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基于代价参考粒子滤波器组的多目标检测前跟踪算法

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自动化学报 2024年第4期50卷 851-861页

作者：卢锦马令坤吕春玲章为川 Sun Chang-Ming 陕西科技大学电子信息与人工智能学院西安710021 施耐德(西安)创新技术有限公司西安710121 格里菲斯大学集成与智能系统研究所澳大利亚布里斯班4111 联邦科学与工业研究组织Data61中心澳大利亚悉尼1710

针对图像序列中多目标检测和跟踪算法结构复杂、计算量大、性能降低等问题,提出一种基于代价参考粒子滤波器组的多目标检测前跟踪(Cost-reference particle filter bank based multi-target track-before-detect, CRPFB-MTBD)算法,将多... 详细信息

针对图像序列中多目标检测和跟踪算法结构复杂、计算量大、性能降低等问题,提出一种基于代价参考粒子滤波器组的多目标检测前跟踪(Cost-reference particle filter bank based multi-target track-before-detect, CRPFB-MTBD)算法,将多目标跟踪问题转换为序贯地检测和跟踪多个单目标的问题.首先,采用代价参考粒子滤波器组序贯地估计所有可能单目标状态序列;其次,基于所有可能单目标状态序列的欧氏距离和累积代价确定目标数量;最后,根据累积代价判断每个目标出现和消失的具体时刻.仿真实验验证了CRPFB-MTBD的优良性能,与基于传统粒子滤波的多目标检测前跟踪算法(Particle filter based multi-target track-before-detect, PF-MTBD)、基于概率假设密度的检测前跟踪算法(Probability hypothesis density based track-before-detect, PHD-TBD)和基于伯努利滤波的检测前跟踪算法(Bernoulli based track-before-detect, Bernoulli-TBD)相比, CRPFB-MTBD的目标状态序列和数量估计结果最佳,且平均单次运行时间极短.

关键词：多目标跟踪检测前跟踪粒子滤波代价参考粒子滤波器组滤波器组

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二阶各向异性高斯导数滤波器的斑点检测算法

光电子技术 2024年第1期44卷 72-77页

作者：于文雅任劼章为川鲁磊西安工程大学电子信息学院西安710048 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

针对目前斑点检测算法对斑点进行定位和描述斑点形状的能力不足等问题,提出了一种基于多尺度二阶各向异性高斯方向导数滤波器的斑点检测算法。二阶各向异性高斯方向导数(SOAGDD)可以很好的提取不同方向的图像信息,并且可以很好的应对噪... 详细信息

针对目前斑点检测算法对斑点进行定位和描述斑点形状的能力不足等问题,提出了一种基于多尺度二阶各向异性高斯方向导数滤波器的斑点检测算法。二阶各向异性高斯方向导数(SOAGDD)可以很好的提取不同方向的图像信息,并且可以很好的应对噪声干扰,采用多尺度二阶各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行平滑处理,对处理后图像进行区域极值计算。实验证明提出的方法在兴趣点检测的定位、检测到的兴趣点的形状描述和图像匹配方面具有优越性。

关键词：二阶各向异性高斯方向导数滤波器斑点检测多尺度兴趣点检测

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图像的角点检测研究综述

电子学报 2015年第11期43卷 2315-2321页

作者：章为川孔祥楠宋文西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 华为技术有限公司江苏苏州215123

角点检测是图像处理和模式识别领域的基本课题,它在运动估计、形状分析、3D重建等方面都有重要的应用.本文对角点检测方法进行了详细阐述及分类——基于灰度强度的方法、基于边缘轮廓的方法、基于角点模型的方法,并将现有方法的优缺点... 详细信息

角点检测是图像处理和模式识别领域的基本课题,它在运动估计、形状分析、3D重建等方面都有重要的应用.本文对角点检测方法进行了详细阐述及分类——基于灰度强度的方法、基于边缘轮廓的方法、基于角点模型的方法,并将现有方法的优缺点进行了总结,指出了存在的问题及进一步的研究方向,预期为图像角点检测提供参考和借鉴.

