穿墙雷达多视角建筑布局成像

穿墙雷达成像主要包括建筑物的建筑布局成像和内部隐蔽目标成像,其中,建筑布局成像形成的建筑物墙体图像作为参照物能够确定隐蔽目标在建筑物内的相对位置,进而辅助内部隐蔽目标成像实现墙体穿透相位补偿和多径杂波抑制。该文提出了一种多视角建筑布局成像算法,针对多个视角的合成孔径探测回波,首先采用后向投影成像算法形成多幅包含部分墙体图像的单视角建筑布局图像;然后采用M-N-K检测器融合多幅单视角建筑布局图像,形成一幅包含全部墙体图像的二值化建筑布局全景图像;最后,采用中值滤波和Hough变换抑制墙体图像的空洞残缺和边缘毛刺,形成相对整齐的建筑布局全景图像。XFDTD仿真数据和穿墙雷达实验数据验证了算法的正确性和可行性。     

基于墙体补偿与多视角融合的穿墙雷达建筑物布局成像算法

穿墙雷达能够对建筑进行布局成像,并准确获取建筑内部结构信息,已广泛应用于灾害搜救、反恐作战等领域。针对建筑物墙体穿透导致的墙体展宽、位置偏移和墙体多径杂波导致的多径鬼影等成像问题,本文提出了一种基于墙体补偿与多视角融合的建筑布局成像算法。首先,对雷达回波的后向投影成像结果应用Radon变换,通过恒虚警率检测提取峰值,提取墙体位置信息,以墙体前后表面中心为分界线将图像分割为两个子图像;其次,对包含偏移墙体的子图像进行自适应补偿,矫正墙体位置;最后,对多个视角成像结果进行图像融合,抑制多径鬼影。仿真结果表明,该方法可以有效解决图像中墙体展宽、位置偏移和多径鬼影问题,得到正确清晰的建筑布局图像。     

多方位多尺度建筑物布局成像融合方法

穿墙雷达成像中,建筑物布局成像对墙内隐藏目标探测和提取有重要辅助意义,完整的建筑物布局成像大多在多视角下进行,对此提出一种基于多方位多尺度的多视角建筑物布局成像融合方法。首先由后向投影算法获得各视角墙体成像后,采用多方位二维匹配滤波对各视角图像增强,消除旁瓣、栅瓣的影响。然后结合多尺度变换,即非下采样Contourlet变换分解各个视角的图像,将获得的低频分量和高频分量分别采用相应的融合规则进行融合。最后通过非下采样Contourlet反变换获得最终融合后的建筑物布局图像。仿真实验和实测数据结果证明了该方法的有效性。     

基于多尺度几何分析的SAR图像融合

在穿墙雷达成像技术中,建筑布局成像对确定墙后人体目标的空间相对位置以及多径虚假目标的提取有重要意义。目前的建筑布局成像一般采用多通道多视角图像融合方法,对此提出一种基于多尺度分析,即基于小波分解下的多通道多视角图像融合算法。该算法分为两个阶段,第一阶段涉及到单视角下的多通道图像融合,该阶段的融合目的主要是为增强图像细节信息和提高图像清晰度。因此对其小波分解后的图像高频分量采用平均梯度增强的加权融合算法,低频分量采用平均加权融合,后经小波反变换后形成多幅单视角图像;第二阶段涉及到多视角融合,该阶段的融合目的主要是为了增强图像的对比度,并且考虑到此阶段不同视角下图像经小波分解后的三个高频分量对比度各不相同,因此高频分量采用对比度增强的加权融合算法,低频分量仍采用平均加权融合,后将融合后的频率分量经小波反变换,便可得到一幅完整融合图像。仿真结果表明,提出的基于小波分解下的多通道多视角图像融合算法不论在图像视觉效果的改善和信噪比的提高等方面都有较大的作用。     

中长波红外偏振成像对比试验研究

基于高灵敏度的中波和长波制冷焦平面探测器, 搭建了红外偏振成像系统, 针对特定场景中的典型目标, 开展了红外偏振试验,获得了有效的试验数据, 并对图像进行了定性分析和定量评价。对比研究表明: 长波红外偏振成像易受水汽干扰, 但图像的平均灰度和平均梯度指标高; 中波红外偏振成像抗云干扰和观测人工防伪网能力强, 图像标准方差比较高。根据中长波红外偏振成像的特性, 在实际应用中可以按需要进行波段选择。     

