基于分水岭分割算法夜间能见度仪的图像处理方法研究

基于数字摄像技术的夜间能见度仪是利用人眼观测原理研制的一种适用于夜间的能见度观测的仪器.通过CCD采集的光源图像的亮度信息来反演能见度,关键技术在于能够准确分割出目标光源和黑体的图像.介绍了一种基于控制标记符的分水岭分割的光源图像处理方法.实验验证了该方法具有很好的提取目标光源亮度信息的效果,能达到夜间能见度观测的要求.与Vaisala FD12前向散射能见度仪的结果进行相关性对比,具有较好的一致性.     

深度果蝇神经网络及其实时能见度预测

能见度预测属于时间序列预测领域的问题,如何实现对时序数据的处理以及捕获数据中的时间长期依赖关系,是当前研究人员的主要关注焦点.针对能见度预测模型构建难的问题,依据果蝇视觉系统在图像感知、学习和信息反馈过程中的生物学原理,提出一种基于视频监控图像的深度果蝇神经网络.首先,通过设计前馈果蝇视觉神经网络,提取图像的能见度特征...     

基于三维模型的前视红外目标匹配识别方法

针对前视红外图像中地面固定目标的识别问题,提出了一种基于三维模型的匹配识别方法.首先由场景的3D数据建立目标三维模型,并以人工标记的方式进行编号以保留交界线信息;然后根据实时观测参数进行二维投影绘制得到目标的二维模板图像;最后提取边缘加权HOG特征在观测图像中进行匹配.对大量实测数据的实验结果表明,该方法识别精度高、对...     

基于数字摄像技术的能见度检测

为了更好地进行能见度的自动检测和全程检测,采用一种基于数字摄像技术的能见度检测方法：读入图像经过预处理设置＂兴趣域＂,提取出对比度大于亮度对比感阈的人眼可分辨像素点,然后通过建立摄像机参数模型,计算出这些点到摄像机的距离,取其最大值即为能见度值。在自行研制的高速公路视频监控系统上,采集某段高速公路上的视频监控图像,进行能见度检测实验,得到923组的观测实验结果。实验结果表明,该算法与人眼观察一致,并对噪声有较好的鲁棒性。     

CCD曝光变化在能见度反演过程中的作用研究

气象能见度一直与我们的生活密切相关。目前在气象领域，能见度主要还是以人工观测为主，由于影响能见度的因子较多，人工观测不可避免存在主观性误差，所以随着天气现象自动观测技术的发展，能见度自动观测技术（能见度器测技术）的重要性越来越大。本文的研究平台是一种新型透射式能见度仪，又称为双反射透射式能见度仪，该能见度仪使用CCD（charge coupled device）作为图像采集部件，采集光源在空气中传播后的光斑图像，从而算出空气消光系数，最终反演出气象能见度。本文研究CCD曝光变化在能见度反演过程中的作用，主要研究工业相机快门与图像灰度间的关系。通过实验验证快门与灰度之间的线性关系，从而确定在双反射透射式能见度仪在使用过程中的快门调节并不影响能见度的反演结果。通过室内CCD曝光实验以及室外的新型能见度仪与前散能见度仪的对比实验，验证了该新型能见度仪能见度反演算法的有效性．     

一种基于辅助车道线的城市交通道路能见度观测算法研究

针对智慧城市中道路交通能见度的观测问题,通过分析国际照明委员会定义的大气能见度公式,提出了一种道路能见度的观测算法。通过图像暗通道先验与辅助车道线检测相结合,设计出选定图像中某一车道线的起点和终点,分别计算出两点透射率,结合车道线长度即可求出大气消光系数,进而实现基于图像的能见度观测估计。实际测试表明该算法的有效性。     

基于激光雷达观测数据的无线光通信系统性能研究

在分析大气衰减效应对无线光(FSO)通信性能影响 时,获取及时准确的能见度数据是关键。首先,分析了 目前获取能见度方法的不足之处,提出由激光雷达(LADAR)反演得到的数据可以更好地满足 FSO通信性能分析的 需求;其次,在介绍了利用LADAR观测数据反演水平能见度方法的基础上,以烟台1月18日典型天气为 例,获取了全天的能见度数据,并结合80%的相对湿度阈值对雾霾的转化过程进行分析 ;最后,结合 实测数据,通过设置适当的通信系统参数,对该日天气条件下的误码率(BE R)进行了实时分析,并得出雾比霾更 容易引起通信系统性能的降低。本文所得结论,将为建立实际的FSO通信链路提供 指导。     

基于阴影的SAR图像车辆目标三维特征提取

目标长、宽、高三维几何特征,对SAR图像解译与目标识别等具有重要意义。从SAR成像几何出发,根据SAR观测俯仰角、目标及阴影之间的几何关系,研究提出了基于两维高分辨SAR图像阴影信息的车辆目标三维几何特征提取方法。该方法既可由某一方位角的单幅SAR图像提取目标三维几何特征,也可通过任意有限(3～5)个方位角SAR图像的融合提取目标三维几何特征,而且融合还可有效提高目标三维几何特征的提取精度。通过大量MSTAR实测SAR图像数据的实验结果,验证了其有效性。     

1.06 μm激光大气散射模型研究

运用米氏散射理论,分析了单个粒子散射特性,建立了1.06 μm激光近地面大气传输散射模型.通过该模型的仿真计算,得到了不同离轴距离条件下,探测方向与散射照度的变化关系曲线;不同气象能见度条件下,散射照度随离轴距离的变化曲线.散射照度不仅与气象能见度有关,而且与激光传输距离也有很大关系.使用实测数据对模型进行了校验,结果表明,实测数据与模型计算数据能够较好地吻合.     

