行均值梯度与直线拟合联合优化的UUV海面红外图像海天线检测

在近海面水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)的红外图像采集过程中,由于波浪起伏引起的高倾斜度、海空背景复杂等原因,红外图像的噪声过大,不利于目标的识别与海天线的检测。为此提出了一种海天线检测的改进方法。首先,将经过中值滤波和非线性增强预处理后的红外图像进行处理,得到行均值梯度图,确定海天线粗略位置;然后对其中的天空区域和海面区域进行滤波平滑处理,平滑二者背景中灰度起伏较大的噪声;最后利用优化的直线拟合法对天空区域和海面区域滤波后的图像进行海天线提取。实验结果表明,该方法可改善海天线位置的检测效果,具有较强的通用性,适用于复杂的海天环境。     

基于结构森林边缘检测和Hough变换的海天线检测

海天线是海面环境图像所具有的重要特征之一,海天线的检测对划分海空、海界区域以及目标检测有重要作用.提出了一种结合结构森林快速边缘检测和概率Hough变换的海天线检测方法.首先通过高斯低通滤波来减小海面浪纹、光照反射等局部纹理影响,然后使用已完成训练的结构化随机森林为每个像素贴上边缘标签——二值化,最后通过Hough变换原理拟合海天线.实验结果表明,该方法可以较好地忽略局部干扰边缘,强化边界提取,对复杂海天背景下的海天线检测具备鲁棒性和高准确性.     

基于小面核滤波的快速红外舰船检测方法

针对复杂海天背景下红外舰船目标的实时检测需求,提出了一种基于小面核滤波的快速红外舰船检测方法.在频域视觉显著性计算原理的启发下,结合小面拟合模型,设计了一种高效的时域小面卷积核,以抑制背景并增强具有高亮灰度对比边缘的红外舰船目标,进而确定候选目标区域.然后采用一种L0梯度最小化滤波方法,实现候选区域中目标区域的灰度均衡,以完整并准确提取目标形状.最后根据舰船的尺度和形状特性,完成目标判别.实验中对3组公开实拍红外图像数据集进行了测试,实验结果表明:本方法具有较好的鲁棒性,其对3组数据的检测准确率均高于90%,在PC平台上的处理速度维持在10ms量级,优于现有的典型方法,能够满足多数工程应用需求.     

基于背景差分的高速公路运动目标检测算法

针对背景差分法难以适应光照变化频繁且对实时性要求较高的高速公路监控环境的问题,提出一种差分图像自适应阈值确定算法,利用统计学方法对差分图像中目标的灰度值进行快速有效的分类,并将分类界限作为自适应阈值,再利用差分图像的梯度分布辅助判断运动目标的区域.试验结果表明,该算法可以适应不同的监控环境,能准确识别交通目标,且具有较好的稳定性.     

文本区域字符颜色极性判断方法

文本区域的字符存在着不同的颜色极性.为了能够正确地把文本区域的灰度图像转换成OCR识别软件可以识别的二值图像,提出了一种判断文本区域字符颜色极性的方法.首先计算文本区域的灰度-梯度共生矩阵,并根据目标函数快速地找到分割的灰度和梯度最佳阈值;然后在此基础上提取特征向量,送入神经网络进行分类;最后根据颜色极性判断的结果,分割出字符.实验结果表明,提出的方法在复杂度不同的背景下,正确地识别出了不同类别的字符颜色极性.     

海面背景红外目标的识别算法

为了实现多角度状态的舰船目标识别,针对低信噪比下海面背景的目标红外图像,提出了一种基于分段拟合的稳定提取海天线信息的算法。在此基础上对经过目标分割后得到的感兴趣区域统计提取舰船目标的形状特征、位置特征等,考虑海面的干扰目标,设计综合分类器,通过对提取的各目标特征进行概率融合的方法实现目标判断。进行了仿真平台软件的试验测试。结果表明,使用该算法可以实现在不同环境和未知海天线的情况下对海面舰船目标多角度状态的可靠识别。     

