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考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计

红外与激光工程 2024年第5期53卷 133-142页

作者：翟方超曾庆化张越杰王合龙李杰南京航空航天大学自动化学院江苏南京2100162 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

针对当前光电稳定平台伺服系统中自抗扰控制设计方法未考虑系统零点的问题,文中提出一种考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计方法。该方法通过扰动设计的方法将有零点的传函转换为无零点传函,使用扰动分离状态观测设计技术对设计的... 详细信息

针对当前光电稳定平台伺服系统中自抗扰控制设计方法未考虑系统零点的问题,文中提出一种考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计方法。该方法通过扰动设计的方法将有零点的传函转换为无零点传函,使用扰动分离状态观测设计技术对设计的扰动进行补偿。仿真实验结果表明:在控制器相同、扰动条件相同的情况下,相比模型辅助的自抗扰算法,文中提出的算法阶跃响应调节时间减少80.72%,超调量减少61.97%;在1V2Hz等效扰动下,系统稳态精度提高36.69%,系统性能提升效果明显。在实物验证实验中,对于1V2Hz等效扰动下,文中提出的算法系统稳态精度提高了27.41%,对于不同频率的等效扰动,稳态精度能够提升20%以上,有效的提高了光电稳定平台的稳态精度。

关键词：光电稳定平台传函零点自抗扰控制

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红外地面目标智能抗遮挡跟踪算法研究

西北工业大学学报 2024年第4期42卷 726-734页

作者：张鹏张凯杨尧中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 西北工业大学无人系统技术研究院陕西西安710072

针对背景遮挡导致红外地面目标跟踪失败的问题,提出了一种基于改进轨迹预测网络的红外地面目标抗遮挡跟踪器。提出了遮挡判断准则,准确判断红外地面目标的遮挡情况;改进BiTrap轨迹预测网络,一方面通过孪生网络结构引入速度信息,采用单... 详细信息

针对背景遮挡导致红外地面目标跟踪失败的问题,提出了一种基于改进轨迹预测网络的红外地面目标抗遮挡跟踪器。提出了遮挡判断准则,准确判断红外地面目标的遮挡情况;改进BiTrap轨迹预测网络,一方面通过孪生网络结构引入速度信息,采用单向预测的方法,提出了SiamTrap轨迹预测网络,提高了轨迹预测的精度;另一方面,通过改进训练方法和应用方法,可以更准确地预测地面目标的轨迹。对于短期遮挡,利用SiamTrap网络基于时间上下文信息预测目标遮挡位置。对于长期遮挡,提出了搜索扩展策略来处理真实目标信息缺乏导致的预测误差积累。提出了“二次判定”准则,实现了目标的精确捕获和正常跟踪。在含有遮挡的红外目标跟踪序列上对算法进行了对比测试。与基准跟踪器相比,文中所提算法在OPE评价指标下,成功率和准确率分别提高了5.2%和5.9%。这表明文中算法在应对红外地面目标被遮挡情况下具有良好的鲁棒性。

关键词：红外图像目标跟踪轨迹预测抗遮挡

基于改进Blinn-Phong光照模型的机载SVS地形着色方法

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电光与控制 2024年第2期31卷 92-97页

作者：俞键杨世保赵宝奇丁浩冯国昌中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 空装驻洛阳地区第二军事代表室河南洛阳471000

三维地形着色技术是机载合成视景系统的重要技术之一,传统的纹理贴图需要大量纹理数据库存储资源,基于光线追踪的全局光照模型对嵌入式软硬件资源要求高。针对这一问题,设计了一种基于改进Blinn-Phong光照模型的机载合成视景系统(SVS)... 详细信息

三维地形着色技术是机载合成视景系统的重要技术之一,传统的纹理贴图需要大量纹理数据库存储资源,基于光线追踪的全局光照模型对嵌入式软硬件资源要求高。针对这一问题,设计了一种基于改进Blinn-Phong光照模型的机载合成视景系统(SVS)地形着色方法,改进了光照模型,优化了顶点颜色映射、法向量计算算法。仿真试验结果表明,改进方法存储占用、内存占用显著低于纹理贴图,在CPU占用率、GPU占用率、显示帧率方面优于改进前,适用于机载合成视景系统应用场景。

关键词：合成视景系统三维地形可视化 Blinn-Phong光照模型

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广义逆高斯纹理海杂波背景下的自适应失配检测器

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电子与信息学报 2024年第9期46卷 3602-3610页

作者：范一飞陈铎粟嘉郭子薰陶明亮王伶西北工业大学电子信息学院西安710072 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所洛阳471000

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题,该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号,在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号,从而给出存在失配信号的目标... 详细信息

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题,该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号,在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号,从而给出存在失配信号的目标检测模型。将CGM的纹理分量建模为广义逆高斯分布,分别基于两步广义似然比(GLRT)和最大后验GLRT(MAP GLRT)准则发展类似于自适应波束形成器正交抑制检测(ABORT)的自适应失配检测器,并通过理论证明所提失配检测器对散斑协方差矩阵和目标多普勒导向矢量具有恒虚警(CFAR)特性。仿真和实测数据实验结果表明,所提失配检测器在导向矢量匹配情况下的检测性能和失配情况下的抗失配性能之间具有良好的折衷。

