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基于优化协同训练理论的自适应融合跟踪

红外与毫米波学报 2016年第4期35卷 496-504页

作者：郑超陈杰杨星殷松峰冯云松电子工程学院安徽合肥230037 红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 安徽建筑大学电子与信息工程学院安徽合肥230037

针对基于可见光和红外图像的分析型融合跟踪算法在复杂环境下的鲁棒性不高,提出一种新颖的基于优化协同训练理论的自适应分析型融合跟踪算法.首先,通过加权多示例学习boosting技术分别从基于可见光和红外图像的弱分类器池中实现判别能... 详细信息

针对基于可见光和红外图像的分析型融合跟踪算法在复杂环境下的鲁棒性不高,提出一种新颖的基于优化协同训练理论的自适应分析型融合跟踪算法.首先,通过加权多示例学习boosting技术分别从基于可见光和红外图像的弱分类器池中实现判别能力最好的弱分类器挑选,减弱引入的误差样本对联合分类器判别能力的影响;然后,在自适应先验知识引入机制辅助下,完成分类器样本包的协同训练更新,减小相互引入误差样本的概率;最后,通过误差模型完成算法有效性分析.多组序列跟踪的对比实验结果展示了该算法各部分对提高跟踪鲁棒性的贡献,验证了该算法相比于基于单源图像或其它融合机制的跟踪算法更好的鲁棒性.

关键词：分析型融合协同训练加权多示例学习boosting 先验知识

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粒子群优化结构测量矩阵的遥感压缩成像

光学精密工程 2016年第11期24卷 2821-2829页

作者：陶会锋杨星陈杰凌永顺殷松峰电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 安徽建筑大学电子与信息工程学院安徽合肥230601

针对块循环测量矩阵应用于遥感压缩成像存在图像重构性能不理想的问题,本文把粒子群智能优化算法引入到块循环矩阵优化中,实现了在保持矩阵结构不变的同时对块循环矩阵的优化。首先以相关系数的Welch界为阈值约束Gram矩阵非对角元素构... 详细信息

针对块循环测量矩阵应用于遥感压缩成像存在图像重构性能不理想的问题,本文把粒子群智能优化算法引入到块循环矩阵优化中,实现了在保持矩阵结构不变的同时对块循环矩阵的优化。首先以相关系数的Welch界为阈值约束Gram矩阵非对角元素构造目标矩阵;然后以Gram矩阵逼近目标矩阵的方式建立目标函数,将优化对象改为构造块循环矩阵的自由元向量。为提高优化效率,文中采用权重自适应更新的方式提高粒子搜索能力。开展了相关重构对比实验,结果表明,优化后的块循环测量矩阵在保持矩阵结构的同时,降低了与稀疏变换矩阵的相关性,其与稀疏变换矩阵的最大相关系数、平均相关系数和阈值平均相关系数分别降低了0.027 3、0.017 5和0.004 6,得到的结果显示优化的块循环矩阵提高了图像的重构性能。

关键词：遥感图像压缩成像图像重构块循环矩阵粒子群优化

基于改进亮度变化函数实现红外图像中行人跟踪

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光学精密工程 2015年第10期23卷 2980-2988页

作者：郑超陈杰陶会峰殷松峰杨星王一程解放军电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 安徽建筑大学电子与信息工程学院安徽合肥230037

由于基于亮度变化函数(IVF)的跟踪算法能高效跟踪前视红外图像中刚性目标但无法满足行人跟踪鲁棒性要求,提出了一种新的基于多热点亮度变化函数的红外图像中行人跟踪算法。分析了分区域、多热点描述行人目标热信号的必要性,利用改进的... 详细信息

由于基于亮度变化函数(IVF)的跟踪算法能高效跟踪前视红外图像中刚性目标但无法满足行人跟踪鲁棒性要求,提出了一种新的基于多热点亮度变化函数的红外图像中行人跟踪算法。分析了分区域、多热点描述行人目标热信号的必要性,利用改进的亮度变化函数在帧间目标窗口内定位热点,建立目标窗口自适应更新机制解决尺度变化问题,最后基于热点的运动特征描述子剔除定位于背景的野值点。对复杂红外场景的跟踪实验结果表明,由于在原始算法的基础上省去了模板匹配步骤及缩小了搜索对象的矩阵维数,该算法获得了最优的实时性;且多热点机制使该算法的鲁棒性优于多种其他视觉跟踪算法,能够胜任存在遮挡、尺度变化、低对比度等干扰因素的前视红外图像中行人目标的跟踪。

