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基于虚拟仪器架构的振动测试平台搭建及验证

红外技术 2019年第5期41卷 435-442页

作者：吴怡媛雷正刚张培仲余春超昆明物理研究所云南昆明650223

针对光谱仪减振架振动检测,开发了振动信号分析系统;采用图形化开发工具。本测试平台分为两个部分:硬件部分通过加速度传感器、信号调理电路和PXIe4497数据采集卡把振动信号转换输入到计算机中;软件部分利用LabVIEW平台实现数据采集及... 详细信息

针对光谱仪减振架振动检测,开发了振动信号分析系统;采用图形化开发工具。本测试平台分为两个部分:硬件部分通过加速度传感器、信号调理电路和PXIe4497数据采集卡把振动信号转换输入到计算机中;软件部分利用LabVIEW平台实现数据采集及分析的功能,从时域、频域和时频域角度对其进行特征提取。测量时最大的误差为3.327%,处于正常实验测量误差。

关键词：数据处理振动采集虚拟仪器

采用GPU并行架构的基于互信息和粒子群算法的异源图像配准

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红外技术 2016年第11期38卷 938-946页

作者：余春超杨智雄夏宗泽袁小春严敏昆明物理研究所云南昆明650223 国网辽阳供电公司辽宁辽阳111000

对于异源可见光与红外图像配准,以互信息为相似性度量条件,以粒子群算法为搜索算法,在搜索空间中搜索极大值点,通过改变图像分辨率,由粗到精,逐步实现可见光图像与红外图像的配准,对粒子群算法、统计互信息和仿射变换3个部分的内在并行... 详细信息

对于异源可见光与红外图像配准,以互信息为相似性度量条件,以粒子群算法为搜索算法,在搜索空间中搜索极大值点,通过改变图像分辨率,由粗到精,逐步实现可见光图像与红外图像的配准,对粒子群算法、统计互信息和仿射变换3个部分的内在并行性,利用CUDA C语言实现GPU-CPU异构编程。实验证明,在不降低精度的前提下提高了算法效率,得到了很好的加速比,算法正确匹配率高,鲁棒性好,计算效率高。

关键词：异源图像互信息粒子群图像配准 GPU

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基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法

红外技术 2016年第3期38卷 211-217页

作者：杨智雄余春超严敏袁小春曾邦泽粟宇路昆明物理研究所云南昆明650223

复杂环境中稳健的红外目标跟踪在自主导航、无人机探测、预警等方面具有重要研究意义。就经典粒子滤波红外目标跟踪算法中单一的灰度特征缺乏鲁棒性引起跟踪失效的问题,提出了一种基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法。结果表明,该... 详细信息

复杂环境中稳健的红外目标跟踪在自主导航、无人机探测、预警等方面具有重要研究意义。就经典粒子滤波红外目标跟踪算法中单一的灰度特征缺乏鲁棒性引起跟踪失效的问题,提出了一种基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法。结果表明,该算法能够从跟踪鲁棒性、准确性和实时性3个方面实现稳健的红外目标跟踪。

关键词：特征融合粒子滤波红外目标跟踪

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基于CPCT的彩色图像融合算法

红外技术 2015年第7期37卷 566-573页

作者：严敏杨智雄余春超袁小春粟宇路王鑫昆明物理研究所云南昆明650223

彩色融合图像在场景深度感知、目标探测识别、减少判断时间等方面优于灰度融合图像,重点研究了红外与可见光彩色图像融合算法。针对经典的自然感图像融合算法中计算复杂度高、缺乏颜色恒常性问题,提出基于YUV颜色空间恒参数颜色传递(CP... 详细信息

彩色融合图像在场景深度感知、目标探测识别、减少判断时间等方面优于灰度融合图像,重点研究了红外与可见光彩色图像融合算法。针对经典的自然感图像融合算法中计算复杂度高、缺乏颜色恒常性问题,提出基于YUV颜色空间恒参数颜色传递(CPCT)图像融合算法,并通过栅栏、山丘、森林和城镇四组实验验证了本文算法在颜色恒常性和算法实时性上有较大改善。

关键词：彩色图像融合 CPCT 红外图像可见光图像

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长波红外高光谱成像光谱仪的辐射定标

红外技术 2015年第5期37卷 431-434页

作者：袁小春杨智雄余春超郑为建雷正刚严敏昆明物理研究所云南昆明650223

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。采用自行研制长波红外高光谱成像光谱仪原理实验装置(简称CHIPED-I)进行验证,用黑体对实验装置进行了两点线性定标,将测量的相对强度转化成目... 详细信息

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。采用自行研制长波红外高光谱成像光谱仪原理实验装置(简称CHIPED-I)进行验证,用黑体对实验装置进行了两点线性定标,将测量的相对强度转化成目标的绝对辐射亮度谱,采用亮温法算出标定后的亮温光谱。结果表明,这种辐射定标方法用于长波红外高光谱成像光谱仪方法可行,这对进一步分析大气透过率和反演大气中红外活性气体浓度具有实际意义。

关键词：长波红外高光谱成像光谱仪线性定标黑体辐射亮温法

基于空-谱特征K-means的长波红外高光谱图像分类

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红外技术 2020年第4期42卷 348-355页

作者：汪凌志雷正刚周浩余春超杨智雄段绍丽聂冬昆明物理研究所云南昆明650223 云南大学云南昆明650500

高光谱图像(hyper spectral imagery,HSI)分类已成为探测技术的重要研究方向之一,同时也在军事和民用领域得到广泛运用。然而,波段数目巨大、数据冗余、空间特征利用率低等因素已成为高光谱图像分类的挑战,且现有的高光谱分类大多利用... 详细信息

