合成孔径雷达实时成像视频信号的模拟方法

建立了合成孔径雷达回波视频信号模型,提出了一种用AWG520任意波形发生器生成SAR回波视频信号的方法,并用这种方法模拟了SAR实时成像的回波视频信号.把这种视频信号通过A/D采样送入SAR实时处理机,用来考查SAR实时处理器连续动态成像的性能,如实时性图象拼接、多普勒中心估计、载机运动补偿及SAR前斜视成像性能等.     

弧焊机器人焊缝的实时图象处理

提出了一种在机器人电弧焊过程中进行轨迹跟踪的实时图象处理方法。焊缝图象由ＣＣＤ摄像系统摄取。通过图象采集系统和计算机软件处理，得到机器人的运动轨迹与实际焊缝之间的偏差，据此控制机器人运动进行实时跟踪。对于Ｖ型坡口和搭接接头，其可靠性达９７％以上。如果用多台摄像机同时处理焊缝图象，则可以检测出焊缝的三维信息。本算法的轨迹跟踪精度为 ０． ４ ｍｍ。可用于机器人运动轨迹的自动规划。     

运动目标成像特性研究

对焦平面阵列上的点源运动目标和电视扫描方式下的运动目标分别建立了目标运动成像模型，得到了传感器因素与目标成像特性之间的函数学系；提出了目标精确定位的方法．模拟实验表明，所给出的运动成像模型能够较好地刻画运动目标的成像规律，使得目标定位方法能有效地修正由于目标的运动成像畸变带来的影响，为精确跟踪算法的研究提供了理论依据．     

运动目标成像特性研究

对焦平面阵列上的点源运动目标和电视扫描方式下的运动目标分别建立了目标运动成像模型，得到了传感器因素与目标成像特性之间的函数关系；提出了目标精确定位的方法，模拟实验表明，所给出的运动成像模型能够较好地刻画运动目标的成像规律，使得目标定位方法能有效地修正由于目标的运动畸变带来的影响，为精确跟踪算法的研究提供了理论依据。     

基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频

为了进一步提升运动物体鬼成像视频的质量,根据视频中每帧都具有相关性的特点,提出了一种基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频的实时成像算法.即运用具有能量集中特点的多维矢量Walsh变换,将总数一定的Walsh基图样分成更少的组,使每组的有效基图样翻倍,再分别作用于目标物体,重构后得到数量少但成像质量更好的隔帧图像,再通过双向预测插值得到中间帧.使用该算法作用于像素为64×64的目标物体,可在实时状态下实现运动物体鬼成像的视频.在采样数量和采样时间不变的情况下,可实现高质量重构,得到了品质更好的鬼成像视频.     

一种SAR的点目标回波生成方法

根据星载SAR的运动规律及成像机理，建立了地球椭球、卫星椭圆轨道、卫星三轴姿态抖动模型，给出点目标的模拟方法，得到点目标的模拟数据；采用改进的R-D算法对该数据进行了成像处理，得到了点目标的成像结果。     

基于视频监控的运动目标检测

运动目标检测是计算机视觉、视频信息处理等应用领域的重要研究内容。本文采用基于减背景技术的运动目标实时检测:首先利用统计的方法得到背景模型,并实时的对背景更新以适应光线和场景本身的变化,然后用当前帧和背景差分,得到运动目标,利用形态学方法和检测连通域面积消除噪声和背景扰动带来的影响,得到较为准确的运动目标。     

逆合成孔径成像激光雷达系统设计

微波波段逆合成孔径雷达的成像分辨率受到发射信号带宽的限制,在对远距离目标、微小目标成像或提取目标精细微动特征时已不能提供足够高的距离分辨率.为解决这一问题,提出一种新体制雷达--逆合成孔径成像激光雷达,将逆合成孔径技术应用于激光波段,利用激光信号的极大带宽和极短波长实现对运动目标的超高分辨实时成像.分析了逆合成孔径成像激光雷达的高分辨原理,并结合激光信号和运动目标的特点,给出了雷达系统的初步设计方案.仿真实验证明:与利用微波信号成像的逆合成孔径雷达相比,逆合成孔径成像激光雷达能够实现对运动目标更快速、更高分辨的成像.     

调频步进波形的ISAR回波建模和成像

研究调频步进波形逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）回波建模和成像的方法,在剖析调频步进雷达信号的数字信号处理方法基础上,建立连续运动目标多散射点的回波模型,提出了用调频步进雷达信号实现连续运动目标的逆合成孔径成像的方法和信号处理方案。通过多个散射点组砀目标的记真,得到不同程度下的目标像,仿真结果证明调频步进波形实现ＩＳＡＲ成像是可行的。     

基于差波束逆合成孔径雷达成像的角运动参数估计方法

针对单脉冲三维成像时的目标角运动估计问题，提出一种基于差波束逆合成孔径雷达成像的新的角运动参数估计方法．该方法利用了各阶运动参数对差波束回波谱宽度的不同贡献以及熵与谱宽度的关系，通过最大熵和最小熵分剐对0阶和1阶以上角运动参数进行搜索，得到全局最优估计．有别于传统比幅测角方法，所提方法通过全局搜索得到目标的角运动参数，可以较好地抑制角闪烁的发生．对飞机目标角运动参数估计过程的仿真结果表明，与传统高分辨测角方法相对比，所提方法的平均误差降低了72％．     

