热图像与瞄准镜分划图像实时叠加处理系统研究

热像仪是夜战中用于观察和瞄准的重要装备,但目前装备的某些坦克和装甲车辆上的热像瞄准镜,本身并不具有瞄准分划,因而也就很难获取目标更多的信息,限制了对目标进行有效的瞄准射击:为了使其热像瞄准镜同样具有坦克微光瞄准镜所具有的功能,作者利用高速数字信号处理器ADsP21535开发评估板,研究设计了热图像和瞄准镜分划图像实时叠加处理系统,从而较好的解决上述问题.     

基于非采样Contourlet变换的高光谱图像融合算法

高光谱图像数据具有大量波段,波段之间的相关性较高,可以利用数据融合技术来降低其分析难度.提出了一种新颖的基于非采样Contourlet变换的高光谱图像融合算法.首先对高光谱数据进行特征图像提取;再将提取出的多幅特征图像分别进行非采样Contourlet变换,并按区域能量进行加权融合;最后对融合系数进行非采样Contourlet重构.实际的OMIS高光谱遥感图像融合的实验结果表明,所提基于非采样Contourlet变换的加权融合算法能够很好地保持图像的空间特性和光谱特性,且效果明显好于典型的小波变换和Contourlet变换的融合方法.     

基于多预测器的高光谱图像无损压缩

数据压缩是高光谱图像处理应用中的一个关键问题。在分析高光谱数据相关性特点的基础上,提出了一种方向可选的多预测器数据压缩框架。将新的框架应用于单波段和多波段的预测压缩方案,分别得到复杂性不同的两种无损压缩流程。计算机仿真结果表明了该框架的有效性。     

雾霭图像实时处理算法加速策略

为仿真前视红外导引头实时匹配导引过程,完成目标实时跟踪性判断,针对限制对比度自适应直方图均衡和归一化互相关算法开展加速策略研究,提出基于统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture, CUDA)的雾霭图像实时处理加速方案,并进行设计参数寻优,得出线程块、线程网格设计参数存在最优尺寸,需实验测定的结论。实验结果表明,引入CUDA加速优化后,较未进行CUDA加速前时间指标提高5~20倍,能够满足目标跟踪实时性要求,可为红外导引头目标实时跟踪系统设计提供参考。     

红外多光谱图像弹道目标检测算法

在红外多光谱图像中,弹道导弹尾焰拥有两大特征,一是由强烈红外辐射引起的灰度差异,二是独特的光谱特性。然而,传统的单波段检测技术只利用了尾焰强烈的辐射特性,而近些年发展起来的多光谱检测技术则只利用了尾焰独特的光谱特性。为了充分利用导弹尾焰的两大特征,将单波段检测技术和多光谱检测技术结合起来,提出三种检测算法,并从算法的检测效果、运算量和鲁棒性三方面详细分析它们的优缺点。采用人工合成的红外多光谱图像进行验证,实验结果表明,相比单独使用单波段或多光谱的检测算法,融合算法的检测性能更好。     

逐波段修正负相关的光谱角填图算法

光谱角填图算法作为一种常用的光谱相似性度量方法,不能正确区分光谱间的正负相关是其内在的缺陷,因此,导致基于光谱角的高光谱遥感图像分类算法误分率较高。详细分析了光谱角的数学公式,提出了逐波段修正负相关影响的光谱角填图算法。算法首先判断每个波段间是否存在负相关,然后对负相关产生的光谱角加以修正,使最终的全波段光谱角可以正确反映光谱间的相似关系。算法由IDL7.0实现,在模拟数据上的实验表明,修正了负相关的光谱角可以将光谱角填图算法无法区分的光谱正确分离出来;在实际高光谱遥感图像上进行目标探测的实验表明,修正后的光谱角可以提升探测效果,有效地压制误分率。     

面向异常检测的高光谱图像压缩技术

异常检测已经成为高光谱图像重要的后续应用之一,提出了一种面向异常检测的高光谱图像压缩算法.为减少压缩对异常检测性能的影响,首先采用RX算子对高光谱图像进行异常检测,并对异常点与背景对应的光谱维矢量进行预处理.对高光谱图像的光谱维矢量进行KL变换,通过引入虚拟维数估计算法对原始数据的本征维数进行估计,在此基础上给出了一种主分量选取方法.最后,采用最优码率分配策略为各主分量分配相应的压缩码率,并利用SPIHT算法分别进行压缩.实验结果表明,该算法在获得较高压缩性能的同时,可有效保持图像中的异常信息.     

