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改进的联合概率数据关联算法(JPDA)对红外目标与诱饵的辨别

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红外与激光工程 2013年第2期42卷 305-310页

作者：耿利祥陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

红外诱饵干扰作为常见的影响红外跟踪能力的干扰手段发展的越来越先进,如何有效的排除红外诱饵的干扰一直是红外目标跟踪的难题。文中在研究了红外目标与诱饵干扰的特征差异的基础上,首次提出了将多目标跟踪策略应用于红外抗干扰跟踪中... 详细信息

红外诱饵干扰作为常见的影响红外跟踪能力的干扰手段发展的越来越先进,如何有效的排除红外诱饵的干扰一直是红外目标跟踪的难题。文中在研究了红外目标与诱饵干扰的特征差异的基础上,首次提出了将多目标跟踪策略应用于红外抗干扰跟踪中,建立了一种可以融合多个特征的改进型联合概率数据关联(JPDA)的数据关联算法。最后,利用该算法对抗干扰过程进行了仿真,仿真结果表明:与现有的抗干扰手段相比,该数据关联方法对解决红外干扰形成的假目标、目标遮挡等红外目标识别的难题,不仅实时性好,而且准确率高。

关键词：红外目标跟踪红外诱饵联合概率数据关联目标识别

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可见光视频去噪及其FPGA硬件实现

光学精密工程 2022年第15期30卷 1868-1879页

作者：赵思娴万敏杰钱惟贤周琳韶阿俊陈钱顾国华南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094

在静止场景下普通的图像滤波算法就能够有效抑制噪声,而在运动状态下,现有的滤波算法难以保证去噪的有效性,还会产生拖尾现象;采用运动补偿的滤波算法,又无法有效地抑制噪声。针对以上问题,提出一种基于时空域滤波的视频去噪算法,并在... 详细信息

在静止场景下普通的图像滤波算法就能够有效抑制噪声,而在运动状态下,现有的滤波算法难以保证去噪的有效性,还会产生拖尾现象;采用运动补偿的滤波算法,又无法有效地抑制噪声。针对以上问题,提出一种基于时空域滤波的视频去噪算法,并在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台上实现。该算法主要运用高斯差分滤波提取图像特征,再用空域滤波抑制高频噪声,采用反馈的方式对分割出的图像区域采用不同的去噪策略。硬件实现的关键是利用高层次综合(High-level Synthesis,HLS)工具简化编程、DDR3控制模块操作视频流在各模块间输入输出。实验结果表明:该算法能有效去噪,不同场景下,相比基于非下采样轮廓波变换的去噪算法,峰值信噪比最多可提升15 dB;将算法移植到FPGA后,峰值信噪比相比于MATLAB软件仿真相差约0.3 dB,运行时间缩短71.5%以上,在兼顾实时性的同时达到了较好的可见光视频去噪效果。

关键词：图像处理视频去噪可见光现场可编程逻辑门阵列运动补偿高斯差分滤波

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基于复滤波器组的红外弱小目标检测算法

强激光与粒子束 2011年第10期23卷 2583-2588页

作者：秦剑陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室南京210094

为了有效抑制复杂背景的干扰,降低复杂背景所带来的虚警,提高目标检测的信噪比,提出了一种基于复滤波器组的红外弱小目标检测算法。分析了复杂背景下带有弱小目标的红外图像中复杂背景和弱小目标图像各自的频谱特性,并引入了分频段处理... 详细信息

为了有效抑制复杂背景的干扰,降低复杂背景所带来的虚警,提高目标检测的信噪比,提出了一种基于复滤波器组的红外弱小目标检测算法。分析了复杂背景下带有弱小目标的红外图像中复杂背景和弱小目标图像各自的频谱特性,并引入了分频段处理的思想。比较了各种滤波器的性能,并选用了基于复小波的滤波器组,用该滤波器组将红外弱小目标图像分解到各个子频域;对分解后的各频段图像分别进行基于罗宾逊滤波的目标检测处理,提取各频段图像中的奇异点;根据目标图像和背景图像的频谱特性的定量分析结果,选取合适的权值,将各频段检测的结果进行加权融合,得到最终的处理效果。实验结果表明:弱小目标检测方法较之于传统的不分频段的高通滤波处理方式可以获得更高的信噪比,目标得到明显的增强,背景杂波得到更有效的抑制,各项探测指标均更优。

关键词：图像处理红外技术目标检测复滤波器组复滤波器

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红外跟踪测量系统的脱靶量误差分析与修正

红外与激光工程 2012年第8期41卷 2178-2184页

作者：彭晨陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为了能在外场对红外跟踪测量系统的脱靶量误差进行快速的检测修正,分析了脱靶量误差的主要来源,并建立了脱靶量误差的数学模型;根据这一模型,提出了一种基于场景的脱靶量误差系数的计算方法;该计算方法引入了SIFT特征点的提取算法和基... 详细信息

为了能在外场对红外跟踪测量系统的脱靶量误差进行快速的检测修正,分析了脱靶量误差的主要来源,并建立了脱靶量误差的数学模型;根据这一模型,提出了一种基于场景的脱靶量误差系数的计算方法;该计算方法引入了SIFT特征点的提取算法和基于多假设跟踪的航迹管理算法,通过目标函数的最优化得到误差系数的最优估计,最终对脱靶量误差进行了修正。实验结果表明,该方法能有效地修正红外跟踪测量系统脱靶量的系统误差。

