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三尺度分解和稀疏表示的红外和可见光图像融合

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1425-1438页

作者：冀鲸宇张玉华邢娜王长龙林志龙姚江毅陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

为提高对含噪声源图像的处理效果,以及提高融合图像的对比度、结构信息等,提出一种基于三尺度分解和稀疏表示的红外和可见光图像融合算法。首先,为增强对噪声的去除效果,并且维持源图像的结构和边缘特性,利用滚动引导滤波器对源图像进... 详细信息

为提高对含噪声源图像的处理效果,以及提高融合图像的对比度、结构信息等,提出一种基于三尺度分解和稀疏表示的红外和可见光图像融合算法。首先,为增强对噪声的去除效果,并且维持源图像的结构和边缘特性,利用滚动引导滤波器对源图像进行分解,将源图像分解为基础层和细节层;其次,为充分利用基础分量中的细节和能量,同时降低模型的复杂性,构造结构-纹理分解模型,将基础层再次分解为基础结构层和基础纹理层。然后分析三个分量的不同特点,使用不同的融合规则对三个分量分别进行融合,针对细节分量,其含有主要的噪声成分,但含噪声程度又不一样,因此根据图像含噪声的程度自适应确定稀疏融合去噪参数,从而同时实现对细节分量的融合和去噪,并且能够有效地提高计算效率;针对基础结构分量,其包含的细节特征较少,直接采用基于视觉显著图的加权平均技术进行预融合;针对基础纹理分量,由于其包含了视觉上重要的信息或图像特征,如边缘、直线和轮廓等活动信息,能够反映出原始基础图像的主要细节,因此采用主成分分析方法进行预融合,最终通过重构细节、基础结构和基础纹理层来得到融合图像。为验证所提方法的有效性,选取了多组红外和可见光图像进行试验,并与近期的五种方法CNN、FPDE、ResNet、IFEVIP、TIF进行了对比,采用主观和客观的形式对结果进行分析。实验结果表明,同其他图像融合算法进行对比分析,该方法能够兼顾含噪声和无噪声图像的融合,在有无噪声的情况下均能够将源图像的细节、亮度和结构保留到融合图像中,而且能有效地消除噪声。

关键词：图像融合噪声图像融合滚动引导滤波三尺度分解稀疏表示

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红外偏振成像技术的研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：史冬冬刘利民黄富瑜王兴忠陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系陆军工程大学研究生院

红外偏振成像探测技术集中了红外探测和偏振探测的优势，实现了优劣互补，这种成像探测技术丰富了获取目标的信息量，大大提高了对目标探测的识别能力，提供了传统光学探测所不能提供的高频、对比度等特征信息，广泛应用于军事和民用领... 详细信息

红外偏振成像探测技术集中了红外探测和偏振探测的优势，实现了优劣互补，这种成像探测技术丰富了获取目标的信息量，大大提高了对目标探测的识别能力，提供了传统光学探测所不能提供的高频、对比度等特征信息，广泛应用于军事和民用领域。本文归纳了红外偏振成像的基本原理、分析了四类成像系统类型和技术细节，讨论了红外偏振成像探测主要的应用领域和成效，最后针对现有的不足给出了未来红外偏振成像探测的发展方向和可行性建议。

关键词：红外偏振红外辐射成像探测系统目标识别

尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器驱动信号设计与试验

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农业机械学报 2024年第4期55卷 452-458页

作者：周景涛何忠波刘国平陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信... 详细信息

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信号为正方波电流信号,从而避免了超磁致伸缩材料的“倍频”现象的发生。通过设置信号周期、占空比和延迟等参数,能够输出设定时序的三路正方波驱动信号。根据电压定律,将正方波简化成阶跃波形,建立了驱动信号的电流模型,并进行了参数辨识。在工作频率范围内,电流解析式能准确地表示电流信号。搭建试验平台进行了试验测试,试验结果表明,在工作频率范围内,信号控制器输出的正方波波形优于“信号发生器+功率放大器”产生的方波信号,设定的3路信号能够驱动尺蠖型旋转驱动器产生步进旋转运动。通过优化驱动信号时序,将旋转驱动器最大工作频率由160 Hz提至210 Hz。

