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基于矩阵恢复的红外偏振图像分区配准算法

红外与激光工程 2014年第8期43卷 2733-2739页

作者：刘晓诚薛模根黄勤超王峰解放军陆军军官学院光电技术与系统实验室安徽合肥230031

由于红外偏振图像具有灰度分布差别大、特征信息不明显等特点,传统区域或特征的配准算法精度难以满足红外偏振信息解析要求。从图像间相似性出发,以矩阵秩作为图像相似性的度量,提出了一种基于矩阵恢复的红外偏振图像分区配准算法。将... 详细信息

由于红外偏振图像具有灰度分布差别大、特征信息不明显等特点,传统区域或特征的配准算法精度难以满足红外偏振信息解析要求。从图像间相似性出发,以矩阵秩作为图像相似性的度量,提出了一种基于矩阵恢复的红外偏振图像分区配准算法。将一组待配准图像组成变化矩阵,并分解成低秩和稀疏两部分。以低秩变换矩阵核范数与稀疏变换矩阵1范数的和为目标函数,利用增广拉格朗日乘子法求得目标函数值最小时的各区域变换参数,加权平均后得到图像组的配准结果。实验结果表明,该算法配准变换参数误差小于0.02pixel,且对噪声不敏感。

关键词：图像配准红外偏振矩阵恢复

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荒漠背景下红外偏振弱小目标检测方法研究

光子学报 2014年第10期43卷 124-130页

作者：薛模根刘晓诚刘晓杨钒偏振光成像探测技术安徽省重点实验室陆军军官学院光电技术与系统实验室合肥230031

针对荒漠背景下红外弱小目标检测问题,提出了一种基于稳定性矩阵恢复和双窗滤波的荒漠红外偏振弱小目标检测方法.分析得出红外偏振Q参量图的背景相似性最高,采用改进型形态学滤波可以增强其背景相关性.检测时将Q图背景看成一个具有低秩... 详细信息

针对荒漠背景下红外弱小目标检测问题,提出了一种基于稳定性矩阵恢复和双窗滤波的荒漠红外偏振弱小目标检测方法.分析得出红外偏振Q参量图的背景相似性最高,采用改进型形态学滤波可以增强其背景相关性.检测时将Q图背景看成一个具有低秩特性的矩阵,弱小目标看成是破坏其低秩性的冗余数据,建立稳定性矩阵恢复荒漠背景抑制数学模型,然后对背景抑制结果采用双窗滤波分割出目标,完成检测.实验结果证明了该方法的有效性和稳健性,具有较强的应用价值.

关键词：红外偏振目标检测荒漠背景抑制稳定性矩阵恢复双窗滤波器

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复杂环境下运动目标偏振成像检测方法研究

强激光与粒子束 2014年第9期26卷 21-26页

作者：薛模根刘晓诚偏振光成像探测技术安徽省重点实验室合肥230031 陆军军官学院光电技术与系统实验室合肥230031

针对低对比度、低信噪比等复杂环境下运动目标检测失检率较高的问题,提出了基于稳定性主成分寻踪的运动目标偏振成像检测方法。首先将预处理后的连续帧偏振图像组合成一个矩阵,依据帧间图像信息相关性,建立了稳定性主成分寻踪数学模型,... 详细信息

针对低对比度、低信噪比等复杂环境下运动目标检测失检率较高的问题,提出了基于稳定性主成分寻踪的运动目标偏振成像检测方法。首先将预处理后的连续帧偏振图像组合成一个矩阵,依据帧间图像信息相关性,建立了稳定性主成分寻踪数学模型,将该矩阵分解成低秩、稀疏,噪声三部分,其中稀疏矩阵包含了帧间目标信息;再以低秩矩阵核范数与稀疏矩阵1范数的和为目标函数,利用增广拉格朗日乘子法求得目标函数值最小时的稀疏矩阵;最后采用马尔科夫随机场滤除稀疏矩阵中的噪声。实验结果表明,该方法对复杂环境有很好的适应能力,且检测准确率优于其他算法。

关键词：运动目标检测偏振成像稳定性主成分寻踪马尔科夫随机场

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基于多尺度字典的红外与微光图像融合

红外技术 2013年第11期35卷 696-701页

作者：薛模根刘存超徐国明袁宏武陆军军官学院光电技术与系统实验室安徽合肥230031

基于人类视觉系统及信号的过完备稀疏表示理论,提出了一种基于多尺度字典的红外与微光图像融合方法。首先把输入的红外与微光图像按照高斯金字塔模型分解,用DCT字典作为初始字典按照四叉树的结构进行分解,对于各尺度的字典按照K-SVD算... 详细信息

基于人类视觉系统及信号的过完备稀疏表示理论,提出了一种基于多尺度字典的红外与微光图像融合方法。首先把输入的红外与微光图像按照高斯金字塔模型分解,用DCT字典作为初始字典按照四叉树的结构进行分解,对于各尺度的字典按照K-SVD算法独立训练更新,构造出多尺度学习字典。其次在该字典下利用改进的OMP算法得到输入源图像各自的稀疏系数,然后按照最优化融合图像与输入源图像的欧氏距离、融合图像方差的准则,建立一个融合图像稀疏系数的最优化函数,最后通过求解该函数的l1范数得到融合图像。实验结果表明:该算法的融合效果优于小波变换法、Laplacian塔型方法以及PCA方法等传统融合方法。

关键词：图像融合稀疏表示多尺度字典四叉树 K SVD算法最优化函数

基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

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工程科学学报 2025年第2期47卷 296-306页

作者：牛晓燕刘明泽董国强王玉江田浩亮河北大学土木工程检测与评估技术创新中心保定071002 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及... 详细信息

