激光锁定成像在钢轨磨耗测量系统中的应用

应用图像处理技术进行野外火车钢轨测量实验时,不可避免遇到外界强太阳光的干扰问题。为了能有效消除太阳光的干扰作用,采用了激光锁定成像的方法,通过外接控制电路触发激光器并让电荷耦合器件同步采集图像,运用激光锁定成像原理,获得高质量的钢轨轮廓曲线。通过大量实验验证,激光锁定成像的应用使得钢轨磨耗输出的结果更稳定,而且能够适应较大范围内变化的外界环境光干扰。结果表明,激光锁定成像能保证测量系统的稳定性,从根本上消除测量过程中出现的各种随机误差。     

抗背景光干扰的激光脉冲相关检测方法

针对激光脉冲相关检测对具有相关性的背景光干扰难以抑制的问题,提出了一种抗背景光干扰的系统改进方法.利用两路探测单元同时接收目标信号和背景光的混合信号,另两路视场完全相同的探测单元仅接收背景光,将它们的输出分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制了各单元间相关的背景光干扰.实验结果表明,改进后的系统对背景光干扰能够有效的抑制,证明了方案的可实现性与有效性.     

基于形态学强光束下的水下激光目标检测

文中利用水下激光图像的能量微弱的目标反射光淹没在能量相对强大的探照激光光束的散射之中和强光束具有单一的方向性，能量集中在某一方向的光带上的特点，采用数学形态学运算子对强光束下的水下激光图像进行处理，以去除强光束对目标检测的干扰，在此基础上采用相关分析算法即可顺利检测出弱目标；减少虚警率。实验证明这是一种快速有效的检测手段。     

抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测方法

针对激光脉冲相关检测易受背景光干扰影响的问题,提出了一种抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测电路设计方案。设计了四路视场相同的探测单元,分别在其前面加装中心波长不同的窄带滤光片。当其中一个工作波长的威胁激光出现时,对应波长的两路探测器的输出与威胁激光信号和背景光响应,而另外两路探测器的输出则仅作为背景光响应,将它们分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制各单元间相关背景光的干扰,同时实现对双波长激光脉冲的相关检测。实验结果表明:电路在实现对背景光干扰有效抑制的同时还能实现对双波长激光脉冲的相关检测,证明了设计方案的可实施性与有效性。     

“人在回路”红外成像系统目标获取性能模型

"人在回路"红外成像系统目标获取性能模型在红外成像系统分析、设计和性能评估中占有重要地位.然而经过四十多年的发展,该领域的研究现状是仍未能清楚表明模型在实际应用中的界限、程度和发展的突破方向.为此,从建立模型的角度,阐述了模型的基础,指出人眼视觉信息处理机制、杂波的定量表征是影响目标获取性能模型发展的主要因素,同时对模型发展过程中遇到的问题、相关解决方法和分歧进行了介绍,进而阐述了模型的验证方法和过程,最后讨论了如何对目标获取性能模型进一步完善.     

强激光波前检测中的图像自动识别系统的设计

介绍了利用计算机图像自动识别技术建立高效强激光波前检测系统的设计方法,整个系统采用DELPHI编制并运行在WINDOWS95／98平台上,利用数字图像处理技术以及Delphi的可视化及面向对象编程技术,实现 对激光衍射焦斑阵列图像进行自动识别与处理,用计算机软件实现了常规Hartmann-Shack传感器中子透镜阵列的子光束聚焦过程,进而实现了对强激光波前畸变的检测。     

激光回波波形分析小目标检测成像方法

通过信息处理提高激光成像对目标信息的感知和获取能力是该领域重要的研究方向.现有激光成像系统的分辨率上限取决于目标处成像光斑的大小,在仅利用回波时延和强度信息的前提下,光斑内小目标回波信号被背景目标信号所掩盖,难以有效实现对小目标的信息提取与检测成像.通过建立激光成像回波信号模型,构建了激光回波分解和子目标信号提取算法,可以有效恢复出激光回波信号中被掩盖的小目标回波信息,从而实现对光斑内小目标检测成像,提高激光成像的信息获取能力.对真实数据的实例分析验证了该方法的有效性.     

激光水下目标单脉冲成像探测技术研究

从理论上对单脉冲成像系统的成像性能,包括成像能力、成像分辨率和成像帧速作了简要分析和计算.对单脉冲成像的实验系统和部分关键技术,如像增强、距离选通、降噪等作了具体介绍和技术分析,关键技术效果通过所示实验结果来具体说明.其试验及结果在国内属于首次公布. 实验研究清楚表明:激光水下目标单脉冲成像在理论和技术上是可行的,与其它成像手段相比具有明显优势,如何针对大目标、复杂目标、远距离目标以及较混沌水质实现单脉冲成像和目标识别是该课题技术研究的新内容.(OC29)     