关键词：海杂波广义逆高斯纹理复合高斯模型失配检测自适应波束形成器正交抑制检测

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改进的邻近目标GM-PHD跟踪算法

兵器装备工程学报 2024年第4期45卷 112-118页

作者：池桂林胡磊力周德召光电控制技术重点实验室河南洛阳471000 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

针对目标跟踪系统在邻近目标场景下难以进行精确估计的问题,提出一种改进的邻近目标GM-PHD跟踪算法。该算法通过构建基于预测权值和速度参数的自适应门限,有效避免了杂波对算法更新步骤带来的巨大迭代负担。同时,我们充分考虑了目标邻... 详细信息

针对目标跟踪系统在邻近目标场景下难以进行精确估计的问题,提出一种改进的邻近目标GM-PHD跟踪算法。该算法通过构建基于预测权值和速度参数的自适应门限,有效避免了杂波对算法更新步骤带来的巨大迭代负担。同时,我们充分考虑了目标邻近时量测的可能分布情况,针对目标与量测的“一对零”和“一对多”现象,提出了一种新的权重分配修正方法。结果表明,目标邻近时,改进后的算法在目标数和目标状态估计方面均优于传统算法,能够显著提高跟踪准确度。

关键词：多目标跟踪概率假设密度权值重分配邻近目标跟踪

采用统计线性回归的改进ATBI-GMPHD滤波

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兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 269-275页

作者：池桂林胡磊力周德召光电控制技术重点实验室河南洛阳471000 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

提出一种改进的自适应新生目标GM-PHD算法。该算法以存活目标的量测更新权值构建“似然函数”,通过该函数确定量测来源并对新生目标权值做重分配,有效解决了归一化失衡问题。在量测方程高度非线性情况下,引入统计线性回归方法对量测方... 详细信息

提出一种改进的自适应新生目标GM-PHD算法。该算法以存活目标的量测更新权值构建“似然函数”,通过该函数确定量测来源并对新生目标权值做重分配,有效解决了归一化失衡问题。在量测方程高度非线性情况下,引入统计线性回归方法对量测方程进行线性化近似,求解新生目标预测均值和协方差。仿真结果表明,在新生目标信息先验缺失时,改进后的算法具有良好的跟踪精度和较低的计算量。

关键词：多目标跟踪概率假设密度自适应新生目标强度随机有限集

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柔性浅埋物的声-振智能探测

光学精密工程 2024年第5期32卷 661-669页

作者：王驰曹鹏黄庆王超盛才良上海大学精密机械工程系上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023 江苏永康机械有限公司江苏无锡214203

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型... 详细信息

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型;然后,搭建声-光融合智能探测系统,构建不同柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图数据集;最后,对数据集进行训练和测试,验证该算法用于干涉条纹图识别的可行性。实验结果表明:在给定实验条件下,柔性浅埋物智能探测网络模型的精确率为98.39%,召回率为84.72%,平均识别精度为99.66%。该声-振智能探测方法可以在给定实验环境下对多种柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图进行智能识别,适用于浅层地下柔性掩埋物的大面积快速探测。

关键词：声-光融合探测柔性浅埋物 YOLOv5 声-地震耦合干涉条纹

一种基于接口测试驱动的嵌入式软件敏捷测试平台设计

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无线互联科技 2024年第6期21卷 66-70,74页

作者：吴松森陈晓阳洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

随着嵌入式系统应用的不断拓展,软件复杂度不断提升,传统的开发模式已无法保证软件开发的进度与质量。针对这一现状,文章通过引入测试驱动先行的设计理念,提出了一种嵌入式软件敏捷测试平台的设计方案,通过接口仿真、交联关系、自动化... 详细信息

随着嵌入式系统应用的不断拓展,软件复杂度不断提升,传统的开发模式已无法保证软件开发的进度与质量。针对这一现状,文章通过引入测试驱动先行的设计理念,提出了一种嵌入式软件敏捷测试平台的设计方案,通过接口仿真、交联关系、自动化测试设计等方面阐明了方案可行性。该敏捷测试平台可摆脱硬件平台对核心软件逻辑测试的约束,快速完成软件开发与维护阶段的功能测试及回归测试,大幅提升了软件测试的效率,能够更好地完成持续集成、持续测试。

关键词：嵌入式系统接口测试测试驱动开发敏捷测试自动化测试

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夜间动物图像自监督学习增强与检测方法

中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1087-1097页

作者：王驰沈晨黄庆张国峰卢汉陈金波上海大学机电工程与自动化学院上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段... 详细信息

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段快速增强。提出了一个新的光照损失函数,并利用参数可调的Gamma校正原图与快速增强图,在基于Retinex原理和最大熵理论的PRED-Net中进行第二阶段的重增强。然后,改进YOLOv8模型,并对重增强后的图像进行目标识别。最后,在LOL数据集(low-light dataset)与自建动物数据集进行实验分析,验证Zero-Denoise网络和改进型YOLOv8模型对于夜间动物目标监测的改善效果。试验结果显示,Zero-Denoise的mAP值网络在LOL数据集上的PSNR、SSIM与MAE指标达到28.53、0.76、26.15,结合改进型YOLOv8在自建动物数据集上的mAP值比YOLOv8基线模型提升了7.1%。使用Zero-Denoise和改进型YOLOv8能获得良好的夜间动物目标图像。结果表明所提方法可用于夜间动物目标的精确监测。

关键词：夜间动物监测低光增强自监督学习 Retinex 低光去噪

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