关键词：角点检测特征提取算法研究

利用各向异性高斯方向导数相关矩阵的角点检测方法

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西安交通大学学报 2012年第11期46卷 91-97页

作者：章为川水鹏朗朱磊西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

为了抑制图像边缘上的局部变化和噪声对角点检测的影响,提出了利用各向异性高斯方向导数自相关矩阵的角点检测算法.该算法首先利用Canny边缘检测器提取图像的边缘映射;然后用各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行平滑,对每个边缘像... 详细信息

为了抑制图像边缘上的局部变化和噪声对角点检测的影响,提出了利用各向异性高斯方向导数自相关矩阵的角点检测算法.该算法首先利用Canny边缘检测器提取图像的边缘映射;然后用各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行平滑,对每个边缘像素,利用它与相邻像素之间方向导数的相关性构造自相关矩阵;若边缘像素点的自相关矩阵所对应的归一化特征值的和是局部极大值,则标记该点为角点.与传统的基于轮廓的角点检测方法不同,文中提出的方法利用的是邻近像素的方向导数的相关信息,而不是轮廓曲线的曲率,因而具有更好的稳健性.实验结果表明:在无噪声和含噪声的条件下,该检测方法与已有的3种算法相比,平均配准角点数分别提高了7.4%和9.3%左右,平均定位误差分别降低了10%和15.2%左右.

关键词：边缘轮廓角点检测各向异性高斯方向导数

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边缘线上各向异性高斯核信息熵的角点检测

西安电子科技大学学报 2013年第4期40卷 119-124,129页

作者：章为川水鹏朗徐国靖西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

为了提高角点检测的准确率,提出了一种基于图像边缘和各向异性高斯方向导数信息熵的角点检测方法.首先利用Canny边缘检测器提取图像的边缘映射;然后,填充轮廓曲线间的小缺口.对于每一个边缘像素,根据边缘像素及邻近像素最大方向导数所... 详细信息

为了提高角点检测的准确率,提出了一种基于图像边缘和各向异性高斯方向导数信息熵的角点检测方法.首先利用Canny边缘检测器提取图像的边缘映射;然后,填充轮廓曲线间的小缺口.对于每一个边缘像素,根据边缘像素及邻近像素最大方向导数所对应的主方向来计算主方向的分布概率和它的信息熵.不同于传统的基于轮廓的角点检测方法,该方法通过计算边缘像素及邻近像素的最大强度变化方向所对应的熵来检测角点.相比计算轮廓曲线上曲率的方法,具有更好的稳健性.实验结果表明,与现有的方法相比,该文提出的检测方法具有更好的角点检测性能.

关键词：边缘轮廓各向异性高斯方向导数信息熵角点检测

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基于代价参考粒子滤波的存在概率检测算法

电子学报 2017年第6期45卷 1498-1505页

作者：卢锦王鑫章为川陕西科技大学电气与信息工程学院陕西西安710021 西安工程大学电子信息学院陕西西安710048

为提高统计特性未知情况下对非线性微弱动目标的检测能力,本文提出一种基于代价参考粒子滤波的检测前跟踪算法.首先在代价参考粒子滤波的状态向量中增加模拟目标存在状态的离散变量,并在离散变量的转移过程中引入相关系数判决机制;其次... 详细信息

为提高统计特性未知情况下对非线性微弱动目标的检测能力,本文提出一种基于代价参考粒子滤波的检测前跟踪算法.首先在代价参考粒子滤波的状态向量中增加模拟目标存在状态的离散变量,并在离散变量的转移过程中引入相关系数判决机制;其次,利用代价参考粒子滤波的输出估计存在概率;最后,基于存在概率构造检验统计量.当检验统计量大于给定门限时宣布目标出现.天波雷达目标检测的仿真表明,当系统的统计特性已知时,该方法的检测性能与基于传统粒子滤波的似然比检测、存在概率检测等相当;当统计特性未知时,该方法的检测性能比传统方法提高了2d B以上.本方法可用于复杂背景下的监测系统,如雷达、声呐等.

关键词：代价参考粒子滤波检测前跟踪存在概率粒子滤波

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抑制SAR图像相干斑的迭代方向滤波算法

电子与信息学报 2014年第1期36卷 220-227页

作者：朱磊水鹏朗章为川西安工程大学电子信息学院西安710048 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

为保护SAR图像边缘特征并有效提高对乘性相干斑噪声的抑制性能,该文提出一种基于迭代方向滤波的抑制图像相干斑新算法。该算法先借助高斯-伽马平行窗估计出的比率边缘强度映射(ESM)与方向信息,自适应地控制各向异性高斯核(AGK),生成沿ES... 详细信息

