基于二维频域投影的弱小运动目标检测方法

针对光学成像弱小运动目标难以准确快速检测问题,提出了基于图像序列行列最大投影的二维频域运动小目标检测算法。首先,为了减少计算复杂度和使目标背景分离,将经过背景全局运动补偿后的视频向二维频域投影并去除频率为零的成分,从而获得含弱小运动目标和噪声的图像序列;其次,通过行列序列最大投影,得到信噪比提高的含弱小运动目标的行列图像;然后,通过主运动滤波和图像重构,检测到滤除配准误差和噪声的弱小运动目标;最后,针对强噪声干扰下的弱小运动目标检测问题进行了仿真实验,仿真结果表明,所提算法不仅可有效的检测出弱小运动目标,而且相对单一的行列分解图像在二维频域内有更高的检测信噪比。     

几种图像缩放算法的研究

时域内常用的几种图像缩放算法有：最近邻插值、线性插值、二次插值、三次插值、拉格朗日插值、高斯插值等,对这些算法的性能进行分析比较,综合通带、阻带及截止频率,最近邻插值和线性插值应该避免,高斯基函数（N较大者）具有较好性能;并且在频域内研究了二维可分离插值滤波器和不可分离插值滤波器,这两种方法以对通带和阻带的要求作为优化目标,以滤波器的结构为约束条件,将滤波器的设计转化为一个约束优化问题进行解决;实验结果表明二维不可分离插值滤波器的方法图像缩放后的效果最好。     

ISAR 三维运动检测技术

介绍了一种从逆合成孔径雷达（ISAR）信号中检测目标三维运动度的算法。首先基于三维散射点模型讨论了目标三维运动对ISAR成像的影响,得出现有的运动补偿算法不能有效地对三维运动目标成像。随后介绍了一种从ISAR信号中测量和比较不同时间段目标三维运动的算法,从而判断哪些成像间隔适于用基于二维运动模型的运动补偿和成像方法进行成像。该算法基于测量目标上两个或更多散射点相位之间的线性相关性,其中的相位估计使用了自适应联合时间-频率分析方法。仿真的舰船数据表明了该算法的有效性。     

数据驱动二次相关滤波器红外目标检测

针对传统红外目标检测算法易受目标和背景先验样本质量、目标姿态和视角及噪声等的影响,提出了一种新的基于稀疏编码的数据驱动二次相关滤波器目标检测算法,其中给出了目标自相关矩阵基字典的概念,该数据驱动滤波器模型能包容多种姿态和视角的目标,并能抑制噪声和样本质量的影响,同时可以舍弃对无规律背景样本的依赖,通过对行人和车辆的实验验证了该算法的有效性.所提算法的设计思想对诸多滤波器算法的改进具有很好的借鉴意义.     

基于最大二维熵的被动式太赫兹安检目标分割

针对被动式太赫兹安检的检测需求,提出一种基于最大二维熵的隐蔽目标分割方法。该方法设计了一组适用于被动式太赫兹图像的滤波器组,实现噪声过滤和图像增强;设计了一种待检区域自生成的算法,实现对重点检测区域的自动覆盖;同时,引入二维熵的概念,实现对待检测区域内的隐蔽目标的轮廓分割。在0.2 THz频段的被动成像下开展了评估和对比实验,实验表明本文方法具有较好的分割效果和实时性能。     

二维双原型完全过采样DFT调制滤波器组的快速设计方法

传统的2维大规模滤波器组的设计方法具有复杂度高的缺点。该文提出一种设计2维双原型滤波器组的快速方法,该方法利用近似完全重构的条件,并采用完全过采样的离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组来设计。新算法将两个原型滤波器的设计问题归结为一个无约束优化问题,其中目标函数为滤波器组的总体失真(传递失真和混叠失真)与原型滤波器阻带能量的加权和,利用目标函数的梯度向量,通过双迭代机制求解该优化问题。单步迭代中,利用矩阵求逆的等效条件和块Toeplitz矩阵求逆的快速算法,显著地降低了计算复杂度。理论分析和数值实验表明,新算法可以得到整体性能更好的滤波器组,计算复杂度大幅度降低,故可以快速设计大规模的2维滤波器组。     

基于杂波方位抑制的无源雷达目标检测方法研究

研究了非合作运动辐射源照射条件下的动目标检测问题.分析了此背景下地杂波空时频分布特性,并结合非合作系统数据处理特点提出了基于杂波方位抑制的目标检测方法,该方法利用杂波与目标在空时频三维域上可分性特点解决了时频二维域上杂波覆盖目标的问题,将非合作领域中一般的时频检测方法改进为杂波方位抑制基础上的时频滤波,仿真结果表明在双基地背景下,当目标信号与杂波信号在空时频三维域不重合时,结合阵列天线的方位抑制能力该方法能够有效地抑制杂波,实现地杂波背景下的动目标检测.     

