基于偏振方向统计特性的目标背景差异特征分析

针对目前使用偏振参量图像分析目标背景差异的传统方法未充分考虑光作用物体后产生独特的偏振属性问题,提出一种基于偏振方向特征统计特性的目标背景差异特征分析方法,从一种新的偏振方向信息分析目标背景差异.首先,通过提取偏振角图像中的偏振方向信息构建偏振方向矢量图像,解决了由于噪声较多导致的偏振角图像无法有效直接利用的问题;其次,分别对4种偏振方向强度图像进行正交差分计算,得到偏振正交差分分量图像,并补充偏振方向周围±α偏振角度强度图像信息,得到偏振方向统计图像,通过提取出4种偏振方向的3种偏振特征图像,解决了传统偏振参量图像复杂背景下目标不突出的问题.实验结果表明,不同材质的物体具有不同的偏振方向,而通过提取偏振方向信息获取的偏振方向特征图像能更清晰地辨别复杂背景中的目标.客观评价指标表明,在偏振方向矢量图像中,目标区域的偏振方向朝向所对应的偏振方向特征图像,表达目标的信息更丰富,与其他偏振方向所对应的偏振方向特征图像相比,更能突出目标的特征.因此,通过偏振矢量图像可以快速提取出目标特征突出的偏振特征图像.     

陕北地区退耕前后土地利用/覆被变化及驱动力分析

在陕北地区1986—2008年土地利用/覆被数据库的基础上,分析其土地数量变化和转移矩阵,并从气候、人口和政策方面揭示土地利用/覆被变化的驱动力,得出如下结论:1)1986—1995年,陕北地区土地利用数量变化不大,发生土地转移的区域主要集中在陕北北部,年降水的增加趋势是导致沙地-低覆盖草地、低覆盖草地-中覆盖草地转移的主要原因,而人口快速增长则是草地-旱地转移的主要驱动因素;2)1995—2008年,陕北地区土地利用/覆被类型变化剧烈,有林地和中覆盖草地面积显著增加,旱地面积大幅减少.退耕还林生态补偿机制的实施,缓解了由于人均耕地面积减少而导致的人地矛盾加剧的问题,同时又通过退耕还林、退耕还草、封山育林、封禁还草等多种模式,直接导致了旱地-有林地、旱地-草地、疏林-有林地和沙地-草地的转移,与此同时,年降水的增加也有利于封山育林和封禁还草成果的巩固.退耕还林工程作为1995—2008年土地利用/覆被变化的主要驱动力,有效地促进了陕北地区植被的恢复.     

基于DCT的战机3D模型多重水印算法

为有效保证战斗武器装备3D（Three Dimensions）模型的独创性与安全性, 以战机3D模型为例, 利用数字水印技术, 将自身版权信息嵌入其中, 并提出了一种基于DCT（Discrete Cosine Transform）变换的3D网格模型多重水印算法。该算法将3D模型进行仿射变换, 以模型重心为三维笛卡尔坐标系原点, 分别抽取3D模型经主元分析后的顶点在XOY、XOZ、YOZ 3个2D（Two Dimensions）平面上的投影坐标数组。针对3组2D离散信号分别进行2D DCT变换, 并将2D数字图像水印分别嵌入到3组
变换后的中频系数中。多重水印的嵌入, 使其在仿射不变空间下, 实现了3D模型对简化、噪声、 剪切等攻击的鲁棒性。实验结果表明, 该方法不仅具有较强的鲁棒性, 而且具有良好的水印不可见性, 进而有效防止了战斗武器装备模型的非法二次开发或应用。     

基于改进RFBNet算法的遥感图像目标检测

针对遥感图像中的小目标存在信息少、易受背景干扰、特征表达较弱等缺陷, 导致目前通用目标检测算法在对这类小目标进行检测时效果不理想的问题, 为提高对遥感图像中小目标的检测能力, 提出一种基于RFBNet的改进算法. 该算法以RFBNet为框架, 首先利用自校正卷积取代特征提取网络中的常规卷积, 以扩展感受野丰富输出, 进而强化对弱特征的提取能力; 然后设计多尺度特征融合模块, 丰富浅层特征图的抽象信息; 最后设计稠密预测模块, 提前在较浅层整合上下文信息, 使最后阶段的每层输出都含有丰富且联系紧密的多尺度特征信息. 将该算法在数据集UCAS_AOD和NWPU VHR-10上进行实验, 平均检测精度分别达83.4%和94.8%. 实验结果表明, 该算法有效提高了遥感图像中目标检测的精度, 且针对遥感图像中的小尺度目标检测问题改善明显.     

