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多子光束相干发射小目标探测研究

物理学报 2014年第3期63卷 136-144页

作者：连天虹王石语蔡德芳李兵斌过振西安电子科技大学物理与光电工程学院西安710071

提出了一种多子光束相干发射方案以提高对远距离小目标的探测能力.将激光器发出的光束等功率地分为若干子光束,在空间按一定的排列平行发射.子光束来自同一激光源,具有很好的相干性,将在目标面上产生干涉.计算结果表明:子光束在目标面... 详细信息

提出了一种多子光束相干发射方案以提高对远距离小目标的探测能力.将激光器发出的光束等功率地分为若干子光束,在空间按一定的排列平行发射.子光束来自同一激光源,具有很好的相干性,将在目标面上产生干涉.计算结果表明:子光束在目标面上产生干涉主峰,理想情况下,其峰值为单光束直接发射光强的N(N为子光束数目)倍,用此主峰照射目标实现探测;目标越小,此方案相对于直接发射的优势越突出.实际中应适当压缩光束发散角,以增大照射到目标上的总功率.发射镜的位置和角度抖动使目标面上光强闪烁且光斑畸变,为获得稳定、且峰值为单光束直接发射光强N倍的干涉主峰,发射镜的位移控制精度需达到0.1λ(λ为光波长),角度控制精度需达到0.2θ(θ为光束发散角).

关键词：激光探测小目标光束干涉

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基于双时间尺度运动分析的户外小目标跟踪

电子学报 2015年第7期43卷 1257-1265页

作者：叶喜勇陶霖密萨如汗清华大学计算机科学与技术系北京100084 海军大连舰艇学院航海系辽宁大连116013 纽约州立大学布法罗分校计算机系纽约布法罗14260

根据人类视觉发现并跟踪目标的原理,提出了一种基于双时间尺度信号分析的户外小目标跟踪方法.在短时间尺度信息分析中,通过时空联合滤波,滤除运动前景信息中的瞬时随机噪声,提取高置信度候选运动小目标信息;在长时间尺度信息分析中,通... 详细信息

根据人类视觉发现并跟踪目标的原理,提出了一种基于双时间尺度信号分析的户外小目标跟踪方法.在短时间尺度信息分析中,通过时空联合滤波,滤除运动前景信息中的瞬时随机噪声,提取高置信度候选运动小目标信息;在长时间尺度信息分析中,通过分析背景运动和目标运动的运动特性,提出了小目标运动轨迹平滑性约束条件,基于目标的运动信息和姿态信息构建了能量函数,利用基于全局优化的Viterbi快速算法在长时间尺度上实时求解目标运动的时空三维轨迹.不同场景条件下远程小目标跟踪实验表明了我们所提出方法的有效性和鲁棒性.该方法的算法复杂性低,适用于对小目标的实时检测与跟踪.

关键词：目标跟踪小目标实时视频监控

融合全卷积神经网络和视觉显著性的红外小目标检测

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光子学报 2020年第7期49卷 40-50页

作者：刘俊明孟卫华中国空空导弹研究院河南洛阳471009 航空制导武器航空科技重点实验室河南洛阳471009

为提高复杂背景和噪声干扰下红外小目标检测性能,提出了融合深度神经网络和视觉目标显著性的单阶段红外小目标检测算法.首先设计了基于编码器-解码器架构的轻量级全卷积神经网络对红外图像进行分割,实现背景抑制和目标增强;然后利用红... 详细信息

为提高复杂背景和噪声干扰下红外小目标检测性能,提出了融合深度神经网络和视觉目标显著性的单阶段红外小目标检测算法.首先设计了基于编码器-解码器架构的轻量级全卷积神经网络对红外图像进行分割,实现背景抑制和目标增强;然后利用红外小目标的显著性特征进一步抑制虚警;最后采用自适应阈值法分离出小目标.网络结构中通过引入多个下采样层降低计算量并增大感受野;通过引入多尺度特征提升背景抑制能力;通过引入注意力机制提升模型训练效果.在真实红外图像上的测试表明,本文算法在检测率、虚警率和运算时间等方面都优于典型红外小目标检测算法,适合进行复杂背景下的红外小目标检测.

