基于多视点的快速原型化方法的研究

提出了一种结合多视点的快速原型化方法，该方法及其需求定义过程主要使用视点和视点模板来定义用户的需求，从而提高了需求规格说明的可读性和可审查性。此外，本文也讨论了这个新方法的特点和今后需要解决的问题。     

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．     

船舶操纵模拟器视景系统中视点跟踪的实现

首先对船舶操纵模拟器视点的必要性以及实现方法进行分析，提出了“有限视点跟踪”的概念，通过在视景系统中设置多个彼此独立的视点，相应视点的视景显示通过不同的通道，从而实现船舶操纵模拟器的视点跟踪，这种方法与利用传感器技术的观点跟踪相比较，实现相对容易，而且对视景系统的更新速率不会造成影响。     

多尺度多视点舰船目标红外视景仿真

基于模块化方法构建了舰船目标的多尺度多视点三维特征模型.根据大气传输参数、舰船材质的热物性参数和舰船温度分布,通过设置仿真软件Vega的SensorVision模块和SensorWorks模块参数,实现了舰船目标的多视点红外视景仿真.在此基础上,由多视点原始级别的红外仿真图像与二维高斯模糊模板进行卷积达到模糊降分辨率的效果,从而仿真出多尺度多视点的舰船目标红外图像.仿真结果表明,仿真生成的红外图像与实际图像较为接近,符合实际成像条件下的成像规律.     

基于灰度共生矩阵和区域生长算法的红外光伏图像分割

随着光伏产业的迅速发展,这种光伏新能源在各个方面正扮演越来越重要的作用,因此对光伏面板的维护和状态监测就变得尤为急切。而对光伏面板红外图像的分割是后期对光伏面板故障检测的基础。因此,针对红外光伏图像对比度低、信噪比低等特点,本文提出一种改进的区域生长算法结合灰度共生矩阵(GLCM)的纹理特征和图像的梯度特征对红外光伏面板图像进行分割,该算法通过图像的梯度特征和灰度共生矩阵的熵特征对原始红外光伏图像进行预处理,获得梯度特征和熵特征图像加权叠加后的预处理图像,然后再利用红外图像灰度直方图分布集中的特点,针对需要人工干预进行种子点的选取,实现自动进行种子点的选取,同时对区域生长准则进行改进,使其能够自动的调整生长阈值,从而可以分割出光伏面板区域。实验结果表明,本文算法相比OTSU和K-means聚类算法分割效果更好且更接近手动分割的目标区域。     

用于焊缝跟踪的调制式红外光学传感器

叙述了一种以脉冲调制的红外光束为信号光源的焊缝跟踪传感器。通过对接 收信号的滤波及“自适应消噪”处理,可以有效地克服电弧光的干扰;利用光源的脉冲 驱动特性,加大了瞬时信号功率,改善了光学传感器对工件表面的适应性。传感器结构简 单、体积小、灵敏度高、能同时实现对焊缝在水平及高度两个方向的自动跟踪在埋弧 及明弧自动焊中均能准确地跟踪。     

基于OpenGL红外视景仿真研究

在建立目标三维温度场和红外辐射场的基础上，考虑相应的大气传输修正，提出了基于OpenGL的目标和背景模拟方法；简单介绍了基于OpenGL工具创建三维图形的步骤，并依据创建步骤对目标、背景模拟生成进行具体分析；借助于专业的CAD软件对目标进行几何建模，并将计算的辐射亮度量化为灰度值进行渲染处理；依据数据库技术，选用合适实拍背景图像处理后纹理映射生成背景；并利用OpenGL的双缓存技术实现红外视景的动态生成．     

GaAs红外发光管芯片的表面性质

利用扫描电子显微镜观察 Ｇａ Ａｓ 外延层及 Ｉ Ｒ Ｌ Ｅ Ｄ 芯片的表面，测量了输出辐射强度随芯片表面不同形貌的变化，讨论了 Ｇａ Ａｓ 红外发光二极管外延及芯片工艺对器件光学、电学性质的影响． 结果显示，芯片表面玷污、划伤，电极磨损，使输出辐射强度降低．     

基于概率数据关联算法的红外弱小目标跟踪

从数据关联的角度,利用概率数据关联算法实现单个红外弱小目标的跟踪。实验结果表明,在杂波环境下,概率数据关联算法可以稳健地跟踪单个红外弱小目标的目标状态。     

运动目标的快速检测与跟踪算法研究

传统的模板匹配算法精度虽高,但运算量大、效率较低。本文结合了帧差法以及多分辨率图像匹配的优点对模板匹配算法进行改进,并通过引入“预测”机制改变初始搜索点,减少了匹配区域,提高了运算速度,满足了实时处理要求。同时,采用了一种根据灰度特征进行模式匹配的跟踪算法,提高了模板匹配法对于目标运动姿态变化的自适应能力。仿真结果表明:上述算法在目标方向、平移、旋转以及图像背景、对比度、亮度发生改变时,均能较好的检测到目标。     

一种非接触式实时视线追踪系统的设计

为方便残疾人和老年人使用计算机进行信息交互,设计了一种非接触式低成本视线追踪系统.系统设计了一种双环形红外光源,通过交替照射用户脸部,用单CCD摄像机得到"亮瞳"和"暗瞳"的相邻两帧图像.将这两帧图像做差得到瞳孔的位置,使用椭圆拟合方式求得瞳孔中心,加之在"暗瞳"图像上得到的普洱钦斑中心,从而确定了局部视线的盯视方向.基于人类视线移动的特点,提出了使用神经网络和卡尔曼滤波相结合的方法进行瞳孔跟踪,最后给出了视线映射模型和校准方式.     

