一种基于边缘匹配的前视红外目标识别算法

红外目标识别是影响精确制导武器命中精度的重要因素。针对因基准图与实时图存在差异导致模板匹配性能下降的问题,提出了一种基于边缘匹配的前视红外（FLIR）目标识别算法。在模板匹配的基础上,利用目标的邻域信息排除虚警,计算基于匹配代价矩阵的匹配置信度对候选匹配点进行排序,利用前面连续多帧图像的识别结果为当前帧识别提供信息,从而提高目标识别的准确性和鲁棒性。在2组不同目标类型的红外视频序列上所做的实验表明,该算法具有较好的识别性能。     

基于模板匹配的前视红外目标识别方法

针对固定目标红外图像中边缘模糊,难以分割和识别的情况,提出了一种基于模板匹配的目标识别方法。由高程数据和正射影像等卫星数据生成目标区参考图和基准图,在基准图中根据归一化Laplace响应确定目标区特征尺度作为目标检测的先验知识,对实时图及灰度反转实时图进行匹配滤波,检测出候选区域,再对候选区域进行基于Hausdorff距离的模板匹配,从而得到最终识别结果。实验结果显示:该算法识别精度高、速度快,对于复杂地面目标前视红外图像的匹配识别具有一定的应用价值。     

一种基于特征匹配的目标识别跟踪方法

针对复杂背景下的动态目标跟踪问题,提出了一种基于边缘检测,综合多图像特征与伺服机构位置信息进行匹配的目标识别跟踪方法。利用SUSAN算法检测边缘,提取出单帧图像中的可疑目标,依次选用灰度、目标几何、伺服机构位置信息和边界不变矩信息匹配,完成目标的识别。采用kalman预测滤波对脱靶量滞后时间进行补偿,选用目标空间位置进行多步预测,引导伺服机构跟踪。外场实验表明,该方法能有效她匹配识别出目标,并保持连续稳定的跟踪。     

在随机混响干扰背景上识别来自复杂几何形状目标回波

这里提出了一种在随机混响干扰背景上识别来自复杂几何形状静止或慢速运动目标回波信号的声周期相关处理的方法。在随机混响干扰背景上识别来自静止或慢速运动(V<3kn)的复杂几何形状物体的回波。运动目标(V>3kn)用多普勒滤波器方法已获得成功检测。但是混响干扰的谱与来自低速目标(V<3kn)回波信号的谱重叠。等人为了在混响干扰背景上识别来自静止和低速目标的回波曾打算使用最佳滤波器。但是认为,这种滤波器比起匹配滤波器,从     

利用改进遗传算法的可靠性匹配方法

提出了一种基于改进遗传算法的可靠性匹配方法。首先采用四阶中心B样条小波对实时图和基准图进行小波分解和边缘增强。然后．在粗尺度上利用改进的遗传算法对小波边缘增强图进行匹配,快速搜索并保留局部极值点作为候选匹配点．保证正确匹配点可以包含在候选匹配点中。对实时图进行旋转校正．利用候选匹配点处的局部灰度特征提取二值边缘图,再进行相关匹配,筛选出正确匹配点。最后在细尺度上获得精确的定位点。实验结果表明．其匹配概率比基于小波二值边缘提取的相关匹配算法提高了9．5％。     

改进型LBP 算子在异源图像匹配的应用

针对现有异源图像处理方法的不足,提出一种适合于描述异源图像纹理分布特征的改进的LBP特征的匹配算法。通过改进的LBP算子分别得到基准图和实时图的全局纹理分布特征;在此基础之上提取出基准图和实时图分块加权后的联合直方图特征并作为最终特征;并对图像分块加权后得到的联合LBP特征进行异源图像的特征匹配,在基准图上对此特征进行相似搜索得到相似系数图,峰值点即为匹配点。实验结果表明:通过LBP算子提取的纹理特征能够很好地应用于异源图像匹配,且匹配效果稳定优异,具有很好的工程应用价值。     