一种二维数字匹配滤波器的实现

提出了一种低信噪比条件下运动点目标的检测与跟踪的有效方法,即数字图像的匹配滤波方法;分析了二维匹配滤波器的设计原理,并详细论述了用32级横向滤波器IMS A100进行实时二维数字图像匹配滤波的设计方法。     

频变耦合双通带滤波器的综合方法

为了解决频变耦合双通带滤波器缺少有效综合方法的问题,文中提出一种优化综合方法.该方法首先通过频率变换技术得到滤波器在归一化双通带域内的特征多项式,然后应用经典的耦合矩阵综合方法得到双通带滤波器的全规范耦合矩阵,进而以矩阵的特征值为趋近目标构造目标函数,最后应用梯度优化算法进行优化获得了双通带滤波器的频变耦合矩阵.文中对...     

视频图像中的快速人体运动目标跟踪算法研究

为了有效提升视频图像中人体运动目标跟踪的速度和准确性,提出一种基于改进CamShift算法和Kalman滤波器的快速运动目标跟踪算法。首先采用YCbCr颜色模型对典型CamShift跟踪算法的预处理过程进行改进,有效提高了人体运动目标检测的鲁棒性。然后通过结合Kalman滤波器实现运动目标的位置预测。仿真实验结果显示,相比其他基于CamShift的跟踪算法,提出的算法能够有效抑制噪声和背景的干扰,在目标跟踪的效果和准确性上均有一定的提高。     

New data processing method for improving the measurement accuracy in FTP

During the 3D shape measurement,there are noises in the images that are obtained by the capture system.The traditional method,Fourier transform profilometry(FTP) technique,improves the accuracy only by the filtering method in the frequency domain.In this paper,the curve fitting method is used for the light field distribution calculation before the filtering process applied in the frequency domain by choosing a suitable filter window,and then the higher quality of the basic frequency component signal is got.This method can avoid the frequency overlapping caused by the noise,so the improvement of the measuring accuracy of FTP is realized.     

A novel nonnegative decomposition method and its application to 2-D digital filter design

In designing two-dimensional (2-D) digital filters in the frequency domain, an efficient technique is to first decompose the given 2-D frequency domain design specifications into one-dimensional (1-D) ones, and then approximate the resulting 1-D magnitude specifications using the well-developed 1-D filter design techniques. Finally, by interconnecting the designed 1-D filters one can obtain a 2-D digital filter. However, since the magnitude responses of digital filters must be nonnegative, it is required that the decomposition of 2-D magnitude specifications result in nonnegative 1-D magnitude specifications. We call such a decomposition the nonnegative decomposition. This paper proposes a nonnegative decomposition method for decomposing the given 2-D magnitude specifications into 1-D ones, and then transforms the problem of designing a 2-D digital filter into that of designing 1-D filters. Consequently, the original problem of designing a 2-D filter is significantly simplified.     

基于多普勒频偏估计的单帧图像低速运动目标检测方法

常用的图像域运动目标检测跟踪方法对虚警率较敏感,当虚警率较高时,目标检测跟踪的实时性受限。为了降低目标初始检测的虚警率,进而提高目标检测跟踪的实时性,该文提出一种基于多普勒频偏估计的单帧图像低速运动目标检测算法,通过发射多普勒不敏感的LFM脉冲对,忽略多普勒效应对成像结果的影响,但在图像域检测的同时,利用目标回波的多普勒频偏信息进行静目标和杂波亮点的剔除,基于单帧数据,减小运动目标检测的虚警率,实现单帧图像的运动目标检测,从而为目标跟踪奠定良好基础。该算法首先进行图像域的恒虚警检测,再利用宽带时域波束形成和复相关频率测量法,对检测亮点处的波束输出信号进行多普勒测频,仅通过单帧图像就可有效剔除静目标和杂波亮点。同时为了改善宽带时域波束形成的性能,利用2阶锥规划设计滤波器的系数,用9阶FIR滤波器实现了0.01倍采样点的小数时延,提高了多普勒频偏的估计精度。最后通过计算机仿真和水池试验验证了所提算法的有效性。     