关键词：深度学习目标检测红外全卷积神经网络多尺度特征显著性小目标

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基于小目标孤立度的小目标检测算法(英文)

光电工程 2008年第12期35卷 13-17,22页

作者：刘凌峤傅志中钱为邓再强谢伟电子科技大学通信与信息工程学院成都610054

针对在红外图像序列中检测小目标的问题,本文提出了一种新型的单帧检测算法,该算法包括了两个部分:基于小目标孤立度的背景抑制和一种基于目标信杂比的自适应阈值分割。其中,小目标孤立度为本文提出的一种衡量像素属于待检测小目标的量... 详细信息

针对在红外图像序列中检测小目标的问题,本文提出了一种新型的单帧检测算法,该算法包括了两个部分:基于小目标孤立度的背景抑制和一种基于目标信杂比的自适应阈值分割。其中,小目标孤立度为本文提出的一种衡量像素属于待检测小目标的量度,与传统方法中把小目标视作图像中高频或者局部突出的思想不同,该量度着重考察目标的"孤立"的特性。实验结果显示,该算法的背景抑制效果明显,尤其对运用传统算法容易发生抑制不充分的建筑物边缘的有很好的抑制能力,与自适应阈值算法结合后的单帧目标检测也取得了满意的检测效果。

关键词：小目标孤立度小目标自适应阈值

融合Lite-HRNet的Yolo v5双模态自动驾驶小目标检测方法

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汽车工程 2022年第10期44卷 1511-1520,1536页

作者：刘子龙沈祥飞上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

针对目前自动驾驶领域的目标检测算法在对道路小目标和密集目标进行检测的时候出现漏检的问题,提出一种融合Lite-HRNet的Yolo v5网络。首先为了获得高分辨率的特征检测图将Lite-HRNet作为Yolo v5的主干网络,以增强对小目标及密集目标的... 详细信息

针对目前自动驾驶领域的目标检测算法在对道路小目标和密集目标进行检测的时候出现漏检的问题,提出一种融合Lite-HRNet的Yolo v5网络。首先为了获得高分辨率的特征检测图将Lite-HRNet作为Yolo v5的主干网络,以增强对小目标及密集目标的检测。为提升暗光场景下的检测性能,将红外图像与可见光图像进行动态权值融合,充分发挥可见光图像与红外图像的互补优势。由于主干网络进行了充分的特征融合,为加快检测速度取消在检测层中的特征融合结构。其次为了加快收敛速度和提高回归精度采用α-EIoU作为边界框损失函数,同时为选取针对数据集更合适的先验框,使用二分K-means算法进行聚类,并且使用小目标数据增强算法对数据集进行样本扩充。最后在flir数据集上进行对比测试,根据实验结果,提出的算法比Yolo v5在平均精度上提高了7.64%,小目标和密集目标的漏检率明显减少。

关键词：自动驾驶目标检测红外图像 Yolo v5 小目标 Lite-HRNet

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高温小目标红外辐射特性测量方法

光学学报 2017年第10期37卷 183-191页

作者：田棋杰李周常松涛何锋赟乔彦峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

目标的温度较高且距成像系统较远时,目标像在探测器靶面上占据多个像元且输出灰度易饱和,传统的点源目标和面源目标处理方法无法适用。针对上述问题,提出一种高温小目标辐射特性测量方法,并通过外场实验验证了该方法的有效性。首先,建... 详细信息

目标的温度较高且距成像系统较远时,目标像在探测器靶面上占据多个像元且输出灰度易饱和,传统的点源目标和面源目标处理方法无法适用。针对上述问题,提出一种高温小目标辐射特性测量方法,并通过外场实验验证了该方法的有效性。首先,建立测量系统的高温定标模型,并修正平行光管透过率对定标模型的影响。然后,根据目标能量虽弥散到多个像元但到达探测器靶面的总能量不变的现象,提出一种针对高温小目标的辐射特性测量方法。最后,采用Φ600mm红外辐射特性测量系统进行外场高温小目标辐射测量实验。结果表明,考虑大气透过率和大气程辐射后,可以实现对远距离高温小目标较高精度的测量,验证了方法的有效性。

关键词：测量辐射特性辐射定标小目标红外成像系统

基于深度学习的小目标检测技术研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2024年第9期53卷 184-216页