关键词：超磁致伸缩旋转驱动器正方波信号时序尺蠖型

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基于改进TD3算法的无人机区域侦察研究

飞行力学 2024年

作者：蒋方庆陈自力高喜俊张云陆军工程大学

在执行区域侦察任务时，无人机需要更高性能的算法，以便对未知辐射源目标进行快速准确定位。利用改进的双延迟深度确定性策略梯度算法（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient，TD3）实现无人机快速侦察目标。针对TD3算法... 详细信息

在执行区域侦察任务时，无人机需要更高性能的算法，以便对未知辐射源目标进行快速准确定位。利用改进的双延迟深度确定性策略梯度算法（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient，TD3）实现无人机快速侦察目标。针对TD3算法的单策略网络输出动作波动大问题，提出构建双A网络来缓解。并提出利用带修正偏差的指数移动加权平均法建立价值网络与策略网络更新之间的联系，以自适应地改变更新周期。当无人机接收到辐射源信号时，采用最优航迹对辐射源进行定位。未检测到信号时，则根据历史经验飞行寻找信号源。仿真结果表明，所提方法可有效提高算法的收敛速度。

关键词：无人机双延迟深度确定性策略梯度算法双策略网络自适应延迟更新机制

基于多项分布的导弹命中精度贝叶斯验收方案设计

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1991-2000页

作者：刘昊邦史宪铭屈金标荣丽卿陆军工程大学装备指挥与管理系石家庄050003

导弹命中精度验收试验是检验导弹命中性能的重要环节。针对现有GJB3400—1998中的二项分布命中精度验收试验方法难以细致描述导弹精度性能问题,考虑点目标区域对其作战效能影响,将命中精度内涵由将目标看作毁伤效果具有同一性的整体,拓... 详细信息

导弹命中精度验收试验是检验导弹命中性能的重要环节。针对现有GJB3400—1998中的二项分布命中精度验收试验方法难以细致描述导弹精度性能问题,考虑点目标区域对其作战效能影响,将命中精度内涵由将目标看作毁伤效果具有同一性的整体,拓展为导弹命中不同区域会产生不同等级毁伤效果的多区域目标,并将导弹命中精度试验采用多项分布表示。同时在验收试验中采用贝叶斯方法并结合Dempster-Shafer(D-S)证据理论可融合多源先验信息,提出一种基于多项分布的导弹命中精度贝叶斯验收方案设计方法。示例结果表明:所提方法相比GJB3400—1998中的方法能够从命中不同重要区域的多个标准检验导弹精度性能,有利于帮助使用方得到命中精度更为可靠的导弹,并充分利用命中精度先验信息,有效降低验收双方风险,为导弹命中精度鉴定和验收设计提供借鉴。

关键词：导弹命中精度验收方案多项分布贝叶斯 Dempster-Shafer证据理论

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基于纹理分析的柴油发动机故障诊断方法

兵工学报 2024年第2期45卷 684-694页

作者：刘子昌李思雨裴模超刘洁孟硕吴巍屹陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

柴油发动机故障特征提取是对其故障识别过程中的关键步骤,直接关系到识别的准确性和时效性。将纹理分析理论应用于柴油发动机故障特征提取,提出基于改进层次分解(Modified Hierarchical Decomposition,MHD)和灰度图像处理的故障特征提... 详细信息

柴油发动机故障特征提取是对其故障识别过程中的关键步骤,直接关系到识别的准确性和时效性。将纹理分析理论应用于柴油发动机故障特征提取,提出基于改进层次分解(Modified Hierarchical Decomposition,MHD)和灰度图像处理的故障特征提取方法。使用MHD将单个一维的振动信号样本分解为多个一维子信号并分别转换成灰度图像;加速分割测试获得特征(Features from Accelerated Segment Test,FAST)算法被用于检测灰度图像的特征点;通过Gabor滤波器组的实部对图像进行卷积,利用特征点的响应计算直方图作为特征向量。为检验通过该方法提取的故障特征对柴油发动机不同故障类型的识别能力,引入非支配排序遗传算法Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行故障状态识别。通过实验台开展预置故障实验,将提出的方法与传统方法对比。实验结果表明:该方法的故障诊断准确率最高,为开展柴油发动机故障诊断提供一种新的思路。