高光谱图像(hyper spectral imagery,HSI)分类已成为探测技术的重要研究方向之一,同时也在军事和民用领域得到广泛运用。然而,波段数目巨大、数据冗余、空间特征利用率低等因素已成为高光谱图像分类的挑战,且现有的高光谱分类大多利用可见光或短波红外高光谱数据分类。针对这些问题,本文提出了一种基于光谱和空间特征的K-means分类方法。首先提取空间特征,然后将光谱与空间特征相结合并降维,最后引入K-means算法得到较普通K-means更佳的分类结果。并将此算法运用在长波红外的高光谱图像分类中。

关键词： K-means 空间特征光谱特征长波红外高光谱图像高光谱分类

基于多核CPU的干涉成像光谱仪快速数据重建方法

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红外技术 2014年第11期36卷 890-895页

作者：杨智雄余春超严敏郑为建雷正刚粟宇路昆明物理研究所云南昆明650223

成像光谱仪作为一种航空航天遥感器工作,可以同时得到地物的二维空间图像信息和一维光谱的丰富信息,在颜色和光谱测量、真彩色图像合成、军事侦察等领域有着很高的实用价值。为了达到对干涉成像光谱仪数据快速处理的要求,使用OpenMP并... 详细信息

成像光谱仪作为一种航空航天遥感器工作,可以同时得到地物的二维空间图像信息和一维光谱的丰富信息,在颜色和光谱测量、真彩色图像合成、军事侦察等领域有着很高的实用价值。为了达到对干涉成像光谱仪数据快速处理的要求,使用OpenMP并行计算技术设计了基于多核CPU的成像光谱仪快速数据重建优化算法,并将其应用到我国"环境一号"卫星的高光谱数据处理任务中。实验结果表明,基于多核的并行计算技术能有效调动多核CPU的硬件资源,大幅度提高光谱重建处理任务的计算效率。如果将该技术应用到更多核的并行计算工作站上,单台计算机完成干涉成像光谱仪数据的实时处理任务将成为可能。

关键词：干涉成像光谱仪快速重建多核CPU 并行计算

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长波红外高光谱成像气体鉴别方法研究

光谱学与光谱分析 2023年第S1期43卷 3-4页

作者：杨智雄胡建明冯洁段绍丽王国庆丁瑞霖李坤李艳蓉赵玉成吴耀亮余春超昆明物理研究所云南昆明650223 云南师范大学云南昆明650092 陆军装备部驻重庆地区军事代表局驻昆明地区军事代表室云南昆明650023

红外高光谱成像技术能准确地估计和显示目标气体在空间中的分布情况和扩散态势,传统的方法难以直接扣除背景辐射和干扰物信号,制约了目标信号的特征提取和识别分类。针对红外高光谱技术探测气体的问题,基于红外光谱探测技术的分析,重点... 详细信息

红外高光谱成像技术能准确地估计和显示目标气体在空间中的分布情况和扩散态势,传统的方法难以直接扣除背景辐射和干扰物信号,制约了目标信号的特征提取和识别分类。针对红外高光谱技术探测气体的问题,基于红外光谱探测技术的分析,重点选择了时空混合调制高光谱的技术途径。研究了红外光谱成像气体鉴别算法并行处理算法。基于GPU平台,设计了并行处理算法,解决了准实时的海量数据处理难题,通过实物样机进行室内外验证试验,实现了外场准实时气体鉴别。整个并行算法架构不仅可适用于时空混合调制型红外成像光谱系统,也可适用于时间调制型红外成像光谱系统、空间调制型红外成像光谱系统。

关键词： GPU 并行处理红外高光谱成像气体鉴别

基于相关系数的长波红外光谱成像气体探测方法研究

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光谱学与光谱分析 2020年第S1期40卷 67-68页

作者：杨智雄雷正刚余春超郑为建严敏张培仲胡耀航曾邦泽向麟槐段绍丽汪凌志昆明物理研究所云南昆明650223

报道了高光谱红外时间空间混合调制型傅里叶干涉光谱成像方法,可应用于环境气体的二维空间监测,有助于提高化学防护的检测效率,迅速定位化学污染的源头。针对气体云团特征探测的技术要求和高光谱分辨要求,技术采用时空混合调制红外干涉... 详细信息

报道了高光谱红外时间空间混合调制型傅里叶干涉光谱成像方法,可应用于环境气体的二维空间监测,有助于提高化学防护的检测效率,迅速定位化学污染的源头。针对气体云团特征探测的技术要求和高光谱分辨要求,技术采用时空混合调制红外干涉成像被动探测方案,利用超长波红外焦平面器件接收场景的干涉图像,采用高速热成像电路采集干涉图像序列,生成干涉数据立方体,采用了并行高速数据处理服务器进行数据处理,以及智能图像鉴别算法,实现了云团气体种类和分布的快速识别。自研的CHIPED-1长波红外高光谱成像原理实验装置的探测灵敏度指标噪声等效辐射通量密度NESR在单次采样时达到了5.6×10-8 W·(cm-1·sr·cm2)-1,与商品化时间调制干涉高光谱成像仪相当;反映了技术的先进性,并留有较大的改进空间。文章以野外探测实验为例,研究了二维分布化学气体VOC的高光谱成像探测方法。在复杂背景和低试验浓度情况下实现红外光谱信息的光谱特征选择、提取及优化技术,快变背景下的信号预处理和基于辐射的无背景亮温鉴别技术,可以清楚看到氨气蒸气的空间分布。

关键词：相关系数亮温差谱红外高光谱成像气体探测