巡航导弹航迹控制中景象匹配快速算法研究

为了解决巡航导弹航迹控制中所拍摄的实时图与基准图存在的角度旋转问题,借鉴圆投影旋转不变性的优点,根据实时图自身的特点,提出了环投影匹配算法。采用遗传算法和全空间逐点搜索(穷举法)两种方法对不同大小的基准图就匹配速度和匹配精度进行比较。同时,提出引入方位角和前一帧匹配点对当前匹配点进行预测,剔除误匹配点的方法。仿真结果表明,以上算法在旋转条件下,仍保持了较高的精度和速度。     

前视红外目标的鲁棒分层跟踪算法

针对前视红外序列图像中目标与背景对比度低、灰度级动态范围小以及目标边缘模糊的特点,提出了一种基于均值漂移和特征匹配的红外目标鲁棒分层跟踪算法。首先利用均值漂移算法来快速搜索局部最优候选目标。然后,通过特征匹配对跟踪误差进行有效修正。采用Harris算子对模板目标与候选目标进行特征点提取,利用改进的Hausdorff测度对特征点进行有效的匹配度量,最终实现红外目标的精确定位。实验结果表明该算法简单有效,能准确跟踪前视红外目标。     

改进的Roberts图像边缘检测算法

针对复杂背景下图像边缘检测中存在抗噪性能不强、边缘不连续等问题,提出了改进的Roberts边缘检测算法。该算法采用3×3邻域代替Roberts算法中2×2邻域来计算梯度幅值;并利用图像块之间相似性的三维块匹配的去噪模型,提高Roberts算子的检测精度和抗噪性能;通过最佳阈值迭代方法代替人为指定阈值来获取最佳分割阈值,有效地提取图中目标轮廓。仿真实验结果表明,该算法PSNR达到33dB左右,比抗噪形态学边缘检测算法和一种改进的Roberts和灰色关联分析的边缘检测算法抗噪性能好,在抑制噪声干扰的同时,能保留边缘信息,较好提取目标的整体轮廓信息,为后续目标识别奠定基础。     

巡航导弹末制导的景象匹配快速算法

快速实时景象匹配在巡航导弹精确攻击目标中起着极重要的作用,文中研究了在保证精度的条件下提高景象匹配速度的问题,文中用Hausdroff距离代替传统的欧氏距离的相似度指标,利用包括二进制编码和十进制编码在内的遗传算法和分别基于频域和空域的分层算法替代全空间逐点搜索.经实验表明,这些算法在保证一定精度的条件下提高了景象匹配的快速性.另外根据不同的快速算法,可区分基准图景象匹配品质的差异,为巡航导弹的航迹规划提供参考.     

交会末段制导引信一体化系统射频成像目标轮廓重构方法

目标实时精确识别与定位是实现制导引信一体化(GIF)技术的关键,对提高弹药末制导及起爆控制精度具有决定性的意义。以射频成像GIF体制为对象,基于射频成像原理及目标特性,结合计算几何和统计学原理,针对交会末段提出了一种目标轮廓重构方法。该方法通过灰度映射变换,提取仅包含目标信息的灰度值,显著降低了数据量,同时增强了图像对比度;在阈值分割、角点提取的基础上,应用统计学剔除异常值的方法滤除背景噪声并抑制目标边界干扰;利用凸壳技术实现目标轮廓重构,得到可以完全覆盖目标区域的最优凸多边形作为目标轮廓。理论分析和仿真结果表明,该方法时间复杂度低,实时性好,可实现目标的精确识别与定位。     

弹目交会可视化命中点参数的精确计算

为了在引战配合仿真系统中提高战斗部破片命中点参数(破片的打击动能、落角、命中数目、命中点坐标等)的精度,推导了一种精确计算破片命中点参数的算法。在计算命中点参数时考虑了破片速度衰减的影响因素,提出了通过破片的包围球依次遍历目标模型各部件包围球的碰撞检测,再用3D射线局部遍历目标面元求解命中点参数的计算模型。该算法相对于传统方法极大地提高了程序的运行效率和计算精度,直观地显示了引战配合效果和对目标的毁伤程度。计算结果表明,通过给定多种引战配合仿真实例,由该可视化仿真系统可精确得到不同仿真实例中每枚破片命中点参数数据,验证了算法的可行性,可为进一步提高引战配合效率提供参考。     

基于等高线和Hausdorff距离的地形匹配方法

研究了一种基于等高线的三维地形匹配方法,分别从实时高程图和参考高程图中提取等高线,将三维地形匹配转化为等高线匹配.通过位置坐标集合的平移算子和旋转算子作用,并利用平均Hausdorff距离度量参考图中不同等高线段的元素集合和实时图等高线段的元素集合的相似度.仿真试验表明,这种匹配方法具有较强的抗噪声和抗形变能力.     