关键词：脱靶量误差红外跟踪测量系统 SIFT 多假设跟踪最优化理论

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基于风险估计的弱小目标恒虚警检测

红外与激光工程 2012年第4期41卷 865-868页

作者：秦剑陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

复杂背景下的红外弱小目标检测是目标探测领域的一个难题。为了有效抑制复杂背景的干扰,降低复杂背景所带来的虚警,提出了一种基于风险估计的恒虚警检测方法。首先,分析了背景分布的统计方法,对传统的正态分布统计方法予以改进,对滤波... 详细信息

复杂背景下的红外弱小目标检测是目标探测领域的一个难题。为了有效抑制复杂背景的干扰,降低复杂背景所带来的虚警,提出了一种基于风险估计的恒虚警检测方法。首先,分析了背景分布的统计方法,对传统的正态分布统计方法予以改进,对滤波后的图像做局部灰度的分布统计,从而更准确地描述背景图像的分布规律。然后,在传统的恒虚警算法中加入风险估计,将背景复杂度作为风险估计判断依据,利用风险估计自适应调整分割阈值,从而达到抑制背景干扰、减少虚警和误判的目的。最后,实验结果表明:该算法可以显著减少复杂背景造成的虚警,并保证能够有效探测出弱小目标。

关键词：恒虚警检测风险估计图像处理红外技术目标检测

利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统静态误差的方法

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红外与激光工程 2012年第10期41卷 2791-2794页

作者：彭晨陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再... 详细信息

为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再使用高精度的光电经纬仪与红外搜索跟踪系统同时测量多个相同的远处固定目标,得到两组测量数据并输入误差模型,采用最小二乘法拟合出误差模型系数。根据误差模型系数计算出红外搜索跟踪系统的系统静态误差,再在观测数据中将系统静态误差减去,最终完成系统静态误差的修正。最后给出了对某型号红外搜索跟踪系统进行静态误差测量修正的实验结果。

关键词：红外搜索跟踪系统系统误差最小二乘法

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改进的峰值检测反距离加权插值算法

红外与激光工程 2013年第2期42卷 533-536页

作者：李超陈钱顾国华钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

采样频率限制和回波脉冲展宽是导致数字化激光脉冲测距峰值检测精度低的主要原因。传统的反距离加权插值算法只能解决低采样频率的问题,却无力解决回波脉冲展宽的问题。针对该问题,根据回波时间能量分布模型,从采样得到的峰值位置分别... 详细信息

采样频率限制和回波脉冲展宽是导致数字化激光脉冲测距峰值检测精度低的主要原因。传统的反距离加权插值算法只能解决低采样频率的问题,却无力解决回波脉冲展宽的问题。针对该问题,根据回波时间能量分布模型,从采样得到的峰值位置分别向上升沿和下降沿方向搜索,各自对搜索半径内的采样点按照距离远近赋予不同权重和插值,然后加权平均提取修正后的峰值时刻。该改进算法有效地解决了回波展宽的问题,减小了低采样频率和回波脉冲展宽带来的测量误差,通过实验论证了算法的有效性。

关键词：激光脉冲测距峰值检测反距离加权插值回波脉冲展宽

基于ANSYS的目标红外特性建模与仿真方法

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红外与激光工程 2013年第6期42卷 1426-1431页

作者：任亮陈钱钱惟贤南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094

目标红外仿真建模是实时红外场景仿真的关键部分。为了快速准确的建立目标红外仿真模型,提出一种结合CAD技术和有限元热分析的目标红外特性通用仿真方法。首先对目标的红外特性进行理论分析。然后使用Solidworks对目标进行几何建模;将... 详细信息

目标红外仿真建模是实时红外场景仿真的关键部分。为了快速准确的建立目标红外仿真模型,提出一种结合CAD技术和有限元热分析的目标红外特性通用仿真方法。首先对目标的红外特性进行理论分析。然后使用Solidworks对目标进行几何建模;将目标模型导入ANSYS进行有限元热分析;利用热分析获得目标的节点温度点云数据与节点拓扑结构,在仿真软件系统中重建目标的三维红外辐射场分布,并获得了目标的红外目标辐射特征结果。分析结果表明,仿真模型能够很好地逼近实测数据,有效地模拟仿真目标的红外辐射特征。

关键词：红外成像建模红外辐射特性有限元分析

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基于配准的红外焦平面阵列条纹非均匀性校正

红外与毫米波学报 2011年第6期30卷 499-502,506页

作者：任建乐陈钱钱惟贤南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室江苏南京210094

条纹非均匀性是线扫红外焦平面阵列和非制冷凝视型红外焦平面阵列成像系统中一种特殊的固定图案噪声.分析了其产生的原因,提出了一种基于亮度恒定假设和配准的条纹非均匀性校正算法.根据相邻两帧获得亮度均方误差函数,最后通过最小化全... 详细信息

条纹非均匀性是线扫红外焦平面阵列和非制冷凝视型红外焦平面阵列成像系统中一种特殊的固定图案噪声.分析了其产生的原因,提出了一种基于亮度恒定假设和配准的条纹非均匀性校正算法.根据相邻两帧获得亮度均方误差函数,最后通过最小化全局亮度均方误差函数得到全局最优解作为非均匀性校正的参数.实验结果表明,该算法能够在几帧内达到较好的收敛,且计算简单,有效提高了条纹非均匀性的校正效果.

关键词：红外焦平面阵列条纹非均匀性校正亮度恒定配准