基于混合高斯背景模型的SF_6泄漏自动检测

为了能够针对可能发生的SF6泄漏情况,进行连续及时的无人监测,基于红外辐射成像技术提出一种自动检漏方法。利用SF6泄漏在红外视频中类似烟雾的动态特性,采用混合高斯背景建模的方法进行SF6气体的泄漏检测,并基于数学形态学方法去除斑点等噪声,完成对泄漏区域的自动标记定位。通过对多个红外气体成像检漏仪采集到的SF6视频进行泄漏检测,实验结果表明,该方法能克服光线变化等背景扰动影响,实现泄漏点的检测和定位。     

气体泄漏红外成像检测系统的性能测试方法研究

气体泄漏红外成像检测技术以其高效率遥测成像等显著优势成为气体泄漏检测的有效手段之一,针对此类系统探测能力的评价方法不全面的问题,通过改造MRTD测量靶标及方式,提出了适用于被动式气体红外成像检测系统性能的最小可分辨气体浓度MRGC (minimum resolvable gas concentration)评价方法,设计并搭建了MRGC性能测试系统,并以乙烯气体为检测目标进行了测试,测试结果与系统MRTD曲线的变化趋势具有较好的一致性.      

水中气体目标的多波束声呐成像与检测算法

随着海底输气管道的使用日益增多,对输气管道泄漏的检测刻不容缓。文中提出一种基于多波束声呐的水中气体目标成像与检测算法。成像算法以MVDR(minimun variance distortionless response)波束形成算法为核心,归算水体位置信息和反向散射强度信息后实现对水体目标的声呐成像。对声呐图像采用基于数学形态学的边缘检测算法检测目标边缘,判断气体目标有无。通过水池试验结果证明,文中提出的算法流程能够有效地实现水中气体目标的成像与检测,具有较好的工程应用前景。     

基于脉冲涡流热成像的铁磁性构件缺陷检测

针对铁磁性构件损伤探测问题,提出了二维大津法(Ostu)与多尺度形态学梯度边缘检测相结合的方法,该方法基于脉冲涡流热成像的缺陷无损检测技术,处理分析红外图像,得到缺陷边缘特征,用于监测铁磁性构件的健康状态。首先利用脉冲涡流热成像装置对铁磁性构件加热,并使用红外热像仪摄取红外图像;然后利用二维Ostu算法对获得的红外图像进行分割,得到二值缺陷区域,并对其进行连通性计算,从而得到涡流线圈内缺陷区域,提取裂纹缺陷;最后对所得裂纹缺陷进行多尺度形态学梯度边缘检测,并运用物象关系,测量缺陷几何尺寸。构件缺陷试验证明该方法对缺陷边缘检测效果良好,实现了铁磁性构件缺陷的无损检测。     

基于直线段上下文的红外与可见光图像匹配

成像设备、所用光谱和拍摄时间等因素的差异给红外与可见光图像匹配带来了较大的困难。考虑到边缘直线段在异源图像中的稳定性,提出一种基于线段上下文的红外与可见光图像匹配方法。首先,采用LSD(line segment detector)算法检测出图像中的直线段,接着按照几何约束规则挑选出关键直线段,并计算它们的交点,将交点与Harris角点一起组成图像特征点;通过计算特征点四象限邻域内线段的得分,得到每条线段对特征点的贡献,在此基础上采用圆形阵列的方式,构建基于线段上下文的特征描述子;最后运用双向匹配策略和RANSAC算法实现红外与可见光图像的匹配。实验结果表明,所提方法能够对灰度差异较大的红外与可见光图像实现精确匹配,并且在鲁棒性和时间效率方面都要优于主流异源图像匹配算法。     

基于增强SVM算法的红外舰船图像识别研究

红外偏振成像技术是针对复杂环境中识别目标的重要技术手段,是近年来国内外红外成像技术研究的重点.针对近岸复杂背景下的军用舰船红外偏振图像目标识别问题,提出了一种基于机器学习的分类算法.首先提取图像HOG特征,结合SVM分类器正确检测出舰船目标和渔船目标;然后运用基于灰度的归一化模板匹配算法实现舰船目标的识别.仿真结果表明,该算法具有良好的性能,能够有效地识别红外舰船目标.     