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

关键词：电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层基底偏压微观结构力学性能摩擦学性能

基于分离式霍普金森压杆的弹载器件动态特性模拟研究

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兵工学报 2015年第10期36卷 1875-1881页

作者：钱立志宁全利李俊蒋滨安陆军军官学院高过载弹药制导控制与信息感知实验室安徽合肥230031 陆军军官学院二系安徽合肥230031

为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变... 详细信息

为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变率效应互相耦合影响的情况,基于粘弹性材料的非线性特性,建立了加装减载组件的弹载器件非线性动力学模型。利用参数辨识法和特征线的相容关系获得了反应减载组件材料属性的性能参数并完成了模型求解,计算结果与冲击实验结果相符。该模型的建立与求解,为高过载环境下弹载器件的动态特性研究提供理论研究和方法参考。

关键词：兵器科学与技术分离式霍普金森压杆弹载器件非线性动态特性

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基于编码迁移的快速鲁棒视觉跟踪

电子与信息学报 2017年第7期39卷 1571-1577页

作者：薛模根刘文琢袁广林秦晓燕陆军军官学院偏振光成像探测技术安徽省重点实验室合肥230031 陆军军官学院十一系合肥230031

L1跟踪表示模型的稀疏性约束,使其对局部遮挡具有良好的鲁棒性,但同时也造成了跟踪速度慢的问题。针对此问题,该文提出使用编码迁移方法进行视觉跟踪。该方法利用低分辨率字典计算候选目标表示系数,并使用高分辨率字典构造观测似然,有... 详细信息

L1跟踪表示模型的稀疏性约束,使其对局部遮挡具有良好的鲁棒性,但同时也造成了跟踪速度慢的问题。针对此问题,该文提出使用编码迁移方法进行视觉跟踪。该方法利用低分辨率字典计算候选目标表示系数,并使用高分辨率字典构造观测似然,有效地减小了跟踪过程中的计算量。为了提高编码迁移的精度和字典适应背景干扰的能力,提出一种在线鲁棒判别式联合字典学习模型用于字典更新。实验结果表明所提方法具有良好的鲁棒性和较快的跟踪速度。

关键词： L1跟踪编码迁移字典学习粒子滤波

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基于在线判别式字典学习的鲁棒视觉跟踪

电子与信息学报 2015年第7期37卷 1654-1659页

作者：薛模根朱虹袁广林陆军军官学院偏振光成像探测技术安徽省重点实验室合肥230031 陆军军官学院十一系合肥230031

现有子空间跟踪方法较好地解决了目标表观变化和遮挡问题,但是它对复杂背景下目标跟踪的鲁棒性较差。针对此问题,该文首先提出一种基于Fisher准则的在线判别式字典学习模型,利用块坐标下降和替换操作设计了该模型的在线学习算法用于视... 详细信息

现有子空间跟踪方法较好地解决了目标表观变化和遮挡问题,但是它对复杂背景下目标跟踪的鲁棒性较差。针对此问题,该文首先提出一种基于Fisher准则的在线判别式字典学习模型,利用块坐标下降和替换操作设计了该模型的在线学习算法用于视觉跟踪模板更新。其次,定义候选目标编码系数与目标样本编码系数均值之间的距离为系数误差,提出以候选目标的重构误差与系数误差的组合作为粒子滤波的观测似然跟踪目标。实验结果表明:与现有跟踪方法相比,该文跟踪方法具有较强的鲁棒性和较高的跟踪精度。

关键词：视觉跟踪模板更新字典学习观测似然

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基于四波段图像融合的彩色夜视方法研究

光子学报 2017年第5期46卷 169-178页

作者：吴海兵陶声祥顾国华王书宇陆军军官学院合肥230031

为了在低照度条件下获取目标的彩色图像,提高夜间对目标的识别能力,提出了基于四波段图像融合的彩色夜视方法.采用F-P滤光片设计出了透射中心在三基色光中心波长及近红外波段的四波段滤光片,在各个透射区域的平均透射率均达90%以上;将... 详细信息

为了在低照度条件下获取目标的彩色图像,提高夜间对目标的识别能力,提出了基于四波段图像融合的彩色夜视方法.采用F-P滤光片设计出了透射中心在三基色光中心波长及近红外波段的四波段滤光片,在各个透射区域的平均透射率均达90%以上;将四波段滤光片设计成圆形滤色轮结构,用分光计测得了各波段滤光片的光谱透射性;对加入滤光片后的系统信噪比进行了分析和计算,分析结果表明加入滤光片不会引入噪声,计算结果表明加入蓝色、绿色、红色和近红外波段滤光片的成像系统的信噪比分别是原来单色微光夜视系统信噪比的19.59%、38.45%、47.28%和46.70%.借助国产超二代像增强器在微光实验室进行了四波段图像采集及彩色图像融合实验,实验时光照度分别为1×10^(-3)lx和1×10^(-1)lx,对获取的图像质量进行了评价.结果表明:在照度为1×10^(-3)lx时,融合的彩色图像在均值、方差和熵这三项指标上均优于过滤后的蓝色和绿色的单色图像,且由于彩色图像中利用了近红外图像进行增强,使得彩色图像亮度更高,颜色分辨性更好;在照度为1×10^(-1)lx时,融合后的彩色图像的信息熵比红、绿、蓝三种基色图像的大,彩色图像携带的信息量更大.本文的研究对彩色夜视成像系统的设计和研发具有借鉴和指导意义.

关键词：彩色夜视图像融合四波段滤光片信噪比图像质量评价