光电图像序列运动弱目标实时检测算法

针对光电探测图像序列中的运动弱小目标实时检测问题,提出了一种基于时空域融合滤波的弱目标检测算法。算法在空域上利用形态学Tophat滤波抑制背景增强目标,在时域上通过改进的帧间差分方法增强运动目标,两者融合后经自适应门限分割与航迹关联确认目标。实际录取数据分析结果表明,算法全面考虑运动弱小目标在时域与空域方面的特性,能更有效地从复杂背景中检测低信噪比运动弱小目标,减小了虚警率,抗噪声干扰能力强。     

一种新的空时域滤波小目标检测方法

为了提高红外图像序列中弱小目标的信噪比和检测概率,同时考虑检测算法实时性,提出了一种新的基于空时域滤波的小目标检测方法.首先,以第一帧图像为参考帧,对各帧图像进行运动补偿;然后,对运动补偿后的各帧图像在空域进行方差加权信息熵滤波,对空域滤波后图像采取双向隔帧差分的时域滤波;最后通过检测差分图像中的"凸包",抑制背景和噪声,检测小目标.文中给出了实验结果与分析,并与其他方法作了比较.实验结果表明,上述方法能大幅度的提高目标的信噪比,检测小目标,且实时性好.     

用高阶累积量投影法检测红外弱小目标

为检测弱小红外运动目标,提出了一种基于高阶累积量投影的检测算法.红外图像序列经背景抑制后,首先计算时域数据的归一化三阶累积量,并将其投影到二维空间,然后在二维空间内对目标轨迹进行统计判决,以实现目标检测.推导出了目标和噪声在二维投影空间中的分布公式.通过与相关算法对比分析,该算法计算量小,检测率随目标信噪比增长较快.利用实际录制的图像序列进行了仿真实验,成功检测到了信噪比不小于2、像面运动速度为2帧/像素的目标,验证了算法的有效性.     

基于序贯岭回归背景抑制的目标检测算法

复杂背景下的弱小目标检测是空间监视和远程预警中的关键技术之一.针对这一难点问题,提出了一种新的基于自适应序贯岭回归背景抑制算法的目标检测算法.首先,利用岭回归估计原理,建立了自适应序贯岭回归估计算法.然后,利用图像背景空间域的相关性建立了基于序贯岭回归的图像背景抑制算法,并采用双向扫描更新方式加快算法收敛速度.该抑制算法能根据像素邻域灰度自适应调整加权参数.最后,在该抑制算法基础上,结合阈值化技术形成了一种新的弱小目标检测方法.实验证明,该算法能增强目标信噪比和对比度,有效检测到信噪比大于2的弱小目标.     

红外弱小目标检测背景抑制算法研究

复杂背景下红外小目标识别一直是红外图像处理的关键技术之一,针对复杂云背景下红外弱小目标的时域和空域特征,考虑到易于硬件实现和实时性要求,提出基于快速统计排序滤波和Robinson Guard滤波并行快速处理算法,对复杂背景进行高信噪比抑制。实验证明,该方法能够有效地提高红外弱小目标图像信噪比和复杂背景下的小目标的检测概率。     

天文图像序列中弱目标的实时检测算法

针对天文图像中运动弱小目标的检测问题,在分析天文CCD图像特点的基础上,根据待检测目标运动状态的不同,提出:1)在检测动目标时,对基于图像对称差分运算方法进行了改进,改进后的方法性能优于图像差分法,且硬件实现容易。该方法以连续三帧序列图像为一组处理对象,在进行绝对差运算之前,对图像进行对比度增强及均值滤波;2)使用形态学滤波的方法实现单帧静止多目标的检测,该方法采用top-hat算子完成背景的估计与目标的检测。为了实时实现所提出的动目标及静止目标的检测算法,设计了DSP FPGA硬件架构方案,并进行了外场实验。实验的结果表明,检测算法在硬件加速的情况下可以实时有效地检测到SNR≈2的弱小目标,并可以同时实时保存原始图像数据。     