一种有效的SAR图象典型目标特征提取和识别方法

在合成孔径雷达（SAR）图象中，需要对其中的人工和自然目标进行识别和分类，目标的特征提取是自动目标识别系统中的关键部分．一般图象的特征会采用颜色、纹理、形状等特征量．在SAR图象中，由于存在大量的背景噪声、目标边界模糊等问题，造成以上特征量在分类时往往不能达到很好的分类效果．作者提出了一种典型目标特征提取和分类识别方法、这种方法基于SAR成像的原理，在图象灰度阂值分割后做粗搜索分别提取灰度特征，椭圆矢量特征，以及栅格特征，然后进行SAR图象典型目标的分类识别、实验表明，这种方法效果较好．     

一种分级渐开的快速运动估计算法

提出了一种利用图象固有特征的快速运动估计算法，在大多数情况下，图象中运动的变化在图象内和图象间往往是连续的，以相邻宏块（空间或时间上相邻）相应的矢量作为当前矢量的搜索起始矢量，作分级的按渐开顺序的搜索，从而使计算量几乎与运动矢量的实际范围地无关，大大减少了计算量，而得到的图象质量没变。     

超声弹性成象组织运动相关估计与解相关性

生物的软组织弹性成象需要检测组织在应力作用下的应变，跟踪超声图象中运动目标产生的散斑模式可以估计组织运动．文中建立了表征超声散斑运动和组织运动关系的超声散射模型．研究表明，当组织运动幅度较小时，可以用超声散斑图象相关估计方法，获得组织内平移、旋转和不可压缩形的运动分布；组织平移运动超声散斑没有解相关性，旋转运动的解相关性大于形变运动的解相关性；采用较低的换能器频率和较高的波束分辨力可减小散斑的解相关性．     

LFM和步进频雷达成像技术比较

分析了LFM和步进频雷达体制的成像原理,对两种成像体制的性能进行了比较,通过比较可以得到,对于静止目标,两者的成像结果是相当的,但对运动目标,步进频体制下目标运动引起的距离像的平移和展宽比较明显.     

用特征形状因子描述目标形状

针对具封闭的几何形状的目标图象，提出了一种用几何意义明确的四特征形状因子ＲＲＲＳ描述目标形状的方法，用此方法描述了一类刀具图象，效果良好，证明用四特征形状因子描述具有封闭几形状的图象是可行的。     

汽车智能辅助操作系统中的障碍物检测

研究了基于计算机视觉技术的高速公路上的障碍物实时检测问题,其目的 是为了得到障碍物的准确图象位置信息,实现汽车自动防撞安全行驶,基于图象分割,模式识别理论,笔者提出了一种根据汽车整体模型并结合高宽值来识别高速公路上主要障碍物－汽车的检测方法,而且利用有色噪声 尔曼滤波器实现了运动物体的实时跟踪,并在系统的上路测试中取得了令人满意的效果。     

2.5 维帧间运动估计方法

图象点深度变化对常用的基于仿射模型的帧间运动估计方法精度影响比较大。针对这种问题，引入了特征点深度相关参数，得到一种基于２．５维模型的帧间运动估计方法。在应用于视频图象序列稳定问题时，数值实验结果证明在图象中景深变化较大的情况下，这种新方法估计的参数比基于纯仿射模型的方法准确，同时还可以得到对图象点相对深度信息（磁撞时间）的粗略估计，而计算量增加很少。     

面向智能监控的运动目标轮廓可靠提取

针对目标运动检测算法得到的运动目标轮廓存在轮廓不完整、不准确等问题,本文提出一种基于Vibe算法和GVF snake的运动目标轮廓可靠提取算法。首先通过Vibe算法快速定位运动目标的感兴趣区域,并结合数学形态学、边界快速粗定位算法,获得运动目标轮廓粗定位,再利用改进主动轮廓模型能够实时可靠提取运动目标的轮廓。改进的提取算法具有良好的模型初始化条件,使得本方法不仅能够得到准确的运动目标轮廓,而且满足了实时性要求。实验结果表明,该算法能够实时可靠地提取运动目标轮廓。     

雷达成像新技术及应用

随着高分辨成像技术的发展，雷达能够获得目标更为精细的特征信息，为目标识别提供了有力支撑,因此，近年来雷达成像技术已在地球遥感、海洋监测、资源勘查、空天防御等领域得到广泛应用。随着对目标精细、高效识别需求的不断提升，雷达成像新模式、新体制、新方法、新应用不断涌现，已成为当前雷达技术领域的研究热点。本专题主要依托“空天非合作目标雷达学习成像及认知识别一体化处理关键技术”“机载太赫兹合成孔径雷达运动补偿与信号处理关键技术研究”“基于稀疏贝叶斯学习的复杂环境空间目标高分辨ISAR成像方法研究”“涡旋电磁波雷达目标微多普勒效应分析与微动特征提取技术研究”“雷达稀疏正则化量子增强快速成像方法研究”“基于参数化稀疏表征技术的SAR海面机动目标运动参数估计与成像方法研究”等国家自然科学基金项目，汇聚了雷达成像技术领域的最新研究成果，以期推动雷达成像新技术的学术交流与创新应用。专题采用实验视频及原理介绍等增强出版形式，以加深读者对论文内容的理解。     

机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法

提出了一种机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法.首先,基于斜视SAR的空间几何模型推导了地面运动目标成像的特征,得出运动目标不仅在方位向发生偏移,而且在距离向也会产生位移;然后,利用子孔径方法实现杂波抑制和运动目标的检测;最后,提出了广域监视SAR模式下运动目标的参数估计方法,并得到了该模式下运动目标的成像轨迹.计算机仿真验证了本文提出的机载广域监视SAR系统可以实现运动目标的检测和目标运动轨迹的形成.