用。然而,序列各帧在时空域有很强的相关性,非冗余信息相对于冗余信息十分微弱,难以直接提取。提出了一种改进超分辨率算法,提取并单独处理非冗余信息,再将其融合入超分辨率结果图像中,使超分辨率图像最大限度的保留低分辨序列中的非冗余信息。试验表明:该算法性能较为优异。     

基于可变焦距的非球面人工复眼定位技术研究

针对单层非均一曲面复眼不能实现变焦距成像,子眼微透镜存在较大球差导致成像质量较差等问题,研究了可变焦距的非曲面复眼,实现一定范围清晰成像。介绍了基于复眼结构的人工目标定位实验系统,建立复眼多目定位数学模型。通过曲面复眼采集多通道目标像点,标定变焦距曲面复眼模型中每个子眼位置,利用最小二乘法解算超定性方程组得到目标点的空间三维坐标。开展多目定位实验,结果表明,随着捕获目标点子眼个数增加,目标定位精度越高,当捕获目标的子眼个数大于20个时,目标定位精度在10%以内。提出的复眼成像定位方案具有可行性。     

一种基于彩色图像的双重水印算法

针对传统水印算法功能单一,抗几何攻击能力较弱的问题,提出了一种基于离散小波变换(DWT)、奇异值分解(SVD)、离散余弦变换(DCT)和HSV空间模型的彩色图像双重水印算法.该算法基本思想是在彩色载体图像中先后嵌入可见水印和不可见水印.根据HSV 空间模型和DCT变换实现二值可见水印自适应嵌入,用来标识版权;通过DWT和SVD变换实现不可见彩色水印的嵌入,用于加强版权保护,利用Zernike矩进行旋转校正.实验结果表明,该算法在保证图像质量的前提下,可见水印具有较好的视觉可见性,不可见水印的抗几何攻击能力得到了提升.双重水印相互作用,功能互补提高了水印的版权保护功能.     

传输型CCD相机成像分辨率自动测试研究

对CCD相机成像分辨率自动测试方法进行了研究,测试方案中改进设计了照相分辨率靶标,开展了数据分析处理,通过软硬件结合实现了对CCD相机整机分辨率的自动测试,结果数据经过专业测试比对确认有效。实验结果表明,方法客观、准确,能够避免以往人工测试分辨率带来的主观因素影响,具有很高的实用性。     

摄像机畸变的非量测校正方法研究

传统的摄像机标定方法需要依赖空间的点对应条件或者特定的运动模式,且内外参数存在的耦合问题易引起求解的不稳定和不精确现象。非量测校正方法利用透视投影本身的几何不变特性,通过将畸变参数分离出来单独求解,较好地克服了传统方法的上述问题。这里从畸变模型、不变特征与畸变测度、模型求解三个方面综述并总结了非量测校正技术的发展现状和技术路线。     

基于联合相机路径的红外视频稳像算法

针对由于视差变化而导致的红外视频稳像技术难题,文中提出了一种基于联合相机路径的红外视频稳像算法,该算法主要包括:预处理、联合相机路径求解、多路径优化、运动补偿四个步骤。首先,要对红外图像进行直方图均衡化、特征点提取和匹配处理、预映射。接着,要将每帧图像分为m×n个网格单元,利用基于网格的映射运动表征,将每一帧中对应网格得到的局部单应性矩阵进行相乘得到联合相机路径。然后,对联合相机路径采用“多路径优化”策略进行平滑处理。最后,利用平滑后路径进行运动补偿稳定视频。实验结果表明,该方法能有效地处理由于视差而引起的非线性运动,相比传统的稳像算法效果更好,当特征点存在部分遮挡时,也能取得不错的稳像效果。     

采用线阵TDICCD相机的实时自动增益控制算法

动态范围是遥感器的一项重要性能指标,动态范围过窄会在图像中出现高端饱和、丢失信息或高端闲置、信息压缩在低端的情况.为提高相机的动态范围,需要根据成像景物和光照的实时变化调整信号增益,以最大程度地发挥相机的性能,提高相机成像质量.在深入研究线阵TDICCD的成像原理的基础上,提出了一种基于线阵TDICCD相机的实时自动增...