序列图像中运动目标检测

提出动态背景下序列图像中的运动目标检测算法。利用像素邻域的各向同性对图像进行归一化,消除亮度变化等因素的影响;利用光流信息并结合小波变换由粗及精计算速度场来配准图像;用当前帧作参考图像,通过时域积分校正背景图像。当前帧与校正后背景图像作差得到差分图像。假设该差分图像中噪声分布为高斯分布,由高斯分布的3σ特性滤除差分图像中的噪声,则粗定位出目标;最后以聚类方法确定运动目标区域。分别对200帧可见光和200帧红外图像序列进行实验,检测率分别为95%和94%。     

基于FSVM时域背景预测的红外弱小目标检测

本文提出了一种基于模糊支持向量机(FSVM)时域背景预测的红外弱小目标检测方法.首先针对前几帧图像中对应同一位置像素点的灰度值序列,利用模糊支持向量机进行函数拟合,并据此预测下一帧图像在该位置处像素点的灰度值:然后将原始图像与预测图像相减得到预测残差图像,利用基于二维Tsallis-Havrda-Charvat熵的阈值选取快速算法进行分割,并根据小目标运动的连续性和轨迹的一致性进一步分离噪声和小目标.文中给出了实验结果及分析,并与现有的检测红外小目标的空域和时域背景预测算法进行了比较.结果表明,本文提出的算法具有更高的检测概率,明显优于已有的基于背景预测的红外小目标检测算法.     

天文光电图像序列目标成像特征提取与分析

地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中,空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似,大部分都表现为弱、小目标特性,需根据二者特征之间的微小差异实现目标的正确可靠识别.首先分别从空域和时域的角度出发,将目标的成像特征分为静态特征和动态特征,并提出了相应的特征计算方法.然后结合实测数据,根据目标的特征提取结果深入分析了空间目标和恒星目标的成像特征,并详细比较了两者的成像特征差异.空间目标和恒星目标的成像特征提取和分析,为空间目标虚警的消除提供了大量的判决依据,有助于空间目标的低虚警率检测识别.     

基于自适应梯度倒数滤波红外弱小目标场景背景抑制

由于红外弱小目标尺度小、能量弱,所以抑制背景以增强目标使后期检测跟踪性能得到保障是关键的目标检测技术环节.为了提高梯度倒数滤波算法对杂波纹理的抑制能力,减少差分图像中残留纹理对目标的干扰,本文提出了自适应梯度倒数滤波算法(AGRF).AGRF算法通过分析背景区域、杂波边缘纹理、目标的分布特性和统计数字特征来确定邻域像素...     

光电探测中空间目标和恒星目标运动特性分析

地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中,空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似,两者的区别主要是其运动特性差异.以圆轨道空间目标为例,并忽略地球自转的影响,分析了低轨道空间目标在不同仰角处的运动特性;在建立地平坐标系和时角坐标系这两种天球坐标系的基础上,分析了恒星目标·在不同方位不同仰角处的运动特性;比较了空间目标和恒星目标在视场中运动特性的差异,结果表明恒星目标的运动体现为慢速运动,而空间目标表现为明显的运动特性,且在短时间内可以认为是匀速直线运动.     

天文光电图像序列空间目标虚警消除技术

空间目标虚警主要来自恒星目标、恒星目标拖尾、空间目标的拖尾、背景图像及噪声,其虚警消除效果直接影响了整个天文光电观测系统的检测概率和虚警概率.在深入分析空间目标虚警来源的基础上,根据不同类型的虚警在图像中的不同特点,提出了相应的消除虚警的方法:1)利用目标的基本特征消除虚警;2)基于恒星目标拖尾和空间目标拖尾定位的方法...     