为保护SAR图像边缘特征并有效提高对乘性相干斑噪声的抑制性能,该文提出一种基于迭代方向滤波的抑制图像相干斑新算法。该算法先借助高斯-伽马平行窗估计出的比率边缘强度映射(ESM)与方向信息,自适应地控制各向异性高斯核(AGK),生成沿ESM方向分布的具有各向异性支撑区域的局域窗。然后将SAR图像多种局部统计参量联合作为衰减因子,形成与SAR图像区域分布特性相适应的负指数衰减型加权系数,进而将负指数衰减型加权系数与局域窗带方向的各向异性支撑区域结合形成局域加权的方向滤波。最后对SAR图像迭代地进行方向滤波即可实现带边缘保护的相干斑抑制。实验结果表明,与多种抑斑算法相比,该文算法在SAR图像抑斑与边缘保护方面均获得了更好的性能。

关键词：合成孔径雷达图像相干斑迭代方向滤波(IDF) 边缘强度映射(ESM) 各向异性高斯核(AGK)

利用区域划分的合成孔径雷达图像相干斑抑制算法

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西安交通大学学报 2012年第10期46卷 83-88,100页

作者：朱磊水鹏朗章为川周忠根西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071 西安工程大学电子信息学院西安710048

为在有效保护合成孔径雷达(SAR)图像边缘特征的同时进一步提高乘性相干斑噪声的抑制性能,提出了一种基于区域划分的SAR图像相干斑抑制(DABRS)算法.首先利用带方向的高斯-伽马平行窗通过比率运算生成边缘强度映射(ESM),并利用阈值化ESM对... 详细信息

为在有效保护合成孔径雷达(SAR)图像边缘特征的同时进一步提高乘性相干斑噪声的抑制性能,提出了一种基于区域划分的SAR图像相干斑抑制(DABRS)算法.首先利用带方向的高斯-伽马平行窗通过比率运算生成边缘强度映射(ESM),并利用阈值化ESM对SAR图像进行区域划分,然后利用改进的变窗Kuan滤波与改进的Sigma滤波分别对SAR图像的均匀区域与边缘区域进行相干斑抑制.为进一步提高抑斑效果,两种改进抑斑算法均采用迭代滤波方式,且改进Kuan滤波的窗尺度随迭代次数的增加而增大.实验结果表明:与多种抑斑算法相比,DABRS算法在抑斑与边缘保护方面具有优势,等效视数提高超过30%,边缘保持指数提高8%以上,而且抑斑图像同质区还具有更平滑的视觉效果.

关键词：合成孔径雷达图像相干斑区域划分边缘强度映射迭代滤波

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基于神经网络的车牌识别系统的研究与设计

基于神经网络的车牌识别系统的研究与设计

作者：章为川西南交通大学

学位级别：硕士

车牌识别系统的研究与开发是制约交通系统智能化、现代化的重要因素,在现代化交通发展中倍受关注。本文通过对车辆牌照进行分析,得出一系列特征信息,并基于这些特征信息,应用图像处理和神经网络技术,研究了车牌识别的各项关键环节... 详细信息

车牌识别系统的研究与开发是制约交通系统智能化、现代化的重要因素,在现代化交通发展中倍受关注。本文通过对车辆牌照进行分析,得出一系列特征信息,并基于这些特征信息,应用图像处理和神经网络技术,研究了车牌识别的各项关键环节,包括汽车图像预处理、车牌定位,车牌图像二值化和字符识别等,设计并实现了一个车牌识别原型系统。在对图像进行各种综合处理的基础上,利用图像灰度化、灰度拉伸、中值滤波、边缘检测的预处理方法,较好地消除了图像的噪音,强化了车牌区域。通过对车牌特征的研究,采用了基于窗口扫描搜索的车牌定位方法,并对此方法进行了优化。使用Hough变换搜索车牌外围轮廓线,进行车牌图像变换,实现了车牌的倾斜校正。采用全局动态迭代法求取阈值,进行车牌图像的二值化处理,分析讨论了全局动态迭代法中系数取值对车牌图像的影响。利用车牌的模型特征,使用窗口扫描搜索的方法,提出了一种车牌字符分割的方法,实现了车牌字符的精确定位。应用字符的外围轮廓法和投影浓度法对字符的特征进行提取。应用神经网络的容错和自适应的特征,结合网孔法和扫描法对所识别的字符进行并行和串行的多识别融合方法识别字符。整个神经网络的识别是并行的,由汉字网络、字母网络、字母数字网络和数字网络四大部分组成。对字母网络和字母数字网络又用到串行的方法;有效地完成了字符的识别。

关键词：特征信息车牌识别图像处理 BP神经网络