关键词：柴油发动机纹理分析改进层次分解非支配排序遗传算法Ⅱ 支持向量机

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装备群选择性维修决策与任务分配联合优化

兵工学报 2024年第2期45卷 407-416页

作者：马维宁胡起伟陈静贾希胜陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

为满足作战任务需求,对装备群进行选择性维修的同时进行作战任务分配,可有效提高装备群的整体作战效益。针对选择性维修决策与任务分配独立优化的问题,以最大化任务完成概率为目标,构建装备群选择性维修决策与任务分配联合优化模型,引... 详细信息

为满足作战任务需求,对装备群进行选择性维修的同时进行作战任务分配,可有效提高装备群的整体作战效益。针对选择性维修决策与任务分配独立优化的问题,以最大化任务完成概率为目标,构建装备群选择性维修决策与任务分配联合优化模型,引入环境系数表征不同子任务的工作环境对单元状态的影响;通过求解马尔可夫模型得到单元的任务完成概率,进而得到子任务和整个任务的完成概率;采用基于随机密钥的遗传算法进行求解,分析环境系数对联合优化结果的影响,通过算例验证了模型和算法的有效性。研究结果表明:在选择性维修决策时考虑作战任务分配能够得到更优的结果;该模型可为战场环境下装备维修决策问题提供理论指导和技术支持。

关键词：装备群选择性维修任务分配联合优化遗传算法

抽象技术及其在蒙特卡洛树搜索中的应用研究综述

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控制与决策 2024年第4期39卷 1075-1094页

作者：邵天浩程恺张宏军张可陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007

抽象技术作为人工智能研究中高效拓展决策的重要组成部分,已广泛应用于大规模的决策问题.蒙特卡洛树搜索虽然在众多决策领域取得了卓越成就,但是在现实决策问题中面临着决策空间巨大和规划周期很长的问题.鉴于此,研究抽象技术及其在蒙... 详细信息

抽象技术作为人工智能研究中高效拓展决策的重要组成部分,已广泛应用于大规模的决策问题.蒙特卡洛树搜索虽然在众多决策领域取得了卓越成就,但是在现实决策问题中面临着决策空间巨大和规划周期很长的问题.鉴于此,研究抽象技术及其在蒙特卡洛树搜索中的应用,从状态空间和动作空间两个角度出发分析抽象技术如何提升蒙特卡洛树搜索的决策能力,并对抽象蒙特卡洛树搜索研究中仍需要解决的问题和未来的研究方向作进一步展望.

关键词：状态抽象动作抽象蒙特卡洛树搜索决策

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考虑弹体旋转情况下的四元红外探测系统仿真

兵工学报 2024年第7期45卷 2218-2227页

作者：王成王卫国孟晨李青成悦孔子华陆军工程大学石家庄校区导弹工程系河北石家庄050003

为了准确分析四元红外探测系统跟踪电路的输出信号,为导弹导引头的跟踪和抗干扰算法提供准确的计算依据,分析该系统的工作原理,在考虑弹体旋转的情况下仿真四元红外探测系统与圆锥扫描相结合产生的目标图像轨迹。以某型便携式防空导弹为... 详细信息

为了准确分析四元红外探测系统跟踪电路的输出信号,为导弹导引头的跟踪和抗干扰算法提供准确的计算依据,分析该系统的工作原理,在考虑弹体旋转的情况下仿真四元红外探测系统与圆锥扫描相结合产生的目标图像轨迹。以某型便携式防空导弹为例,分析四元红外探测系统在有干扰和无干扰两种情况下的信息信号和目标捕获信号,在此基础上完成脉冲模拟跟踪和数字跟踪电路的信号仿真,开发四元红外探测系统的仿真软件。仿真实验结果表明:如果不考虑弹体旋转、直接仿真四元探测系统输出信号,则四元红外探测系统输出信号仿真结果会导致后期的跟踪电路输出信号仿真结果出现误差;当四元红外探测系统视场中只有目标像斑时,探测器输出可以准确地捕捉目标并计算其方位信息,当有干扰像斑时目标捕获信号输出异常;脉冲模拟跟踪电路和数字跟踪电路都可以计算目标的方位信息,但脉冲模拟跟踪的实现更为复杂。

关键词：便携式防空导弹四元红外探测器圆锥扫描脉冲模拟跟踪数字跟踪

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