基于激光信息和射频识别的运动轨迹跟踪研究

为提高运动轨迹跟踪精度,设计了基于激光信息和射频识别的运动轨迹跟踪方法,首先将射频识别阅读器与激光传感器采集数据进行速度估算处理,并利用加权因子对激光传感器估算速度进行平滑处理,然后通过相似度对比方法匹配激光传感器与射频识别阅读器获取的运动目标速度,采用粒子滤波算法融合激光传感器与射频传感器获取的运动目标速度,通过粒子滤波的预测、更新与重采样三个阶段实现准确的运动目标轨迹跟踪,最后实验结果表明,该方法对目标的运动轨迹跟踪精确度高达99%。     

一种新的红外弱小目标检测与跟踪算法

针对低信噪比下红外序列图像中弱小目标的检测与跟踪问题,提出了一种新的基于双边滤波的方法.首先将传统的二维双边滤波扩展为空-时三维双边滤波,由于同时利用了红外序列的空域信息和时域信息,该三维双边滤波能在抑制噪声的同时增强目标和背景之间的对比度.用其实现红外图像的预处理,再用门限分割检测出红外序列中的弱小目标.同时,用序贯蒙特卡洛方法对检测到的弱小目标进行跟踪.实验中,用实际红外序列图像对算法进行了验证,结果表明,在低信噪比下,所提算法能对红外弱小目标进行实时检测和跟踪.     

An adaptive temporal-spatial filter for MPEG decoded video signals

A new adaptive post-processing algorithm for the MPEG decoded video sequences is proposed. We use a motion compensated averaging filter to reduce the noises in the temporal domain and an adaptive spatial filter to remove noise in the spatial domain and preserve the edge of different orientations in the image. A MPEG decoded video sequence called table tennis is processed by our proposed filter. The post-processed video sequence shows that its image quality is improved, especially of the moving objects.     

基于四阶混合累积量的CP-GTD模型参数估计方法

二维相干极化GTD（CP-GTD）模型能够精确描述高频区雷达目标的电磁散射机理。基于此模型,针对二维ESPRIT方法在色噪声情况下估计精度不高的问题,提出了一种新的二维散射中心参数估计方法。根据二维四阶混合累积量的特点和性质,用其代替观测数据实现色噪声背景下二维CP-GTD模型的位置参数估计,然后通过MUSIC谱峰搜索方法估计散射中心的类型参数,通过最小二乘法估计散射中心的相干极化散射矩阵。该方法能够实现全极化雷达目标的超分辨成像和二维CP-GTD模型参数的正确估计,与现有的二维MUSIC和二维ESPRIT方法相比,改善了估计性能,对色噪声具有较强的稳健性,同时克服了在长观测样本情况下计算量过大的缺陷。仿真和暗室测量数据实验验证了上述结论的正确性。      

基于角度划分的2D传感器三维跟踪定位算法

根据2D传感器的扫描特点和观测信息,建立了单站2D传感器对三维运动目标的观测模型,基于该模型提出了三维匀速运动目标的仰角参数化扩展卡尔曼滤波算法。此算法将传感器的仰角观测范围划分为若干个子区间,对各仰角子区间执行并行独立的EKF跟踪算法,并根据滤波结果动态更新各滤波器的权值,最后融合各EKF估计值得到最终的目标状态估计。计算机仿真结果证明了该算法在2D传感器对三维空间内目标跟踪定位时的有效性和优越性。     

一种高频SAR的动目标成像算法

首先建立单运动点目标的高频合成孔径雷达(HF-SAR)信号模型;然后基于频域校正距离徙动的距离-多普勒算法和适合动目标的方位脉压函数,设计了一种动目标成像算法;最后通过仿真比较分别用静目标和动目标的方位脉压函数对动目标回波信号进行成像处理的结果,得出了动目标的距离向速度导致成像位置偏移,而方位向速度导致图像散焦的结论。仿真结果表明文中设计的动目标成像算法能够实现HF-SAR对运动点目标的精确成像。