作者：刘耿焕曾祥津豆嘉真任振波钟丽云邸江磊秦玉文广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院广东广州510006 通感融合光子技术教育部重点实验室广东广州510006 广东省信息光子技术重点实验室广东广州510006 西北工业大学物理科学与技术学院陕西西安710129

小目标检测在自动驾驶、安防等领域具有重要的应用价值。然而,由于小目标自身视觉特征不明显、复杂背景干扰以及信噪比低等因素,使得小目标检测一直以来都是一个极具挑战性的难题。笔者系统回顾了当前基于深度学习方法的小目标检测技术... 详细信息

小目标检测在自动驾驶、安防等领域具有重要的应用价值。然而,由于小目标自身视觉特征不明显、复杂背景干扰以及信噪比低等因素,使得小目标检测一直以来都是一个极具挑战性的难题。笔者系统回顾了当前基于深度学习方法的小目标检测技术,对现有算法进行了系统地归类、分析和比较:界定了小目标检测的概念,总结了小目标检测所面临的主要挑战;着重讨论了几种主要的网络优化策略,如利用数据增强技术提高模型的泛化能力,通过超分辨率技术改善小目标可视性,采用多尺度信息融合技术提升检测精度,以及基于上下文信息学习和大核卷积策略改进特征表达能力、无锚框检测机制、DETR技术和针对特定应用场景的多模态小目标检测等方法并详细分析了其优缺点;全面介绍了现有小目标数据集,并在常用公共数据集上对目前经典的小目标检测算法进行了测试和性能评估;对小目标检测领域未来的研究方向进行了展望,旨在推动小目标检测技术的进一步发展和应用拓展。

关键词：深度学习小目标目标检测双模态大核卷积

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裂缝小目标缺陷的轻量化检测方法

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第6期51卷 52-62页

作者：贾晓芬江再亮赵佰亭安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001

及时且准确捕获井壁出现的微小裂缝,对于井筒安全意义重大.轻量化检测模型是推动井壁裂缝自动检测的关键,打破现有方法聚焦于提取深层语义信息的局限,重视浅层特征表征的几何结构信息的应用,针对井壁裂缝提出轻量化检测模型E-YOLOv5s.... 详细信息

及时且准确捕获井壁出现的微小裂缝,对于井筒安全意义重大.轻量化检测模型是推动井壁裂缝自动检测的关键,打破现有方法聚焦于提取深层语义信息的局限,重视浅层特征表征的几何结构信息的应用,针对井壁裂缝提出轻量化检测模型E-YOLOv5s.首先融合普通卷积、深度可分离卷积和ECA注意力机制设计轻量化卷积模块ECAConv,再引入跳跃链接构建特征综合提取单元E-C3,得到骨干网络ECSP-Darknet53,它负责显著降低网络参数,同时增强对裂缝深层特征的提取能力.然后设计特征融合模块ECACSP,利用多组ECAConv和ECACSP模块组建细颈部特征融合模块E-Neck,旨在充分融合裂缝小目标的几何信息和表征裂缝开裂程度的语义信息,同时加快网络推理速度.实验表明,E-YOLOv5s在自制井壁数据集上的检测精度相较YOLOv5s提升了4.0%,同时模型参数量和GFLOPs分别降低了44.9%、43.7%.E-YOLOv5s有助于推动井壁裂缝自动检测的应用.

关键词：裂缝缺陷小目标深度学习深度可分离卷积

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基于改进的局部反熵算子的小目标检测

通信学报 2013年第4期34卷 60-69页

作者：邓鹤魏艳涛童名文瞿少成华中师范大学信息与新闻传播学院湖北武汉430079 华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

利用小目标的出现会导致局部反熵值发生较大变化这一特性,提出了基于改进的局部反熵算子和改进的区域生长技术的小目标检测新方法。该方法首先利用改进的局部反熵算子构建局部反熵图抑制小目标图像背景,然后采用改进的区域生长技术有效... 详细信息

利用小目标的出现会导致局部反熵值发生较大变化这一特性,提出了基于改进的局部反熵算子和改进的区域生长技术的小目标检测新方法。该方法首先利用改进的局部反熵算子构建局部反熵图抑制小目标图像背景,然后采用改进的区域生长技术有效地检测小目标。仿真实验结果表明,所提出的方法能快速和准确地检测出复杂背景下的小目标。

关键词：小目标局部反熵算子背景抑制区域生长目标分割