海面水雾对激光传输的影响分析

为了研究水雾对激光传输的影响,采用理论分析与设备实测相比对的方法,对水雾的近红外消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了海洋环境雾天不同能见度条件下的激光大气传输衰减特性测量数据及同等试验条件下的模拟计算对比数据。结果表明,海洋环境下,水雾是影响激光大气传输的主要因素,其消光系数量级在10-1km-1或100km-1,水雾对激光传输的衰减是大气分子散射和吸收所引起衰减的十几倍甚至几十倍;结合实测数据对经验常数C进行了修正,得到基于能见度的1.06m激光在海雾中衰减的经验公式。所得结果对科学评价激光对抗装备远场效能具有参考意义。     

视频能见度检测算法综述

能见度是影响航空、航海、路上交通以及军事活动等的重要因素,低能见度会对交通等方面造成很大不便,甚至发生事故,因此对能见度的实时预测及预警具有重要意义。为了改善传统能见度检测方法,研究人员对小波变换、摄像机自标定、边缘特征提取、曲线拟合等视频方法进行了研究和试验,得到了比较合理的结果,并且在实践中得以应用。对这些基于视频图像的能见度检测方法进行了讨论、介绍与对比,阐述了该类方法的发展方向及前景。     

前向散射型能见度仪的研制

前向散射能见度仪测量前向散射光强度,确定大气的消光系数,进而获得大气的能见度值。基于上述原理,考虑雾天大气散射特性,研制了一台前向散射能见度仪样机。通过样机室外雾天散射光强测量值与实地能见度值的比较,给出之间的修正计算公式。样机还在外场与国外同类仪器进行了实测数据对比实验。     

前向散射型能见度仪的研制

前向散射能见度仪测量前向散射光强度,确定大气的消光系数,进而获得大气的能见度值。基于上述原理,考虑雾天大气散射特性,研制了一台前向散射能见度仪样机。通过样机室外雾天散射光强测量值与实地能见度值的比较,给出之间的修正计算公式。样机还在外场与国外同类仪器进行了实测数据对比实验。     

Millimeter wave propagation in arid land-a field study in Riyadh

A field study on wave propagation has been actively running for four years in Riyadh, Saudi Arabia. The study involves the operation and monitoring of two links at a frequency of 40 GHz, and an infrared link at 0.88-μm wavelength. A meteorological station is also operated and monitored. The effect of sand storms on propagation is studied by measuring storm parameters, namely, visibility, particle size and size distribution, and induced attenuation. The results are compared with long-term visibility data for Riyadh, and a complete statistical analysis is given. The effect of rain is studied by measuring both rain rate and rain attenuation. Long-term rain data are utilized to derive long-term rain statistics. It is shown that the measured attenuation due to sand storms is about four times larger than the calculated attenuation at 40 GHz. The measured rain attenuation at infrared is found to be smaller by a factor of 0.3 than theoretically predicted attenuation     

基于序列连通度的睡眠分期算法研究

准确的睡眠分期有利于帮助人们改善睡眠质量.本文提出了一种基于序列连通度分析的特征参数提取算法,提取了连通度分布斜率,连通距离均值,平均连通距离均值以及改进的加权连通度均值等特征参数,采用最小二乘支持向量机对其进行训练和学习,建立了睡眠脑电的数学模型.结果表明,相对于目前已有的序列加权连通度算法,本文算法对于不同睡眠状态的分期正确率提高了约5.72%,特别是对于浅睡眠状态的分类正确率提高约9.65%.     

基于直角棱镜的气体传感器在能见度测量中的应用

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关性,相关系数为0.98;直角棱镜底面的轻度污脏对测量的影响可不考虑,该方法抵抗环境污染影响的能力较强,提高了长期可靠性。气室输出光束被聚焦后,用光纤束接收并传输到光电探测器,有效抑制了旁轴光束的干扰,光纤分布的不均匀性产生的附加误差小于2.0%。将暴露大气中的光学元件加热,控制了结露现象产生的影响。     

硅双极型晶体管的可缩放MEXTRAM模型及参数提取

文章在分析Mextram模型缩放性的基础上,介绍了可缩放Mextram模型的参数提取方法.结合不同几何尺寸的硅双极型晶体管的测试数据,进行了参数提取.得到的可缩放Mextram模型的仿真结果与测试数据吻合得很好.     

基于激光雷达的水平能见度自动反演算法

激光雷达测量能见度是激光雷达的一个重要应用,水平能见度的反演在线性区的选取上存在的不确定因素制约了激光雷达的应用.本文根据激光雷达水平测量数据的特点,提出了一种迭代扩展算法确定水平测量数据的线性区,并进而反演水平能见度.该算法可以确定线性区的最大范围,并将非线性区排除出去.经实验验证表明,该算法能可靠地自动反演水平能见度.     

基于LED光源的积分浊度仪的系统设计

散射系数是气溶胶光学性质的重要参数之一.为了研究气溶胶光学性质,研制了一种用于测量散射系数的积分浊度仪.介绍了该仪器的工作原理、系统结构设计,对该仪器中最为重要的光学测量腔室和光源给出了最优的设计方案.该仪器与前向散射型能见度仪对比实验结果显示散射系数与能见度的相关系数为0.834,证明了本仪器的可靠性.本仪器光源稳定,整体系统结构简单,成本低廉,有广阔的应用前景.