基于傅立叶变换的灰度成像扩展目标跟踪帧间图像配准方法

针对运动背景下扩展目标的检测中,运动目标在图像上造成的变化与背景自身的变化会造成混淆,使得运动目标的检测变得更加复杂这一问题。提出了基于傅立叶变换的灰度成像扩展目标跟踪帧间图像配准方法。以帧间图像的互能量谱关系函数为系统的目标函数,以偏移量冲击函数为系统的偏移量配准函数。试验结果表明,采用该算法,得出目标图与偏移图水平向右移动14个像素,垂直向上移动1个像素。利用该参数将偏移图平移(-14,-1)即可实现两帧图像的配准。     

船舶管路高温泄漏检测及自动识别技术

通过分析船舶的热源管路,并针对这些管路进行红外线热成像扫描,将采集到的图像进行预处理,然后采用分水岭算法对处理后的高热图像实行分割和高温区域识别,再将其与红外热像图进行配准。实验结果证明,利用红外热成像技术可以实现船舶管路高温泄漏的有效检测,并且精度和检测准确率高。     

基于特征的雷达与电子海图图像配准技术研究

针对雷达图像和电子海图显示与信息系统(ECDIS)图像不同传感器存在的配准问题,在分析雷达和电子海图图像特点的基础上,提出了基于图像特征的自动图像配准算法,论述了其实现方法与过程,为提高雷达图像和电子海图图像配准提供了一种技术途径,并对图像的配准效果进行了仿真。实验结果表明,该算法取得了理想的效果。     

水下三维声纳目标在线运动监测与识别

随着声学探测在海洋资源开发中的广泛应用,水声成像技术已成为水下目标监测的重要手段,文章提出了一种基于三维声纳技术的在线运动目标识别方法。通过对三维声学图像进行网格搜索和三角面片连接,进行单帧三维声学图像的多层实时重建,实现单帧图像内目标的重建、聚类与标示。结合GPS定位仪和姿态仪信息,修正位移和姿态变化引起的运动误差,利用反向投影和最近点搜索方法查找相邻图像帧之间两两匹配的控制点对,进行相邻图像帧的快速配准。根据配准矩阵将相邻图像帧的的各个目标转换到同一全局坐标系中,提取有效的声学目标特征变化相对值,并评估特征权重,实现相邻图像帧之间运动目标的在线检测与识别。通过室内水池和湖试实验,结果表明该方法能有效地实现三维声学图像在线运动目标实时识别。     

一种基于遗传算法和小波分解的刚性图像配准方法

为了实现快速、高精度的自动图像配准,提出了基于遗传算法和小波分解的图像配准方法。此方法在小波分解的基础上,以互信息为相似性测度利用遗传算法为搜索算法对图像进行一次配准,然后以特定步长在小范围内对配准参数进行修正,对图像进行二次配准。该方法实验结果表明该方法具有较快的速度且显著的改善了配准精度。     

低空高光谱探测技术

介绍了低空高光谱探测的原理和特点,对高光谱探测设备工作模式进行了分析对比,重点研究了凝视式高光谱探测技术在低空探测中的应用,并对其分光成像原理、声光可调滤光器（AOTF）的使用、光谱图像配准的基本方法以及光谱图像合成的基本方法进行了探讨。     

基于深度图像的激光点云配准算法

针对迭代最近点(Iterative Closet Point, ICP)在配准过程中容易陷入局部最优的情况,提出一种基于深度图像匹配的点云配准算法。通过点云深度信息得到点云在投影平面上的深度图像,采用深度图像的配准选择定向二进制简单描述符(Oriented Fast and Rotated BRIEF,ORB)算法对深度图像进行配准,对匹配结果采用随机采样一致性(RANSAC)算法对配准特征点进行筛选,剔除错误匹配点,保留匹配正确的图像特征点,将其索引到三维点云数据中。根据匹配的三维点云数据计算点云初始旋转矩阵和平移向量,调整点云初始位置,为后续精配准提供良好的初始位置,同时用ICP算法完成精配准,基于PCL(Point Cloud Library)开源数据库实现精配准过程。通过改进可有效缓解现有算法中存在的迭代易陷入局部最优的问题,提高精配准的速度、精度和可靠度等,并通过试验的手段验证算法的有效性。     

一种基于合作目标的机动雷达误差配准技术

针对机动平台传感器非协同误差配准技术实施难度大和配准效果差的问题,对基于合作目标的协同误差配准技术进行了研究。首先根据传感器对合作目标的地球直角坐标系量测方程,建立了系统误差的估计模型,然后根据建立的系统误差估计模型,利用传感器获得的量测和目标通过数据链上报的导航信息,采用最大似然估计技术,对系统误差进行估计。仿真结果表明：该系统误差估计模型可得到系统误差的有效估计,并对目标的导航误差具有强鲁棒性,因此该算法具有一定的工程应用前景。     

基于强点目标的条带SAS自聚焦研究

合成孔径成像中,主要通过自聚焦校正剩余相位误差。相位曲率自聚焦是一种典型的条带SAR自聚焦方法,算法利用不同强点目标估计不同孔径相位误差曲率,对整个孔径相位曲率进行二次积分得到相位误差。侧摆偏差幅度较大时,条带SAS合成孔径图像中强点目标在距离向和方位向都会散焦,导致传统基于强点的条带SAR自聚焦算法无法直接用于条带SAS自聚焦。该文提出在距离压缩后利用强点目标的运动轨迹提取强点目标对应的存在误差的线性调频信号,对强点目标对应的信号进行解线频调处理得到相位误差函数并计算相位曲率。通过二次积分得到整个孔径的相位误差,从而提取侧摆误差。仿真结果表明改进算法可用于条带SAS中聚焦。     