多视角红外图像目标识别方法

随着红外传感器的性能提升和应用普及,获取同一场景下同一目标的多视角图像成为可能。为此,提出联合多视角红外图像的目标识别方法。首先对多视角红外图像进行聚类分析,获取多个视角子集。在每个视角子集中,红外图像具有较强的相关性。对于不同的视角子集,它们相对独立。为充分利用这种相关性和独立性,采用联合稀疏表示（JSR）对单个视角子集进行决策。特别地,对于只包含一个视角的子集,则直接采用经典的稀疏表示分类（SRC）进行处理。对于不同视角子集获取的决策结果,基于线性加权的思想进行融合处理,并根据融合后的决策变量判决多视角红外图像所属的目标类别。因此,所提方法在分析多视角红外图像内在关联性的基础上,分别对局部相关性和整体的独立性进行考察,并通过决策层的融合将两者融为一体,提高了最终决策的可靠性。实验中,在采集的多类交通车辆红外图像上进行识别,分别在原始图像、加噪声图像以及部分遮挡图像上对方法进行测试和验证,经过对比分析验证了提出方法的有效性。     

红外多目标图像生成技术研究

红外多目标图像的仿真,是在对多目标运动关系、红外景物辐射、大气传输、目标红外特性、目标三维特性及噪声仿真深入研究的基础上,抽象出简化的图像生成模型;包括运动模型化、目标模型化、几何变换、红外仿真、扫描填充和噪声仿真几部分。最后将整个研究工作放在微机图像处理环境中,应用实际目标的红外特性,建立了多个运动目标的能够满足实时性要求的红外图像生成系统。     

中波红外偏振成像图像处理及评价

介绍了光波斯托克斯矢量各分量的解算方法,给出了多种偏振图像融合的初步结果,对融合的偏振图像进行了定性分析和定量评价.研究表明,偏振图像的融合能产生多种图像融合结果,为图像的显示提供了多种选择.融合后的偏振图像细节更加清楚,边缘更突出,立体感更强.与原始红外图像比较,中波红外偏振图像灰度均值提高35%,灰度标准差提高61%,梯度提高255%.处理后的偏振图像和原始的红外图像比较说明了偏振成像能明显提高目标和背景之间的对比度.     

基于多尺度分析的红外与可见光图像融合研究

红外与可见光图像融合是异类传感器信息融合的重要分支,在军事、遥感等领域有着重要的研究意义。本文从红外与可见光图像的特点出发,介绍了两种图像融合的现状,归纳了常用的基于多尺度分析的图像融合方法,简要阐述了红外与可见光图像融合规则和评价指标,为多尺度分析技术在图像融合领域的发展提供了清晰的方向。     

基于子孔径方位特性的穿墙雷达虚拟多视角成像方法

针对穿墙雷达(TWR)室内不规则场景中信号传播的多径效应所导致成像区域“幻影”存在的问题,提出了一种基于脉冲雷达信号平台频域压缩感知(CS)框架的多径利用方法。在建立室内多径回波脉冲信号矢量模型的基础上,将每条多径分量作为一个特殊的观测通道,并利用目标、多径“幻影”依赖于阵列子孔径方位(AD)的特性,由此来分析目标、“幻影”与子孔径位置的关联性,最后通过调和平均(HMAM)子孔径图像融合方法实现 “幻影”抑制和目标的虚拟多视角成像。该方法克服了脉冲信号时域压缩感知计算复杂度高以及需要事先已知室内几何反射位置的不足。不同场景的仿真结果验证了此方法的可行性和优越性。     

红外成像制导仿真技术分析研究(一)

概述了国外红外成像制导仿真技术的发展状况，分析探讨了红外成像仿真的工作原理、系统组成，设计要求及其关键技术，展望了红外成像制导仿真技术的发展趋势。     

红外成像制导仿真技术分析研究(二)

概述了国外红外成像制导仿真技术的发展状况，分析探讨了红外成像仿真的工作原理、系统组成、设计要求及其关键技术，展望了红外成像制导仿真技术的发展趋势。     

空空导弹多光谱红外成像制导技术研究

从空空导弹红外制导系统的需求出发, 探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法, 介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计, 分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光谱特征选取等关键技术。在此基础上给出了一种空空导弹双色成像探测系统实例, 该系统利用共光路系统设计实现双波段红外成像探测, 并针对红外诱饵干扰进行了基于光谱特征的目标跟踪与抗干扰算法, 实验验证该系统具有优于单波段成像导引头的目标识别与干扰抑制能力, 显示出了多光谱成像导引头是空空导弹的发展方向。     