结合灰度熵变换的PCNN小目标图像检测新方法

为了自动地进行小目标图像分割检测,从含单一弱小目标图像的特征出发,提出了一种结合灰度熵变换的脉冲耦合神经网络(PCNN)小目标图像分割检测新方法. 该方法在对有随机噪声和复杂背景图像进行非线性灰度熵变换滤波的基础上,考虑灰度熵值灰度图在满足先验概率目标背景比条件下,选择包含单一小目标局部窗口作为处理图像区域,并在局部最小交叉熵判据下,进行改进型PCNN迭代分割检测处理. 实验结果表明,该方法不仅能可靠地检测出复杂背景及随机噪声干扰下弱小目标,并且在PCNN运行处理过程中,可自动地完成最佳分割检测.     

动态起伏海面上低飞目标电磁散射Doppler频谱的有限元-区域分解法数值模拟

提出了基于有限元-区域分解法(FEM-DDM)的双级准静态方法, 数值模拟分析了二维风驱动态海面上低飞目标的Doppler (DP) 频谱. 快速运动目标的DP模拟需要在极小的时间尺度上进行, 巨大的运算量要求很高的单位时间步长运算速度. 利用频域的FEM-DDM, 海面低飞目标的有限元计算只需在其所属的DDM子区域进行, 而目标与其他子区域海面的相互作用通过DDM耦合矩阵精确描述. 缓变的动态海面则在大的时间尺度上进行模拟, 此时有限元计算遍历所有DDM子区域, 提取海杂波谱. 数值结果首先同前后向迭代法以及现有文献中的海杂波谱做了一致性验证. 接着模拟并分析了不同海况、有无舰船目标的情况下海面上低空飞行目标的时域回波、Doppler频谱及其与目标飞行高度、观测角等特征参数的关系.     

海面目标与海天背景合成的红外图像数值模拟方法

在对海面目标红外图像理论模拟的研究中,已经能分别计算出目标和海面大气背景的红外图像,作者研究了在此基础上用数值方法模拟海面目标和海天背景合成的红外图像的计算原理和方法,编制了生成合成红外图像的计算软件并计算了某舰的模拟热像。     

基于假设检验的SAR图像机场跑道自动识别

针对复杂条件下合成孔径雷达图像中机场目标自动检测识别问题,提出了一种基于假设检验的机场跑道自动识别算法,利用雷达图像中跑道灰度特性和结构知识,通过迭代分割和形态学滤波提取感兴趣区域,抑制具有类似灰度特性的水域对跑道线检测的影响,并结合Hough变换和线段跟踪连接提取候选跑道,最后采用假设检验方法对机场跑道进行识别.试验结果表明该方法可快速有效地检测识别复杂背景下低分辨率、低信噪比合成孔径雷达(SAR)图像中的机场跑道.     

海上目标的实时图像处理系统设计

针对海洋背景的基本特点,确定了具有双视频输入（用TMS320F2812实现视频采集）、基于流水工作模式和可拓展结构的8片TMS320C6416T图像处理系统方案．通过2812-XINTF接口与多片6416-HPI接口连接,实现图像数据传输;软件采用结构化、模块化编程,易于扩展和维护;算法采用随机Hough变换求取海天线从而确定海天区域;基于多梯度特征的目标检测算法检测目标;利用目标的灰度和不变矩特征对检测出的目标进行跟踪．实际海洋环境的试验表明,所采用的图像处理算法效果良好．该系统还可实现对目标的被动测距、可见光和长波红外图像的双波段图像融合等功能．     

局部彩色图像的篡改检测与内容修复方法研究

彩色图像的篡改检测与内容修复是一项富有挑战性的研究工作。以四元数指数矩理论为基础,提出了一种适合于彩色图像的局部图像篡改检测与内容修复方法。该方法首先根据四元数指数矩幅值的旋转不变特性,对彩色图像的复制-旋转-粘贴篡改进行检测,以检测出篡改区域和被复制区域;然后结合噪声估计技术对篡改区域与被复制区域进行区分,以定位出篡改区域;最后利用总体变分模型对篡改区域进行修复,以得到修复后的彩色图像。仿真实验表明,该方法具有良好的局部图像篡改检测、定位和自修复能力。     