关键词：前视红外图像行人跟踪亮度变化函数运动特征

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改进的协同训练框架下压缩跟踪

电子与信息学报 2016年第7期38卷 1624-1630页

作者：郑超陈杰殷松峰杨星冯云松凌永顺电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室合肥230037 安徽建筑大学电子与信息工程学院合肥230037

针对基于传统协同训练框架的视觉跟踪算法在复杂环境下鲁棒性不足,该文提出一种改进的协同训练框架下压缩跟踪算法。首先,利用空间布局信息,基于能量熵最大化的在线特征选择技术提升压缩感知分类器的判别能力,分别在灰度空间和局部二值... 详细信息

针对基于传统协同训练框架的视觉跟踪算法在复杂环境下鲁棒性不足,该文提出一种改进的协同训练框架下压缩跟踪算法。首先,利用空间布局信息,基于能量熵最大化的在线特征选择技术提升压缩感知分类器的判别能力,分别在灰度空间和局部二值模式空间建立起基于结构压缩特征的两个独立分类器。然后,基于候选样本信任度分布熵的分类器联合机制实现互补性特征的自适应融合,增强跟踪结果的鲁棒性。最后,在级联的梯度直方图分类器辅助下,通过具备样本选择能力的新型协同训练准则完成联合外观模型的准确更新,解决了协同训练误差的积累问题。对大量具有挑战性的序列的对比实验结果验证了该算法相比于其它近似跟踪算法具有更优的性能。

关键词：视觉跟踪协同训练空间布局信息压缩感知分类器熵

基于红外照射仿真的快速搜索相关跟踪干扰点研究

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红外与激光工程 2016年第1期45卷 161-166页

作者：唐聪殷松峰凌永顺王一程杨星徐凯电子工程学院安徽合肥230037 红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037

通过人工红外照射改变目标与背景的红外辐射特性能够对相关跟踪形成有效干扰,其中,红外照射的位置对干扰效果具有重要影响。为提升红外照射干扰相关跟踪的效率,文中建立了红外照射仿真搜索相关跟踪干扰点模型,对干扰相关跟踪的有效照射... 详细信息

通过人工红外照射改变目标与背景的红外辐射特性能够对相关跟踪形成有效干扰,其中,红外照射的位置对干扰效果具有重要影响。为提升红外照射干扰相关跟踪的效率,文中建立了红外照射仿真搜索相关跟踪干扰点模型,对干扰相关跟踪的有效照射位置进行快速搜索。首先,运用Trace Pro光线追迹软件建立了真实实验条件下的红外照射系统模型,并利用高斯模型对照射光斑的照度分布进行了拟合。然后,在一定空间范围内,采用二维扫描的方式进行真实照射干扰和仿真照射干扰对比实验,结果表明:仿真照射与真实照射的干扰结果一致性达到了98%,且仿真照射找出了真实照射条件下干扰相关跟踪的全部干扰点,从而很好地验证了文中方法的有效性。

关键词：干扰点搜索红外照射仿真相关跟踪干扰效率

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红外照射条件下目标和背景的亮度融合

红外与激光工程 2014年第12期43卷 3883-3888页

从目标和背景亮度对比度的角度出发,构建了红外照射条件下目标和背景的亮度融合模型,得出了亮度融合的条件。针对红外探测中不同组合的目标和背景,探究了红外照射条件下亮度融合的适用对象,并进行了仿真验证。结果发现:通过红外照射的... 详细信息

从目标和背景亮度对比度的角度出发,构建了红外照射条件下目标和背景的亮度融合模型,得出了亮度融合的条件。针对红外探测中不同组合的目标和背景,探究了红外照射条件下亮度融合的适用对象,并进行了仿真验证。结果发现:通过红外照射的方式实现目标与背景亮度融合的方法,适用于与背景相比具有高发射率的亮目标和低发射率的暗目标,特别地,对于温度与背景相等的目标,实现某波段上与背景亮度融合的辐射照度等于温度为T(T=Tt=Tb)的黑体在该波段上的辐射出射度。最后,通过红外照射系统照射不同组合的目标和背景(亮目标和暗目标),一定程度上实现了中红外波段目标和背景的亮度融合,验证了理论的有效性。

关键词：亮度融合红外照射亮度对比度融合条件

基于算法融合的全量程高精度激光CH_(4)传感器

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激光与光电子学进展 2024年第17期61卷 390-399页

作者：刘云龙殷松峰程跃邹翔安徽建筑大学电子与信息工程学院安徽合肥230601 清华大学合肥公共安全研究院安徽合肥230601 合肥清芯传感科技有限公司安徽合肥230601