一种基于RCRF+BCH算法的NAND FLASH纠错方案的FPGA设计与实现

针对可见光图像和红外图像的融合目标检测问题,提出了一种基于决策级融合的目标检测算法。通过建立带标注的数据集对YOLOv3网络进行重新训练,并在融合之前,利用训练好的YOLOv3网络对可见光图像和红外图像分别进行检测。在融合过程中,提出了一种新颖的检测融合算法,首先,保留只在可见光图像或只在红外图像中检测到的目标的准确结果;然后,对在可见光图像和红外图像中同时检测到的同一目标的准确结果进行加权融合;最后,将所得的检测结果进行合并,作为融合图像中所有对应目标的检测结果,进而实现基于决策级融合的快速目标检测。实验结果表明：各项指标在建立的数据集上均有较好的表现。所提算法的检测精度达到了84.07%,与单独检测可见光图像和红外图像的算法相比,检测精度分别提升了2.44%和21.89%,可以检测到更多的目标并且减少了误检目标的情况;与3种基于特征级图像融合的检测算法相比,算法的检测精度分别提升了4.5%,1.74%和3.42%。     

基于红外热像图局部熵差的泄漏定位方法

对气体泄漏流动的温度特性进行研究,提出一种基于热像图局部熵差的密闭容器泄漏定位方法.通过带有压缩因子修正的焦耳-汤姆逊系数计算,推导泄漏节流温差,利用热成像方式采集充入冷却压缩空气前后的被测对象温度场,进而根据多帧红外图像的局部熵差确定泄漏位置.实验结果表明,熵差算法有效克服了诊断过程中被测对象的外形和表面缺陷干扰,能够高效、准确地实现泄漏点定位.     

光伏板红外成像缺陷检测技术研究进展

以光伏板红外成像缺陷检测技术为对象,综述了近十年以来光伏板红外成像技术、光伏板故障类型和故障成因以及光伏红外图像处理算法新的研究成果,并对光伏板故障检测技术面临的挑战、光伏红外成像缺陷检测技术未来的发展方向及发展前景进行了总结和建议.为相关研究者了解光伏红外成像故障检测技术最新研究进展和发展方向提供参考.     

基于FPGA的红外成像系统及图像处理算法

红外成像技术一直是光电子领域的热点课题,由于受红外自身成像特点、红外探测器件工艺限制及成像环境的影响,导致红外图像噪声大、对比度低,造成红外图像待测目标模糊、图像信噪比较低、无法有效识别目标等问题。同时,传统红外图像处理系统往往无法在提升红外视频图像质量的同时兼顾图像处理速度。因此为提升硬件条件下的红外图像质量和图像处理速度,本文采用FPGA作为红外图像处理系统核心处理器,搭建集图像采集、视频解码、数据缓存及显示等功能的红外图像成像系统,并基于该系统提出一种改进的红外图像处理算法提升红外图像质量,包括改进的中值滤波算法、伽马变换与直方图均衡化组合算法以及改进的伪彩色变换算法。仿真和系统实验结果表明本文提出的红外图像处理算法可以有效地改善红外成像质量并保持红外图像的处理速度,提升了红外成像系统的性能。     

基于压缩传感理论的医学CT成像技术

本文主要介绍了压缩传感(CS)理论在医学CT成像技术领域中的应用及发展状况,同时综述了基于压缩传感的几种CT图像重构算法,并分别分析了它们的优缺点,最后阐述了未来的发展趋势。     

基于红外图像处理技术的设备过热故障源定位

传统的电力设备过热故障都是通过人工检测完成的,无法做到无接触检测,危险性较强。结合红外热成像理论,设计并实现基于红外图像处理技术的电力设备过热故障检测系统,介绍了系统的总体结构,通过远程图像采集模块完成电力设备范围内红外图像数据的采集以及预处理,DSP模块作为红外设备图像实时处理的核心,实现整个系统的控制及调控。利用FPGA模块实现图像信号数据的暂存、预处理及匹配等操作。详细分析了基于红外图像分割技术的软件设计基础和实现方法,并给出系统程序实现代码。系统测试结果显示,所提系统具有很高的可行性及实用性。     

太赫兹成像和光谱在医疗领域的应用综述

在医疗领域中,人们对于太赫兹成像与光谱的研究早已不再停留于几年前的基础研究了,而是深入到了以组织、细胞、皮肤成像以及中医药学检测分析等的集中研究.相比传统意义上的医疗手段,如超声波、X光、核磁共振及红外线等,太赫兹波技术具有更加显著的优势,主要体现在宽带光谱分析能力强、分辨率高及耗能低等方面.围绕着太赫兹成像和光谱技术,主要对太赫兹技术在生物医学和中医药学方面的应用分别进行阐述,分析了其在人体皮肤组织、肿瘤、骨密度、癌症以及中草药方面应用的现状和发展,并在此基础上,提出此阶段所面临的各种问题,并对今后太赫兹发展做出展望.基于上述的研究进展为太赫兹成像和光谱技术在医疗领域的应用奠定了基础.     