利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图分割

针对声图中的目标分割问题,提出了一种利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图目标分割方法。该方法首先利用空间填充曲线将声图由二维矩阵变换为一维向量;其次在一维空间下进行滤波、灰度分布估计、阈值计算、分割处理;最后将分割后的一维向量逆变换为二维矩阵,得到目标分割结果。实际的声图处理验证了方法的有效性。     

图像序列中运动弱小目标的检测

根据序列图像中运动弱小目标的相关性,提出一种弱小目标检测的方法。采用能量积累的方法,提高图像信噪比;采用自适应门限进行阈值分割,得到二值化的图像;利用聚类的方法去掉噪声点。实验结果表明,该方法能够有效地提取出低信噪比下序列图像中的弱小目标。     

基于单目视觉的四旋翼飞行器目标跟踪算法研究

以AR.drone四旋翼飞行器为研究平台,提出一种基于AR.drone前置单目摄像头,并结合卡尔曼滤波跟踪视频中移动目标的方法。将采集得到的RGB图像经过颜色空间转换成对光照变化影响不大的HSV图像;通过OpenCV对视频中跟踪目标的图像去噪,对轮廓进行检测寻找图像中最大的轮廓目标,并通过卡尔曼滤波对目标位置进行修正;计算四旋翼飞行器的飞行朝向并实现四旋翼飞行器对视频区域里移动目标的跟踪。实验表明,该方法有效地实现了对移动目标跟踪的准确性、稳定性和快速性。     

Application of an exclusively binarized correlation-calculation method to wind velocity measurement by use of stellar scintillation patterns

An exclusively binarized method for the correlation calculation of image processing is presented with application to velocity measurements. The exclusively binarized correlation-calculation method is capable of determining the peak position of the correlation even with a small number of random-pattern images. Because the velocity is deduced from the movement of the correlation-peak position within a time interval, the method is suitable for the velocity measurement of random patterns. The method is applied to the measurement of the upper-atmospheric wind velocity by use of stellar scintillation patterns.     

空间目标光度特性测量方法研究

空间目标的光度特性反映了目标的在轨运动状态,通过空间目标的光度测量可以判断空间目标在轨特性和进行空间目标的编目识别.比较了空间目标光度特性光度计和CCD测量的两种方法,并采用恒星比对的方法,得到了空间目标的星等数据,实验结果表明两种测量方法星等精度相当,但CCD测量可以在白天测量空间目标的光度特性.     

多颜色空间的内窥镜图像血管增强方法

为了提高医用电子内窥镜所获图像的血管与组织的对比度,针对内窥镜血管图像的特点,提出了一种基于多颜色空间非线性对比度拉伸的血管增强处理方法。首先在RGB颜色空间利用非线性映射函数对绿色(G)分量进行自适应对比度拉伸;接着依据G分量的拉伸结果,相应地调整红色(R)和蓝色(B)两个分量的灰度值;然后将图像转换到HSV颜色空间,并对图像的饱和度(S)分量进行自适应对比度拉伸;最后将图像转换回RGB颜色空间,最终达到血管增强的目的。在本文中,利用所提出的算法对多幅电子内窥镜图像进行处理,结果表明,算法对于原始特征不明显的细小血管也具有较好的增强效果。通过与其它的增强方法相对比,增强后图像的细节方差(DV)显著大于其它方法。将算法嵌入到分辨率为1280×800的内窥镜软件中,其处理速度可达26 f/s。     

基于Hǒlder指数和ICA的海域SAR图点目标检测

本文将分形Hǒlder指数和信号分离相结合,利用独立成分分析技术（ICA,Independent Component Analysis）,实现了海杂波SAR图的散斑抑制和点目标检测。首先,计算点态Hǒlder指数图,并提出二值模糊方法对其处理;接着使用ICA技术得到该图的基图像和独立成分;提出空间分离法,对独立成分进行分离,同时对基图进行对应分类,获得非噪声和噪声两个空间。最后在非噪声空间上重构图像。实验部分,将该算法与传统算法进行对比,证实了该算法的有效性和优越性。     

面向跨文化融合的产品意象造型设计方法

目的基于认知思维理论,引入文化空间和文化时间的概念,探析融合两种文化的产品意象造型设计方法。方法采用定性和定量相结合的方法,将两种文化分别进行解析。从某一种文化,对意象调查后进行聚类,提取出目标意象;从另一种文化中,运用层次结构模型、分析图谱与意象看板,挖掘出造型设计因子。结合提取出的目标意象与挖掘出的设计因子,有效地展开跨文化融合设计。结论从空间和时间上认知两种文化的联系,形成系统的跨文化融合设计理论,为产品的创新设计提供新的思路。