图像配准方法及其在目标跟踪中的应用

给出了一种基于点特征的图像配准方法,可以用于复杂背景下任意角度旋转的图像之间的配准。图像配准算法分为四个步骤:用Forstner算子分别提取参考图像与待配准图像的特征点;使用旋转不变特征向量获取特征点之间的初始匹配关系;使用投票算法剔除误匹配点对,获取正确配对的同名点对;用最小二乘方法由正确配对的同名点对获取图像之间的配准参数。给出了基于点特征的图像配准方法在目标跟踪中的应用方法,并进行了仿真实验,结果证明该图像配准算法可以对复杂背景下弱对比度静止目标进行精确跟踪,而且算法具有很好的通用性。     

轮廓自动匹配方法研究

介绍了用于打击效果评估的目标轮廓自动匹配方法已成为当今的一个研究热点．基于遗传算法和带电粒子模型，提出了一种新的具有仿射不变性的目标轮廓自动匹配方法．该方法首先提取目标图像梯度，然后利用带电粒子模型对图像梯度进行电场化．最后采用模板图像轮廓线在电场化后的梯度图像中的最大能量熵值，利用遗传算法确定先验模板图像与目标图像之间的仿射变换参数，达到轮廓匹配的目的．该方法可完成自动目标轮廓匹配，实验验证了该方法的有效性和鲁棒性．     

基于高斯尺度空间的末制导目标跟踪方法

针对光电成像末制导阶段目标尺寸和姿态均迅速变化的问题,提出了一种基于高斯尺度空间的目标跟踪方法。该方法根据目标模板信息获得其在待匹配图像中的搜索区域,由高斯尺度空间理论求得相应的空间图像;利用尺度参数估计出不同尺寸目标的待匹配图像,并将目标模板与这些待匹配图像进行相关匹配,由匹配程度最高的图像求得目标模板的当前位置和尺寸;当模板尺寸发生变化时,对目标模板进行刷新。仿真结果表明,该算法能适应末制导阶段目标尺寸的急剧变化,在强杂波地面背景下实现对目标的稳定跟踪。     

图像识别技术在战斗部静爆试验分析中的应用

在破片战斗部研制中,大量采用静爆试验的方法对其破片飞散特性进行研究,针对试验中对靶板上破片孔的统计分析工作,突破了目前常用的依靠人工对靶板或对其某一区域内的破片数量进行统计再进行分析的问题,提出了基于图像识别的靶板破孔识别分析方法,建立了图像靶孔到试验布局空间的转化模型,并以此为基础开发了靶板破孔识别分析程序。     

巡视探测器立体图像匹配技术研究及应用

提出了一种联合使用自适应权值选择匹配窗和邻域差值特征模板的立体匹配算法,针对复杂的非结构化场景,使用该方法进行了立体匹配实验,获得了浓密的视差图,进而进行了三维重建和基于视差估计与补偿的立体图像压缩应用研究。结果表明,该算法结构简单,能够处理复杂的非结构化场景,适合巡视探测器的自主导航和立体图像压缩等任务使用。     

基于ORB特征匹配的全局运动估计

为提高全局运动估计的准确性,提出一种基于定向旋转不变性(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)特征匹配的全局运动估计算法.首先对差分图像进行分块,通过设定阈值来筛选出有效的背景运动模块,然后经ORB特征匹配后,代入六参数运动模型,通过最小二乘法求解出估计参数,最后对当前帧做补偿,比较补偿前后的差分图像中的目标轮廓的清晰度.实验结果表明:该算法能有效去除局部运动的影响,在保证全局运动估计准确性的同时,也确保该算法的有效性.