基于多视角特征协同融合的红外导引头目标追踪算法

由于非制冷红外热像仪采集的红外图像具有对比度低、纹理模糊的特点,仅仅利用灰度特征很难实现稳定的追踪性能,严重制约复杂环境下武器装备精确打击的能力。在多视角协同学习的基础上,利用脊回归具有解析解的优势,通过最小化类内方差来分析样本之间的类内结构关系,提出一种基于最优间隔分布与多视角特征协同的红外目标跟踪算法,可以同时优化类内间隔方差和类间间隔方差,实现红外目标的实时精确追踪;针对传统模型参数更新适应性不强的问题,引入峰值旁瓣比对跟踪参数进行自适应更新,提升模型的泛化能力。大量定性定量仿真实验结果表明,提出的红外目标追踪算法在目标发生部分遮挡、运动模糊、背景干扰、旋转以及灰度变化等复杂环境下,能够较准确地追踪目标,具有重要的理论和应用研究价值,适合高性能低成本非制冷红外导引头。     

发光二极管光轴测量的实验研究

提出对光电传感器使用的发光二极管进行光轴测量的必要性，并采用面积加权法对其进行测量。得到芯片位置变化及芯片加载电流变化对光轴位置的影响。     

基于可见光通信的图像传输系统

针对无线图像传输系统抗干扰能力差、保密性低等问题, 设计并研制了基于可见光通信的图像传输系统。该系统采用51 单片机为主要控制器, 以发光二极管发出的高速调制可见光作为信息载体, 利用光电二极管接收光载波信号, 并通过PC 机获得图像信息, 实现了基于可见光通信的无线图像传输。实验结果表明,该系统抗电磁干扰能力强、成本低、功耗小、安全性好, 在通信距离为0. 7 m 时, 其最大位传输速率为0. 1 Mbit/ s, 误码率小于10-5 , 有效克服了现有图像无线传输系统的固有问题, 是短距离无线通信技术很好的补充, 具有很好的应用前景。     

基于LED 点阵屏的智能视力仪

为解决青少年视力下降问题, 设计了改善和提高视力的智能仪器。该仪器以眼睛的生理特点为研究基础, 结合计算控制技术和双色LED(Light Emitting Diode)显示技术, 采用了高性能的stm32f103zet6 微处理器控制LED 显示和人机交互系统, 并采用RLE(Run Length Encoding)图像压缩技术, 使图形的显示更灵活多变、丰富多彩。测试者通过操作平台(语音提示和液晶显示), 用眼观察LED 屏显示的各种训练图形调节眼睛的紧张状态, 缓解视力疲劳。测试结果表明, 经过一段时间的仪器治疗, 学生的视力普遍得到了提高, 效果显著。     

基于序列图像的粒子滤波跟踪算法

基于序列图像的目标跟踪方法研究已成为当前计算机视觉领域的一个重要研究内容.构建一个准确、实时和鲁棒的跟踪系统是该领域的研究重点.本文提出了一种改进的基于粒子滤波器算法的快速目标跟踪方法.通过提取序列图像中目标的HSI颜色空间直方图作为目标模板,建立系统的状态转移模型和观测模型,应用重采样技术,最后利用粒子的加权和估计最终目标位置和形状.通过软件仿真实验,本文提出的算法较传统的目标跟踪算法具有更好的实时性,准确性和鲁棒性.     

基于SUKF与SIFT特征的红外目标跟踪算法研究

针对复杂红外背景下单一跟踪算法难以准确定位运动目标的问题,提出了基于尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF,scale unscented Kalman filter)与尺度不变特征变换(SIFT,scale invariant featuretransform)相结合的红外运动目标跟踪方法。首先,通过SUKF算法对状态空间进行滤波估计,确定运动目标的初步位置,并以此建立局部SIFT特征检测域。其次,SIFT算法在该局部检测域内对运动目标进行特征提取与匹配,最终实现对目标的准确定位;同时,利用定位结果更新并校正SUKF的状态模型。实验结果表明,本文提出的基于SUKF-SIFT的跟踪策略与相关算法相比,体现出较好的跟踪效果与实时性能。     

无需设置参数的快速 PCNN 图像分割

脉冲耦合神经网络（PCNN）拥有良好的仿生学依据,在图像分割领域获得了很大的成功。但传统 PCNN 网络需要设置大量参数,且需要对最佳迭代结果进行选择。以往提出的经典解决方法大多需要预设一个较高的迭代次数,且部分参数依靠经验设定。针对参数设置和时间复杂度2个问题,设计了一种仅需2次迭代,参数设置自适应于图像统计特征的 PCNN 图像分割算法,避免了凭经验设定参数、多次迭代造成运行时间长的问题。实验表明：算法的分割结果主观视觉感受良好,并且在速度上优于对比算法。     

基于FDCT的图像消噪算法

由于曲波(Curvelet)变换可以很好的逼近含线奇异的高维函数,近年来日益受到研究人员的普遍关注.传统的数字曲波变换是非正交的、冗余度较高,而本文采用的快速曲波变换(Fast Discrete Curvelet Trans form,FDCT)对物体边缘信息具有最优稀疏表示.通过实验表明,基于FDCT的图像消噪算法可以很好的保持图像边缘,使消噪后的图像获得较好的视觉效果,同时峰值信噪比(PSNR)也得到很大提高.     

基于区域能量特征的红外图像分割方法

基于红外图像在经过小波多尺度分解后各个子空间信息的不同分布以及背景区和目标区在小波变换域内图像能量的不同分布，提出一种基于区域能量特征的红外图像分割方法，该方法具有较好的分割效果。