基于十字模板匹配的靶场目标检测方法

针对现代靶场所面临的测量目标小、 距离远、 目标与背景对比度低以及匹配算法计算量大、 时间复杂度高等问题, 提出一种基于数字图像处理的靶标检测方法。该方法以十字特征直线代替模板进行粗匹配, 仅对搜索图中像素点数目较少的一段灰度区域进行匹配, 从而大大减小了计算量, 使匹配速度得到极大提高。通过CCD（Charge Coupled Device）相机采集的靶场目标序列图像进行仿真实验, 实验结果表明, 该算法匹配速度快、 较传统的灰度相关算法具有较强的鲁棒性。     

基于概率密度分割的特征约束角点匹配方法

为克服Harris算子特征点匹配的角点群聚现象, 提出了一种基于概率密度的角点匹配算法。该方法将角点间的图像距离作为基本区域划分的主要参考系数, 利用划分区域的角点概率密度减少匹配区域, 然后将区域外的特征点判定为伪角点并将其去除。实验表明, 该改进算法的匹配结果有效地减少了干扰点, 从而提高了算法的实时性和准确性。     

多级方向引导滤波器及其在多传感器图像融合中的应用

基于多级方向引导滤波器, 提出一种图像多尺度几何分析方法, 并将其应用于多传感器图像融合中. 首先利用引导滤波器对图像进行多级边缘保持分解, 得到一个近似子带和多个不同尺度上的细节子带; 然后采用楔形小尺寸方向剪切滤波器对细节子带进行方向分析, 在不同尺度上生成多个方向子带, 根据近似子带和方向细节子带所具有的不同物理意义, 分别采用不同的融合准则对分解后的系数进行合并处理; 最后通过对合并后的系数进行简单的叠加计算获得重构图像. 该方法有效解决了在其他多尺度分解中滤波器缺乏自适应性和图像分析不具备平移不变性的问题. 多组图像融合实验结果表明, 在图像融合过程中, 该方法的性能优于已有的其他典型多尺度分解方法.     

激光光束质量参数测量中的奇异值分解

基于奇异值分解拟合双曲线方法, 对激光光束质量参数进行测量. 通过分析激光光束质量参数测量中应用正规方程组拟合双曲线的优缺点, 给出采用奇异值分解拟合激光光束束宽变化双曲线的拟合优度判断方法, 并对比了奇异值分解和正规方程组两种双曲线拟合方法的拟合精度. 结果表明, 在激光测量中, 用奇异值分解方法拟合曲线, 在曲线拟合精度和曲线拟合优度上均取得较好效果.     

基于SEBAL模型的冀蒙接壤区ET反演

以位于半干旱地区的冀蒙接壤带为研究对象,利用SEBAL模型和邻近研究区10个气象站点的气象数据,反演得到研究区内各种土地覆被/利用类型的日蒸散规律,并与来自张家口市的蒸散数据作了比较,反演得到的蒸散发精度较高.研究结果表明:1)水体、林地蒸散呈现双峰结构,其他土地覆被/利用类型呈现单峰结构;2)研究区域内日蒸散发量的排序是:林地、水体、草地、居民点、未利用地、耕地、沙地.     

激光能量密度分布的测量方法

提出一种用于激光能量密度分布测量与分析的方法, 首先采用图像处理方法对激光光斑图像进行检测处理, 再对激光光斑波面进行拟合, 并采用伪彩色对激光能量分布进行三维显示. 采用Zernike多项式对波前进行拟合和重构, 讨论了拟合采样点的布设方法, 并用激光能量密度测试精度平均误差较小的同心放射状采样点布局方案. 采用伪彩色算法对二维光斑图像进行三维模型显示, 反映光斑不同区域能量分布的相对 大小和位置. 实验结果表明, 该方法基本满足激光能量密度分布检测的要求.