红外图像特征分析与模拟

分析了景物实际存在的红外辐射特征，结合红外热成像系统的性能特点，把热像仪与景物红外辐射的相互用归纳时间，空间和空时转换关系，在红外热成像实验结果的支持下，对多种复杂条件下的红外热成像结果进行了理论与数值分析，根据红外图像特征分析结果提出了可以真实模拟３～５μｍ和８～１４μｍ波段红外辐射的双波段动态红外图像模拟技术。     

红外成像技术在地雷探测中的应用

文章介绍了红外成像系统的组成,对被动红外技术作了强调．在此基础上分析了红外探雷的机理,并对当今世界先进的红外探雷系统作了介绍,阐明了红外成像技术在地雷探测中的重大作用．     

红外图像中的小目标的处理方法

本文寻求一种合适的算法以完成对红外图像中运动小目标的提取、识别以及跟踪工作。该算法可以满足运算量小、实时性强和硬件实现容易的要求。经过归纳总结,有以下几种方法可供进一步研究、选择。     

地雷场红外图像处理方法

文章在分析了地雷场红外图像实际特征的基础上,介绍了对地雷场红外图像处理的主要方法及使用原则,并阐述了对图像处理效果进行评估时应当注意的问题。     

冲击脉冲雷达探雷

基于毫微秒电磁脉冲理论发展起来的探地雷达技术是一种浅层地下目标探测雷达。根据某型工程侦察车中配置的冲击脉冲探地雷达研制经验,对探地雷达探测地雷时所遇到的若干关键技术进行了研究,给出了工程设计方法。结合具体探测试验数据,对地雷目标识别问题进行了分析,对今后从事冲击脉冲雷达探雷研究工作具有一定参考价值。     

轨道UWB地表穿透SAR探雷验证系统

轨道地表穿透合成孔径雷达（GPSAR）是为了评估UWBSAR在地雷目标探测中的可行性和效能，而用高于地面数米支架作为轨道构建的一个地雷目标探测系统。文中首先介绍了轨道GPSAR的系统框架，接着介绍了该系统在射频／耦合抑制、近场SAR成像，以及埋设地雷目标检测方面所作的工作，最后，用一系列实测试验数据及其处理结果验证了轨道GPSAR检测地雷目标的性能。     

红外图像中运动小目标的检测

通过对运动点目标的特性分析,讨论几种运动点目标的检测方法。     

非冷却式红外探测器阵列探测图像

几十年前研制了冷却式红外(IR)探测器阵列。与电荷耦合器件(CCD)阵列类似的是,最初的设计是用于空间探测;与CCD不同的是现在发现,从消费品如视频摄像机到医用和工业用机器人视觉系统,每样东西都用到冷却式红外探测器阵列。但是,IR阵列非军事市场的增长一直受到限制,主要原因是装置的费用高和IR探测器系统复杂。最近研制成功一种新型的微小硅基热敏电阻探测器阵列,不需要冷却。微小热敏电阻探测器阵列在性能应用方面显著地不同于传统IR     

基于红外图像的被动测距方法

根据红外成像导引头截取时序红外图像的特点,提出了一种跟踪红外运动图像序列中目标的稳定特征点,利用成像所得特征部分尺寸得到距离信息的被动测距方法。基于红外图像特征点难以提取的特点,在分析典型飞机红外图像的基础上,采用局部自适应插值算法提高图像分辨率,并对飞机图像及尾焰进行双阈值分割。跟踪过程中选择机头部位作为特征点的提取部位,通过分析导引头投影成像模型得到弹目距离估计量,并根据跟踪成像特点对估计结果做了进一步修正。实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于FPGA的红外光斑中心实时检测

红外光斑中心检测在红外自动验光仪、红外测距仪等光学测量和检测仪器中是一项关键技术,检测算法的精度、速度直接影响光学测量的精度及速度。目前的检测处理系统多是基于PC机的,存在着实时性、稳定性问题。在总结各种检测算法的基础上,基于重心法使用FPGA实现了低信噪比红外光斑中心的实时检测。在实验电路中,先使用视频解码芯片SAA7113将模拟CCD视频信号转化为CCIR656格式数字信号;再在FPGA内部使用流水线结构进行直方图计算,计算阈值,二值化图像,五次二值图像收缩,五次二值图像膨胀处理以去除噪声,然后计算重心坐标。实验电路对红外自动验光仪中产生的视网膜反射红外光斑PAL制式视频图像信号能在1／25s完成一幅图像的检测。而普通PC完成同一过程需要1S左右。文章介绍了基于FPGA实现方案。     

基于红外图像的地面自主车导航的道路边界检测

讨论了用于地面自主车（ALV）视觉导航的红外道路图像的特点,论述了红外道路图像的预处理策略和方法,分析了一些常用的图像处理方法在处理红外道路图像时的缺陷,指出由于温差的渐变性。红外道路图像的路边检测特别适合使用阈值穷举法．并给出了在温度渐变的路边上边缘强度的求取方法和使用二阶微分算子得到边界线段的精确位置的方法。同时使用了边缘信息和灰度信息来提取道路边界信息,阈值穷举法和二阶微分算子得到的道路边界线段相互融合。得到候选的道路边界线段,在ALV的实际应用中取得了很好的效果。     