雾天图像清晰化方法及应用

针对雾天户外图像的退化现象,提出了一种基于大气模型的完全自适应的图像清晰化方法。该方法根据图像的灰度分布特性,求出天空区域灰度的最佳近似正态分布,再由这个近似正态分布得到天空区域的灰度均值,同时根据灰度直方图分割出各个景物的深度区域,然后利用大气模型列方程组,可得归一化辐射率的值,从而能够实现雾天图像清晰化。实验表明,该方法对雾天退化图像的清晰化效果较好。     

雾天图像清晰化方法及应用

针对雾天户外图像的退化现象,提出了一种基于大气模型的完全自适应的图像清晰化方法.该方法根据图像的灰度分布特性,求出天空区域灰度的最佳近似正态分布,再由这个近似正态分布得到天空区域的灰度均值,同时根据灰度直方图分割出各个景物的深度区域,然后利用大气模型列方程组,可得归一化辐射率的值,从而能够实现雾天图像清晰化.实验表明,该方法对雾天退化图像的清晰化效果较好.     

汽车图象中字符目标的提取算法

针对汽车图象的复杂背景和多变的光照条件,提出一种用于汽车图象的字符目标提取算法,该算法采用了基于边缘分析的二值化算法结合自适应的形态滤波方法,对字符图象的灰度和纹理分布进行了分析,设计了一种基于一维边缘分析的二值化方法,与其他传统分析方法比较,该方法在运算速度和抗干扰能力上明显优势,在对二值化图象进行分割时,不采用固定形态滤波结构元素,而是根据子域及其邻域关系自适应地调整用于滤波的结构元素,更有效     

基于胸环靶图像灰度特点的有效靶面提取算法

分析了室外复杂环境下自动报靶系统采集的胸环靶图像特点。提出基于图像灰度特点的有效靶面提取算法。将彩色图像灰度化,提取图像的边缘;对灰度图像进行平滑处理,并进行阈值分割;联合图像边缘和阈值分割结果,提取最大连通区,进行合适的形态学处理即可获得有效靶面区域;根据靶面区域映射出有效靶面,并裁剪合适的尺寸。算法能准确地定位完整的靶面区域,不受胸环靶颜色的限制;且对复杂环境有很强的适应性,在绝大多数的室外环境下都适用。     

天空背景红外图像仿真

为了使天空背景辐射强度光谱分布最终生成红外探测器焦平面上背景辐射功率分布图像,需要对天空背景辐射各影响因素进行分析,建立准确的背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型.本文利用MODTRAN软件计算不同天候条件下的天空背景辐射强度光谱分布,建立了背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型,给出了天空背景在焦平面上的辐射功率计算方法,利用天空背景辐射功率分布生成其红外图像.最后编写了仿真软件,生成不同天候天空背景图像,并与红外热像仪拍摄的天空背景图像进行了比对,其变化趋势有较高的一致性.     

基于区域标注的车牌提取算法研究

提出了一种基于区域标注的方法来实现静态图像中的车牌提取。车牌提取的主要步骤由以下几步构成:原始图像灰度化、数学形态学处理(前景图像处理)、图像二值化(阈值法)、图像滤波处理、特征区域标注,车牌特征提取、采用matlab进行实验仿真。在实验中,通过对各种场景下采集到1 000幅图像做测试,车牌定位率为98%。实验结果表明基于区域标注的车牌提取算法运算快,对背景较为复杂的图像中车牌的提取有良好的效果。     

基于降低图像分辨率的红外目标跟踪方法

灰度图像色彩信息贫乏，背景噪声不易抑制，会导致分割误差大，使跟踪点发生漂移．针对此问题，提出了基于改变图像分辨率的红外目标跟踪算法．以减小图像分辨率的方法，采用逐点匹配。对下一帧图像进行目标9种方向的跟踪判断．实验结果表明，采用该算法运算速度快。解决了在强背景噪声的情况下跟踪点发生漂移的问题．