基于背景光修正成像模型的水下图像复原

光在水下传播时由于受到水体吸收和散射作用的影响,导致水下图像质量严重退化。为了有效去除色偏和模糊,改善水下图像质量,该文提出一种基于背景光修正成像模型的水下图像复原方法。该方法基于对雾天图像的观察,提出了水下图像背景光偏移假设,并基于此建立背景光修正成像模型;随后使用单目深度估计网络获得场景深度的估计,并结合背景光修正的水下成像模型,利用非线性最小二乘拟合获得水下偏移分量的估计值从而实现水下图像去水;最后优化去水后的含雾图像的透射率,并结合修正后的背景光实现图像复原。实验结果表明,该文方法在恢复水下图像颜色和去除散射光方面效果良好。     

激光成像系统非均匀扫描对目标定位精度的影响

文中用正态曲线描述目标在扫描视窗中的位置分布，定义了检测分辨率用以表征成像系统对目标的定位精度，研究了非均匀扫描对目标定位精度的影响。     

利用奇异值特征的激光成像雷达目标识别

随着激光技术的发展,激光成像雷达在现代战争复杂战场环境中逐渐获得了广泛的应用,目前激光成像雷达目标识别技术已成为国内外研究的热点.基于激光成像雷达的距离像,以地面军事目标为识别对象,提出了针对奇异值特征的激光成像雷达目标识别算法.利用奇异值特征表征图像具有良好的稳定性,通过分析识别率与奇异值特征数目的关系,从激光成像雷...     

基于“猫眼效应”激光成像的目标探测

基于“猫眼效应”激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结果表明,偏心距在目标的圆形形状判别中更精确。     

背景光及大气湍流对空地激光通信接收光斑产生的影响

为了研究在不同背景光及弱湍流条件下的空地激光传输特性,同时为空地激光通信链路总体方案设计提供相应的实验数据,进行了背景光及大气湍流影响空地激光通信系统接收光斑的实验研究,同时提出了在空地激光通信系统中有效抑制背景光及大气湍流效应影响的措施。     

运动目标激光图像获取及后向散射抑制算法研究

基于距离选通的激光主动成像在大气条件下对静止目标成像时具有分辨率高、作用远距离等优点,但是对运动目标成像时,为了跟踪运动中的目标,距离选通门宽相应增加,进而引起后向散射。文中分析了基于距离选通的激光主动成像系统,在此基础上引入距离信息实时跟踪运动目标,研究了不同选通门宽引起的后向散射对图像质量的影响,提出采用提升小波变换引入同态滤波,将后向散射引起的噪声作为低频成分,利用高通滤波对小波变换系数进行处理。结果表明,提出的算法取得了良好的后向散射抑制效果,基本消除了后向散射的影响,将后向散射噪声在整幅图像中的比例由66%降低到1%以下。     

激光主动成像图像边缘检测算法研究

针对传统Canny边缘检测算法存在的不足,结合激光主动成像末制导的实际特点,提出了一种改进的Canny边缘检测算法。该算法在Canny边缘检测算法的基础上,采用同态滤波和提升小波变换级联的方法代替传统的高斯滤波器;采用3×3邻域的权值梯度计算方法代替原有的2×2邻域差分运算;利用类间方差最大值和梯度幅值直方图来进行高低阈值的自适应取值,使算法可根据图像自身特点选择最合适的阈值。实验证明:该算法提升了传统Canny算子的抗干扰能力和鲁棒性,能够较好地保存边缘信息,准确检测出激光主动成像图像边缘,具有较强的自适应性。     

激光主动成像图像边缘检测算法研究

针对激光主动成像图像特点,分析了双数复值小波变换的优点和Canny算子存在的不足,提出了一种基于双数复值小波变换和Canny算子相结合的边缘检测算法.首先对激光主动成像图像进行双数复值小波变换得到小波系数序列,再对小波系数进行滤波,最后运用Canny三条检测规则逐层检测图像边缘.通过对实际激光主动图像进行边缘检测实验,结合视觉效果和可匹配性指标,可以看出本文的算法具有图像边缘细节保护好、检测结果可匹配性强等优点.     

不同云层背景中目标的识别

针对云层中目标的识别问题,选择Sobel算子对输入图像进行了边缘检测,并以计算机模拟光学相关运算给出了识别结果。结果显示,在积状云和层状云背景中的目标识别较容易,在波状云中的目标识别较难。背景强度较强,目标亮度过强或过弱,或采集器件等因素导致图像中输入图像模糊,也会影响目标的识别率。另外,强目标相关峰比较尖锐,信噪比较大。     

基于光学偏振编码及解码系统的目标识别技术

本文研究了金属目标的后向散射特性与入射角之间的关系 ,为区分目标反射后初始偏振辐射和非偏振辐射 ,讨论了光束偏振编码及解码系统 ,利用该系统能够识别金属及非金属目标 ,这一研究成果对促进激光制导及目标识别具有重要的理论及实际意义。