A novel SVM for Ground Penetrating Synthetic Aperture Radar landmine detection

The use of vehicle-or air-borne Ground Penetrating Synthetic Aperture Radar （GPSAR） to quickly detect landmines over large areas is becoming a trend. However, producing too many false alarms in GPSAR landmine detection is a major challenge in practical applications of GPSAR. Support Vector Machine （SVM）, employing structural risk minimization theory, does not need large amounts of training data, which makes it suitable for solving the landmine detection problem. In this paper, a novel SVM with a hypersphere instead of a hyperplane classification boundary is proposed for landmine detection in GPSAR. The HyperSphere-SVM （HS-SVM） can be trained with both landmine and clutter data, or with landmine data only, which are called the two-class HS-SVM and the one-class HS-SVM, respectively. The HS-SVM has better generalization capability than the traditional HyperPlane-SVM （HP-SVM） with respect to varying operating conditions. Quantitative comparisons have been made using real data collected with the rail-GPSAR landmine detection system, which show that both the two-class and the one-class HS-SVMs have better detection performance than the HP-SVM.     

红外光控人流量统计系统

为了实时统计教室、实验室、图书馆等开放教学场所的人数,实现教学管理自动化。系统采用对红外光线的通断检测的方法来统计进出实验室人数,当有人通过时挡住红外光,输出信号与可编程逻辑器件连接,通过红外收发输入信号顺序的判断,主程序对两路信号进行加减计数;经译码、显示、报警等模块的连接实现可逆流量统计功能。实验表明该系统具有测量精度高,抗干扰能力强、功耗低等特点。设计的创新在于红外检测与可编程器件结合了成本,提高了实时可靠性。     

红外视频图像中的人体目标检测方法

人体目标检测是很多机器视觉应用的难点,如智能视频监控和车辆辅助驾驶,基于可见光图像的方法很难解决复杂背景和目标区域的分离问题,因此,越来越多的研究转向利用红外图像进行检测。提出了一种红外视频图像中的人体目标检测方法,该方法首先利用红外图像中像素值近似呈现单模态分布的特点,对高亮像素进行检测,然后采用灰度直方图和投影直方图相结合的2D直方图特征对目标进行检测。实验结果表明:该方法具有较高的检测率,但误报率也较高,其原因在于负样本的数量和代表性不足,因此,改进空间很大。     

红外复杂场景仿真系统的设计与实现

仿真技术在复杂系统的研制过程中已经成为不可缺少的辅助工具,红外场景的计算机仿真是红外成像制导系统仿真中的关键环节,在武器制导系统的研制、检验和评估中发挥着重要的作用。对红外仿真技术进行了研究,较为详细地介绍了红外复杂场景的仿真过程,并给出了仿真结果。     

基于图像分割的地雷目标检测

前视地表穿透雷达能够对车前安全距离外的区域成高分辨率图像,利用前视地表穿透雷达进行地雷探测是一个复杂环境下的微小目标检测问题。受非平稳背景干扰,传统检测算法探测性能有限。该文提出一种基于图像分割的背景估计及地雷目标检测方法。连续多帧图像用来估计出耦合信号,为降低计算量,将成像后估计改进为回波域估计后成像。对剔除耦合信号后的图像实施均衡以保证各处增益相同,均衡后图像利用二维Otsu 算法分割出能量较强的区域,降低后续检测过程中强目标对杂波统计的影响,最终获得比传统检测算法更好的探测性能。该文同时还提出一种快速算法用于实时系统。通过实测数据验证,该方法可以有效改善前视地表穿透雷达的探测性能。      

埋设地雷红外探测机理研究

讨论了土壤背景环境中埋设地雷能量交换与太阳辐照度、大气辐射通量密度、自身辐射、对流换热和蒸发项等各变量间的关系模型,结合一组实测数据对解的形式进行了分析,并对模型应用于定量分析中所存在的问题作了说明。     

Exploring the effects of optically generated dipoles on organic photodetector infrared detection

Sensing from the ultraviolet–visible to the infrared is bringing more attentions recently. Here, we report the effects of optically generated dipoles within PTB7 layer on photocurrent and photoresponse in single wall carbon nanotube-based photodetectors. The observations in this work provide the direct evidence that optically generated dipoles within the PTB7 layer can be aligned by a built-in field, and then consequently affect dissociation of photo-excited electron-hole pairs in single wall carbon nanotubes. Additionally, PL (photoluminescence) of single wall carbon nanotubes can be appreciably quenched by optically generated dipoles in PTB7 layer. This quenched PL provides further information to back up photodetectivity increasing through dipoles alignment in PTB7 layer.     

红外背景抑制与小目标检测算法

在有云层背景的红外序列图像中,检测和跟踪微弱小目标一直是研究的重点。介绍了一种简单可行的在云层背景下检测小目标的方案。算法中,首先进行背景抑制以获得更高的信噪比,接着是用门限分割以得到二值图像,最后依照目标在时间和空间运动的连续性,用一种管线法进行目标识别。实验结果表明算法十分有效。