基于无字典模型的红外与可见光图像融合分类

针对传统图像分类识别方法采用单一传感器获得图像存在的局限和不足,提出了一种基于红外和可见光融合的分类算法。首先分别对红外图像和可见光图像提取密集型尺度不变特征变换（D-SIFT）,然后采用无字典模型（CLM）变换,并利用空间金字塔匹配（SPM）进行精细划分,最后用混合核支持向量机（SVM-CK）方式将红外和可见光在特征级融合并分类。在VAIS和RGB-NIR两个数据库上对该方法进行验证,融合后分类精度分别比单一图像源均有较大提高;与BoVW方法比较,精度分别提高了4.7%和12.1%。证明多数据源融合的方法综合了红外和可见光各自成像的优势,使获得的特征信息更完善,分类效果显著高于单一数据源的分类结果。     

基于长光程吸收池的痕量混合气体定量检测研究

光谱检测技术是痕量有害气体检测的主要方法。在气体检测中,傅里叶变换红外光谱包含着丰富的信息,其中峰值、峰位和峰宽等都可以作为定量检测依据。研究了峰面积作为检测依据的定量计算方法,在理论计算中针对不同方法,对定量依据、计算原理和存在误差进行了详细分析,比较了相互之间的优缺点。而后,运用基于阶梯函数的计算方法,结合痕量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫4种典型有害气体,进行了实验,验证了该方法在定量计算方法是可行的,证明以上四种气体可以同时测量,不会产生相互干扰,经C语言编程该算法仅占十几KB的存储空间,在实现光谱检测仪器小型化便携化方面发挥着重要作用。     

GFRP层压板脱黏缺陷的红外脉冲热波成像检测

针对玻璃纤维增强塑料层压板脱黏缺陷的红外无损检测问题,首先制备了一种人工脱黏缺陷试样,采用红外脉冲热波成像检测技术对脱黏缺陷进行检测,分析了层压板脱黏区和非脱黏区的表面热信号瞬态响应过程,以图像信噪比和标准化对比度作为评价指标,定量对比了热信号重构、复调制Zoom-FFT、改进的独立分量分析和主分量分析4种热图重构算法在脱黏缺陷识别中的作用.在此基础上,提出基于热信号重构增强的主分量分析算法,并验证了该算法在脱黏缺陷识别中的作用.研究表明:4种热图重构算法均可提高层压板脱黏缺陷定量识别能力,其中以热信号重构对提高缺陷区与非缺陷区对比度最为显著,主分量分析对热图噪声的抑制能力最强,基于热信号重构增强的主分量分析能够显著提高深度分别为0.5mm、1.0mm、1.5 mm的脱黏缺陷定量识别能力.     

基于openCV的红外与可见光双摄像机标定方法研究

随着红外热成像技术的不断发展,以及其非接触性测温的优点,人们对红外热成像技术的研究也越来越多;其中,红外与可见光图像的融合成为目前研究的热点;融合的主要难点是对红外和可见光摄像机的参数标定,已达到图像配准的目的。根据通用的摄像机标定技术,在VS2013环境下,结合开源的计算机视觉库OpenCV,开发了一套红外与可见光摄像机标定系统;该系统克服了红外热成像摄像机采集的棋盘格图像模糊的弊端,实现了红外与可见光摄像机的快速、准确的实时标定。     

基于双边滤波与帧差方差法的微小泄漏点检测

为了对器件的微小泄漏进行检测定位,本文介绍了一种利用红外热像对复杂器件进行微小泄漏点的定位方法,红外相机采集多帧经热气加热并进行差压脉冲操作时被测器件的红外图像。对红外图像进行双边滤波去除噪声后,利用泄漏点的温度场的变化即图像灰度值细微变化,提出了一种帧差方差法,通过增强泄漏点灰度值变化,能够准确定位到泄漏点位置,并对得到的泄漏点进行灰度值帧差概率计算确定是否为真泄漏点。实验证明：与其他方法相比本文方法能够有效去除周围噪声,克服了复杂器件易受红外反射率的影响、微小泄漏点变化幅度小、变化较慢的问题。并得到了较好的ROC(受试者工作曲线),同时可以满足工业生产中对微小泄漏检测的要求。     

太赫兹成像技术在人体安检领域的研究进展

分析了太赫兹波的特点及其在人体成像安检中应用的潜在优势,概述了国内外太赫兹人体成像安检的发展现状,总结了太赫兹人体成像安检技术正在向阵列化、多频段、复合式方向发展,并对国内外学者在太赫兹图像处理算法上的研究成果进行了总结。