基于虚警识别与空-频域显著性映射的红外弱小目标检测算法

为了提高复杂背景与低信杂比率环境下的弱小目标检测准确度,有效控制虚警的干扰,考虑真实目标与背景的差异,设计了虚警识别耦合空-频域显著性映射的红外弱小目标检测算法。首先,根据红外中心像素在不同方向的强度,基于中值滤波器,构建了新的噪声滤波方法,充分抑制红外背景中的噪声干扰。随后,考虑中心像素与其邻域像素间的强度差别,设计背景抑制滤波机制,消除背景信息。根据初始红外图像与背景抑制结果,在空域内计算灰度映射。基于Fourier变换的相位谱,在频域内提取红外目标的显著性映射。利用背景的均值与方差,通过一个滑动窗口,建立候选目标检测方法,从灰度映射与显著性映射中确定候选目标。最后,利用真实目标位置的相关性,建立虚警识别方法,从候选目标中消除虚警,以保留真实弱小目标。实验数据表明:较已有的弱小目标识别技术而言,在复杂干扰背景下,所提方案可准确定位出真实目标,拥有更大的信杂比增益值与背景抑制因子,以及更好的ROC(receiver operating characteristic curve)特性曲线。     

基于雷达和红外的序贯粒子PHD滤波融合算法

针对粒子概率假设密度(PHD)滤波算法在虚警、漏检情况下,目标状态估计不稳定和目标可观测性较弱的问题,提出了一种基于序贯融合的粒子PHD滤波方法,利用雷达和红外传感器多目标进行融合跟踪.其基本思想是先对红外传感器进行粒子PHD滤波,再将红外传感器滤波结果作为雷达的预测值,然后利用雷达观测的数据进行更新,这样通过雷达和红外传感器交替工作保证目标状态的可观测性,从滤波器输出结果即可得到目标的状态信息.仿真结果表明,在虚警、漏检和密集目标环境下,该方法是有效的和稳健的.     

提高红外点目标图像单帧检测概率的背景抑制法

给出了一种低信噪比红外点目标图像检测的新方法．利用背景图像相对于目标图像具有相关长度长、在频域空间处于低频部分的特点，提出了在空域对红外点目标场景图像进行高通滤波的方法，达到抑制背景、提高目标图像信噪比的效果．进一步讨论了自适应门限曲面函数的建立．实验表明，该方法可以在满足总体要求的红外点目标图像信噪比和虚警目标个数的条件下，最大可能地提高红外点目标图像的检测概率．     

提高红外点目标图像单帧检测概率的背景抑制法

给出了一种低信噪比红外点目标图像检测的新方法，利用背景图像相对于目标图像具有相关长度长、在频域空间处于低频部分的特点，提出了在空域对红外点目标场景图像进行高通滤波的方法，达到抑制背景、提高目标图像信噪比的效果，进一步讨论了自适应门限曲面函数的建立，实验表明，该方法可以在满足本要求的红外点目标图像信噪比和虚警目标个数的条件下，最大可能地提高红外点目标图像的检测概率。     

基于分形和动态规划的复杂背景红外目标边缘检测

针对复杂背景下红外图像目标准确分割的难题,提出一种基于动态规划理论的边缘检测方法.首先根据分形理论,利用红外图像的灰度特征及纹理特征建立优化控制函数;利用局部自适应门限技术寻找潜在目标点,计算最小累计代价阵;在动态规划理论的最优控制下,完成复杂背景下红外图像中目标的边缘检测.实验结果表明,该方法能够有效地提取目标,减少虚警率.     

基于各向异性双边滤波红外背景抑制方法研究

红外复杂背景抑制作为红外弱小目标检测的重要环节,直接影响着后续算法的目标检测概率和虚警率.针对各向同性双边滤波背景抑制方法因无法改变背景预测方向,在方向性的结构化云边缘存在较大预测残差的问题,本文设计了一种利用原始图像邻域统计信息自适应更新滤波尺度、掩模尺寸和滤波方向的各向异性双边滤波背景预测器,以最大限度地分离目标和背景.仿真实验表明该方法对输入信杂比为4的目标的信杂比增益大于4和对原始图像邻域杂波的背景抑制算子大于4.     