空空导弹多光谱红外成像制导技术研究

从空空导弹红外制导系统的需求出发,探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法．介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计,分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光谱特征选取等关键技术。在此基础上给出了一种空空导弹双色成像探测系统实例,该系统利用共光路系统设计实现双波段红外成像探测,并针对红外诱饵干扰进行了基于光谱特征的目标跟踪与抗干扰算法,实验验证该系统具有优于单波段成像导引头的目标识别与干扰抑制能力,显示出了多光谱成像导引头是空空导弹的发展方向。     

基于GTD模型的多视角多波段窄带雷达信号融合

研究了窄带雷达信号融合问题,提出了一种基于GTD(Geometrical Theory of Diffraction)模型的窄带雷达信号多视角多波段融合的方法.在同波段多视角融合方面,利用Lincoln实验室的方法给出模型参数的初值,再运用遗传算法对参数进行迭代寻优.而在不同波段多视角融合方面,则利用视角融合后获得的同角度不同波段窄带信号联合估计频率衰减因子.并通过仿真实验以二维条带目标为例验证了方法的有效性.     

红外多光谱图像测量技术研究

通过设计一种新型的红外多光谱测量系统,对目标进行温度测量。采用的方法是设计光学系统对目标物体进行分光,使目标物体图像分成多个与原图像相同的图像。然后在通过镀膜技术,将分得的多个图像各自按不同的光谱成像并被光电探测器接收到,从而得到对一个物体的多光谱图像,再对这些图像进行特征的融合,从中提取出所需温度信息。     

红外偏振探测器融合成像研究

分析了红外偏振探测器对于探测识别红外伪装目标以及红外暗弱目标的重要应用意义。详细介绍了物体的红外偏振特性及其表示方法,并阐述了红外偏振特性的影响因素。最后重点介绍了偏振成像融合算法。步骤分为数据预处理、红外偏振融合和融合图像再处理。本文对研究红外偏振探测器融合成像具有重要意义。     

基于多尺度和注意力模型的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像在融合后容易出现伪影,小目标轮廓不清晰等问题,提出一种基于多尺度特征与注意力模型相结合的红外与可见光图像融合算法。通过5次下采样提取源图像不同尺度的特征图,再将同一尺度的红外与可见光特征图输入到基于注意力模型的融合层,获得增强的融合特征图。最后把小尺度的融合特征图进行5次上采样,再与上采样后同一尺度的特征图相加,直到与源图像尺度一致,实现对特征图的多尺度融合。实验对比不同融合框架下融合图像的熵、标准差、互信息量、边缘保持度、小波特征互信息、视觉信息保真度以及融合效率,本文方法在多数指标上优于对比算法,且融合图像目标细节明显轮廓清晰。     

基于多尺度top-hat分解的红外与可见光图像增强融合

提出了基于数学形态学与尺度空间理论相结合的特征增强融合算法。首先对源图像使用多尺度top-hat变换构造塔形分解的亮、暗细节特征和近似图像,再对源图像对应尺度的亮、暗细节特征应用融合规则,最后依据不同应用需求加权各尺度亮、暗特征得到融合图像。实验表明:文中算法能有效融合并增强源图像细节特征,消除红外源图像因对比度低、灰度值范围较窄、视觉效果模糊等对融合质量的不利影响,并能根据应用需求获得具有不同增强效果的融合图像,从而达到更好的视觉效果,提高融合图像的目标检测和识别能力。     

基于多源多频段目标侦察的任务规划方法

提出一种用于多源多频段目标侦察的任务规划自动生成方法。该方法通过航路插值将航路分解成众多侦察点,为每个侦察点可被侦察的目标设置任务项,通过侦察点内部、侦察点间任务项按属性类别的合并、转化生成目标任务项集,从而把任务规划分解成众多按侦察点执行可合并的任务项。实现了任务规划的自动生成,有效解决了传统任务规划生成效率低下以及不同任务项之间侦察资源抢占问题,极大地提高了任务规划的侦察效率。