为实现对CH_(4)气体的全量程、高精度测量,研发了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术、融合波长调制光谱一次谐波归一化二次谐波(WMS-2f/1f)技术和直接吸收光谱(DAS)技术的全量程激光CH_(4)传感器。该传感器采用中心波长为165... 详细信息

为实现对CH_(4)气体的全量程、高精度测量,研发了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术、融合波长调制光谱一次谐波归一化二次谐波(WMS-2f/1f)技术和直接吸收光谱(DAS)技术的全量程激光CH_(4)传感器。该传感器采用中心波长为1653.72 nm的分布式反馈激光器作为探测光源,通过微控制单元主控芯片实现对CH_(4)体积分数的实时反演,提出一种基于模糊控制S型隶属度函数的波长调制光谱和直接吸收光谱的气体体积分数反演数据融合算法。通过对10台传感器进行最小均方根误差(RMSE)实验测试,确定了最优模糊区间为0.024~0.038。经比较,该算法相较于传统全量程测量方法有效减小了系统的均方根误差。研究结果表明,传感器全量程测试的相对误差范围为-5.28%~3.67%,表明其对于全量程测量具有较高的精度。利用3×10^(-4)2f/1f测量信号评估得到传感器检测下限为3.04×10^(-5),结合长度为0.07 m的光程,1 m光程内最低可检测的积分气体体积分数为2.13×10^(-6)。对体积分数为0.01的气体长时间测量并统计其反演体积分数的高斯分布,统计最大值范围为0.997×10^(-2)~1.002×10^(-2),高斯拟合曲线半峰半宽为1.43×10^(-4)。

关键词：激光CH_(4)传感器直接吸收光谱波长调制光谱隶属度函数

基于Transformer的跨年龄人脸识别方法

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激光与光电子学进展 2023年第10期60卷 200-205页

作者：刘成曹良才靳业王浩威殷松峰清华大学合肥公共安全研究院安徽合肥230601 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 合肥市公安局刑事警察支队安徽合肥230601

人脸特征随着年龄变化而变化,会严重影响人脸识别的性能。提出一种基于Transformer的跨年龄人脸识别方法,首先通过改善的T2T-ViT模型提取人脸年龄和身份混合特征,然后通过残差因子分解获取人脸年龄特征和身份特征,再使用线性特征分解的... 详细信息

人脸特征随着年龄变化而变化,会严重影响人脸识别的性能。提出一种基于Transformer的跨年龄人脸识别方法,首先通过改善的T2T-ViT模型提取人脸年龄和身份混合特征,然后通过残差因子分解获取人脸年龄特征和身份特征,再使用线性特征分解的去相关对抗式学习算法对人脸的年龄特征和身份特征去除相关性,从而实现年龄抗干扰性的人脸识别。相比基于卷积神经网络的DAL和MTLFace方法,所提方法在参数量、multiply-add operations(MACs)和计算耗时上均有明显降低,同时在基准数据集AgeDB-30、CACD_VS、CALFW、LFW上取得了相媲美的准确率,证明了所提方法的有效性。

关键词：人脸识别年龄不变性 Transformer 相关性分析

基于身份-年龄共享特征的跨年龄人脸识别方法

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应用光学 2023年第3期44卷 565-570页

作者：张子康殷松峰曹良才刘成安徽建筑大学电子与信息工程学院安徽合肥230601 清华大学合肥公共安全研究院安徽合肥230601 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

从人脸特征中剔除年龄相关特征,获得纯粹的身份特征,是实现跨年龄人脸识别的重要手段;然而,主流的身份特征提取方法忽略了对身份-年龄共享特征的处理,导致提取到的身份特征不完整。为此,提出引入身份-年龄共享特征的新方法,将混合人脸... 详细信息

从人脸特征中剔除年龄相关特征,获得纯粹的身份特征,是实现跨年龄人脸识别的重要手段;然而,主流的身份特征提取方法忽略了对身份-年龄共享特征的处理,导致提取到的身份特征不完整。为此,提出引入身份-年龄共享特征的新方法,将混合人脸特征解耦为纯年龄相关特征、纯身份相关特征以及身份-年龄共享特征,然后将纯身份相关特征和身份-年龄共享特征进行多维耦合,从而得到完整的身份特征,有效提高跨年龄人脸识别的准确率。在人脸老化基准数据集Age-DB30上本文方法的识别准确率达到了97.07%,在LFW数据集上达到了99.73%的识别准确率,证明了所提方法的有效性与先进性。

关键词：人脸识别年龄不变变换典型相关分析