基于加权核范数最小化的红外弱小目标检测

提出一种基于加权核范数最小化的红外弱小目标检测方法.该方法将原始红外图像转化为新的红外块图像模式,在红外块图像上,以鲁棒主成分分析(RPCA)为基础,将图像数据矩阵分解为一个低秩矩阵和一个稀疏矩阵;针对RPCA模型对复杂背景描述能力弱的不足,引入了加权核范数来更好地描述背景的低秩特性,并给出了相应的优化求解算法;同时,给出了一种自适应阈值分割方法,准确地从稀疏目标图像中提取出弱小目标.基于天空、海洋、山地、沙漠4种不同场景进行红外弱小目标检测,并比较了该算法和已有算法的性能,结果表明:该算法能有效地降低复杂背景边缘产生的虚警,提高目标检测准确率.     

红外图像中的行人检测

为了有效地检测红外图像中的行人,提出了一种基于神经网络的检测方法。采用三维中值滤波来提取背景图像,用图像差分法提取目标区域(regions of interest,ROIs),提出傅里叶描述子作为目标区域形状特征;设计了BP神经网络分类器并用来对ROIs进行识别。通过大量不同种类不同形状的样本对分类器进行验证,结果表明该分类器具有较高的识别率和较低的虚警率,能够快速有效地识别ROIs,具有良好的分类能力。     

圆锥扫描红外地平仪小型化结构设计

从红外地平仪组成形式的改进设计、光学扫描方案的改进设计和电机组件的改进设计三个方面阐述了单圆锥扫描红外地平仪小型化结构设计的方案.通过小型化结构设计,单圆锥扫描红外地平仪的体积、重量和功耗均有明显降低,达到了小型化的设计目标.     

一种小型离轴三反射系统的光机设计

基于某红外相机的离轴三反射光学系统,本文设计了小型的三反射系统用于实验,以进一步了解红外相机的光机结构设计中的关键技术。本文首先进行了光学设计,并在光学的基础上进行了结构设计,并通过加工试验件进行装调实验,验证了设计的合理性,达到了预期的目标。     

车载热成像行人检测RoI提取方法

热成像适合低照度行人检测,车载热成像背景灰度分布变化大,行人目标易与背景干扰物混淆,捕捉远距离行人困难,以双阈值分割方法提取RoI(region of interest)很难满足系统召回率和虚警率要求.针对车载热成像行人检测,提出新的RoI提取方法,包括图像预处理、RoI提取和后处理.设计膨胀最大值滤波器进行图像增强;利用Haar-like特征来改进自适应双阈值分割法进行RoI提取,设计增量计算模型以提高计算效率;设计目标时序特性和空间对称性过滤器来排除虚假RoI.与基准方法相比,当虚警率不高于40时,本文方法提高召回率49%,且RoI提取速率不低于18帧/s.     

一种应用于RAKE接收机的高效率多径搜索器的设计与实现

提出了一种低复杂度、低硬件开销的多径搜索器结构.利用扰码匹配滤波器和峰值检测方法完成初步的多径搜索;引入一种假径搜索方法来代替非相干多帧平均的方法,提高了多径搜索的正确性,同时避免了采用大量存储单元.仿真结果表明:在给定的瑞利多径衰落信道条件和信号能量比条件下,该多径搜索器可以将搜索错误率保持在15%以下,较2帧的非相干多径搜索器,错误率减小5%,同时面积减少31.19%;较4帧的非相干多径搜索器,错误率减小1%,同时面积减少58.42%.     

改进的混合高斯模型的运动对象分割算法

针对视频序列中运动对象分割问题,提出一种改进的混合高斯模型分割算法.该算法首先由混合高斯模型得到前景,之后用当前帧的前景区域与上一帧对应位置做差,区分出实际变化区域及误检区域并为误检区域赋予较大的更新速率,从而有效地改善了长时间静止物体转为运动后留下的"鬼影"及光线突变导致的大面积误检情况.采用阴影抑制和形态学滤波使得前景目标分割的性能得到有效的提高.实验表明,本算法能够迅速响应实际场景的变化,准确分割出运动对象.     