船舶运动图像快速位移补偿方法

为了提高船舶运动成像的电子稳像能力,进行运动图像位移补偿处理,提出基于相邻帧多尺度补偿的船舶运动图像快速位移补偿方法,对采集的原始船舶运动图像采用小波降噪方法进行图像降噪处理,对降噪的船舶运动图像进行多尺度的经验模态分解,结合运动图像相邻帧的像素特征进行电子稳像补偿,根据电子稳像输出结果进行图像位移的快速补偿,提高船舶运动图像的成像质量。仿真结果表明,采用该方法进行船舶运动图像位移补偿,对运动帧的连续成像效果较好,输出图像的峰值信噪比较高,表明对船舶运动图像的成像质量较高,能克服快速位移对运动图像成像质量的影响。     

基于区域模糊直方图的图像检索

将图像分割算法和模糊理论相结合,提出了基于区域模糊直方图的图像检索方法。用快速聚类算法对图像进行区域分块,以各区域的视觉特征为基础,建立图像模糊直方图并进行图像检索。在1000幅通用图像库上的实验表明,该方法可以得到比较满意的检索结果。     

基于匈牙利求解的航迹关联算法研究

针对多传感器数据融合系统中,航迹关联是按一定准则连接具有共同源的航迹的分配过程,引入匈牙利法求解航迹关联问题.通过建立关联矩阵,将航迹关联问题转化为运筹学中的分配问题,采用匈牙利算法求得最优解,获得最佳的航迹配对.仿真试验的结果表明该方法简单有效、计算量小,易于实现.     

复介电常数的一种新的数值解法

测量复介电常数时通常会得到一个复超越方程。将遗传算法与参数跟踪策略有效结合形成了一种新算法,可以成功地求解该复超越方程。从求解过程可以看出,该算法具有简单、鲁棒性强、解集完备性好等优点,所编制的程序具有很强的通用性,可以很容易地将该算法应用于其它领域的超越方程求解问题。     

红外序列图像帧间匹配算法研究

文章在现有单帧图像检测算法的基础上,提出了一种可同步跟踪运动目标的帧间匹配算法。算法采取对相邻两帧间像素点匹配,匹配过程与当前两帧外的其余帧无关,把匹配结果兴趣区域像素点对应的另一个全零矩阵位置值赋为1,顺利输入检测后的单帧图像,执行匹配操作,实时形成目标运动轨迹。该算法结构简单、存储量少、计算速度快,硬件平台要就低,可有效地完成对多个目标、交叉目标、迎头目标的检测与跟踪。根据仿真和实拍照片的试验,证实了算法理论上的优点,有较高的应用价值。     

一种面向水下无人航行器的实效图像增强算法

针对水下图像存在严重模糊、对比度低、噪声多等问题,根据小波的时频特性及多分辨率特点,提出一种基于小波变换的水下模糊图像增强算法。利用小波变换对RGB图像进行二层小波分解,把原图分解为高、低频子带,利用导向滤波算法估计低频子带上的照射分量并进行去除;利用软阈值算法对高频子带上的图像边轮廓信息进行去噪和增强处理;对水下图像进行小波逆构,并进行伽玛校正;最后利用改进的灰度世界算法对水下图像进行颜色校正。试验结果表明,使用文章中算法处理所得到图像的对比度及信噪比都较高,且清晰度较高,满足水下无人航行器的要求。     

基于KPCA与KFDA的SAR图像舰船目标识别

针对SAR图像中舰船目标识别的问题,提出了基于核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)和核Fisher判别分析(Kernel Fisher Discriminate Analysis,KFDA)相结合的舰船目标识别算法.用核主成分分析的方法对实测的SAR舰船目标数据进行特征降维,再结合核Fisher判别分析法对降维后的样本数据进行多类别分类.将该方法用于对实测的四类舰船目标进行识别,平均识别率可达91.25%.实验结果表明,核主成分分析与核Fisher判别分析相结合的方法可提取目标的有效特征,在较低特征维数情况下获得较高的目标正确识别率.     

基于金字塔分解的分层光学相关匹配策略

在光电混合相关识别系统中,由于光电和电光转换的限制,相关运算不能以光速来进行,降低了系统实际的处理速度。该文将金字塔分解用于光学相关匹配,以实现分层光学相关,来提高海量图像的处理速度。首先分析了构建图像金字塔过程中的滤波方法和目标尺寸对相关结果的影响,从而选定了合适的图像金字塔类型,确定了系统所容许的目标尺寸,然后阐述了分层相关匹配的实现方法。利用该方法处理速度至少可提高约4倍。     

Segmentation of complex objects'' sonar images using parameter-fixed MRF model

The effective method of the recognition of underwater complex objects in sonar image is to segment sonar image into target, shadow and sea-bottom reverberation regions and then extract the edge of the object. Because of the time-varying and space-varying characters of underwater acoustics environment, the sonar images have poor quality and serious speckle noise, so traditional image segmentation is unable to achieve precise segmentation. In the paper, the image segmentation process based on MRF (Markov random field) model is studied, and a practical method of estimating model parameters is proposed. Through analyzing the impact of chosen model parameters, a sonar imagery segmentation algorithm based on fixed parameters' MRF model is proposed. Both of the segmentation effect and the low computing load are gained. By applying the algorithm to the synthesized texture image and actual side-scan sonar image, the algorithm can be achieved with precise segmentation result.     

基于量子行为遗传算法的船体局部结构优化设计

采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于混合变量的量子行为遗传算法,比较适合于复杂函数的全局寻优,且搜索能力优于标准遗传算法。通过三个算例对算法的寻优能力进行测试,实验结果表明,采用量子行为遗传算法进行的船体局部结构优化设计具有较好的计算质量与计算效率。