基于信号重构的伪随机跳频引信信号处理技术

针对多普勒失配引起的伪随机跳频引信定距精度差及工程实现难度大的问题,提出了一种基于信号重构的伪随机跳频引信信号处理方法.首先利用发射信号重构一组用于匹配滤波的本地参考信号,然后将这组信号分别与目标回波信号进行相干积累,当其中任一通道相关值超过预设门限时,即可判为定距成功.仿真实验结果表明,该算法能够对目标区域进行精确探测,有效地解决了伪随机跳频引信多普勒失配引起的定距精度差、虚警概率高等问题.     

工业网络流量异常检测的概率主成分分析法

针对主成分分析(PCA)法用于工业测控网络流量异常检测时存在的误报率高的问题,提出了一种基于概率主成分分析(PPCA)的检测算法.首先通过分析误报成因,建立了工业测控网络流量矩阵的PPCA模型,然后使用迭代变分贝叶斯算法辨识该模型的参数,再利用模型参数估计值求解流量矩阵的秩的分布函数并得到秩的极大似然估计值,最后以秩的跃变状况为判据进行异常流量检测.模拟攻击实验表明,该方法使漏报率平均下降了32%,从而有效降低了PCA方法的误报率.     

基于稀疏向量距离的网络入侵数据检测

传统的网络入侵检测速度慢、实时性差,且误报率较高。为此,提出一种基于稀疏向量距离的网络入侵数据检测方法。该方法首先对所获得的网络样本数据进行初步分析,采用K-means算法对样本数据包进行量化处理得到该数据流的位置分布集,使用压缩感知的稀疏编码技术处理,得到数据的稀疏表示,然后通过随机投影获取数据集的二值哈希编码可以近似地表示稀疏向量的距离,与设定的阈值进行比较,判断该数据是否为入侵数据。根据这些稀疏向量的距离能够快速而准确地检测到入侵的网络数据。实验结果表明,相对于传统检测算法,本文算法具有速度快、实时性好、误报率低等优点,使入侵检测系统的性能得到了很大提高,充分确保了网络的安全性。     

基于三角核估计模型的运动目标检测方法

文章对基于高斯模型的运动目标检测算法进行了研究,在此基础上,采用三角核估计的非参数方法来对背景建模,从而检测出运动目标;并结合检测结果来更新样本和带宽,提出了与之相对应的背景更新方法。实验结果证明,该方法能准确快速的检测出运动目标,具有较强的鲁棒性。     

基于可行矩阵分析的被动传感器数据关联方法

在以两异面直线之间的距离为关联度的基础上,提出了一种基于可行矩阵分析的被动传感器数据关联方法. 首先建立一个可行矩阵,通过对可行矩阵的元素进行分析以减少候选关联对个数,然后求解二维分配问题得到正确关联对集合. 仿真结果表明,该方法在漏检、虚警、目标密集的环境下,数据关联正确率与直接采用二维分配方法相同,计算时间明显减少.     

一种毫米波防撞雷达频域恒虚警处理新方法

针对毫米波防撞雷达中目标信号检测虚警率高的问题,提出一种基于有序统计量在瑞利分布杂波背景下的频域恒虚警检测(OS-CFAR)的方法。该方法通过对雷达差频信号的频谱进行检测,对检测后的信号进行杂波对消,使系统从雷达中频信号的频谱中检测出目标信号的谱线并滤除杂波。准确检测目标的同时去除干扰,从而降低目标信号检测虚警率。仿真结果证实了该方法适用于多目标干扰环境,能有效对抗杂波干扰,具有良好的虚警控制能力,提高了雷达系统的有效性。     

基于粗糙集的传感网络节点故障诊断方法研究

传感网络节点一般分布于环境复杂的区域,当前故障诊断方法诊断精度低,虚警率高,整体性能低。提出一种基于粗糙集的传感网络节点故障诊断方法,给出传感网络结构图,采用粗糙集方法,通过过滤传感网络节点故障数据不关键属性集,得到简化的节点故障属性集,保持了分类能力,提高了运行效率。通过对传感网络故障节点数据进行约简,减少传感网络节点故障数据特征向量维数。建立简化层次各异的传感网络节点故障诊断决策网络,对故障诊断决策规则覆盖度进行分析,求出所有符合既定采集规定的诊断决策规则集,完成新故障状态的处理,实现传感网络节点的故障诊断。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的诊断精度,而且虚警率低、整体性能高。