航空滤光片阵列多光谱图像条带灰度调整算法

针对航空滤光片阵列多光谱图像中易出现条带灰度不一致问题,提出条带灰度调整算法。利用状态信息对图像进行投影变换,利用SIFT算法提取图像匹配点,计算匹配点坐标差均值作为图像间的平移关系;基于波段图像的重叠区域计算灰度平均值,利用各波段灰度均值比的平均值作为图像灰度调整系数;以中间图像灰度为基准,对图像进行灰度调整,再通过图像裁剪与拼接得到各单波段灰度一致图像。理论分析与实验结果表明：该方法不仅可以有效解决滤光片阵列多光谱图像灰度不一致的问题,而且能够最大限度保持地物光谱信息特征。     

基于光谱尺度注意力的任意倍率遥感图像超分辨率

提出了一种创新的遥感图像超分辨率方法,能够支持任意倍率,有效恢复遥感图像的空间细节,为各种应用提供了更高的灵活性。该方法基于光谱尺度注意力机制,利用单个神经网络处理任意倍率的图像,并通过动态生成网络权重和深度分离元上采样模块,实现了高精度的图像重建,同时显著降低了网络参数量和计算复杂度。在4个遥感图像数据集上的大量实验表明,此方法在定量指标和可视化质量中均有较好的表现。     

多媒体会议系统中视频图像的组合

在多媒体会议系统中,同时显示多方会议参加者的动态图像,是提高现有的多媒体会议系统性能的重要方向之一。本文全面地讨论了多个视频图像的组合方式、策略和方法,提出了视频图像重迭级的概念和按视频图像重迭级组合图像的算法,从网络传输数据量和图像组合工作量两方面,分析比较了各种图像组合方式的性能。     

基于图像处理技术的定向管平行度测量

基于图像处理技术,探讨了一种火箭炮定向管平行度的测量方法,论述了该方法的测量原理和图像预处理过程中的图像增强、二值处理、边缘提取和几何校正等处理方法,给出了定向管平行度误差的计算方法。     

自适应光学波前实时处理机结构设计

本文介绍的波前处理机是１．２ｍ望远镜自适应光学系统的关键部件之一,吞吐率高,延时小,是具有高速数据处理能力的实时处理系统。为满足系统的高速度性能,系统设计在实时性、并发性的基础上,将图象数据采集加入流水线,并对波前处理中自然存在的子任务作“去相关”’处理,建立了图象采集、斜率计算、波前复原间流水线操作。图象读出时间的利用及流水线的建立,大大减少了时延,降低了系统实时性要求。流水线处理与高度并行处理相结合,也是本处理机设计的一大特色。     

外弹道数据融合实时算法研究

信息融合技术可以大大减轻指挥决策的工作量,增加信息置信度,减少模糊性,改善系统可靠性.针对靶场实时测控数据处理中急待解决的成片野值干扰等难题,在实时环境中采用数据融合处理方法,讨论了外弹道数据融合实时算法所面临的关键技术,并通过分析与论证得出可行性结论.结论对进一步的系统设计与软件实现具有指导意义.     

三对角方程组的分布式SPP算法

发展了单向并行分裂法(SPP)用于求解三对角和块三对角线性方程组,算法考虑了三对角线性系统求解中文件IO及结果传输通信所占时间比例较大的特点,充分利用了计算、文件IO与通信三者之间的重叠。分析了SPP算法的计算与通信开销。在工作站机群上进行了测试分析,结果表明SPP算法适合于分布式计算     

电磁场式头盔瞄准系统计算机提高实时性能问题

头盔瞄准系统是一种时分制的电磁场探测方法。在这种方法中有个非常关键的问题是实时性能问题。该文对控制电磁场的发射、接收以及实时滤波提出了一种独特的软件编排方法,这种方法已取得了较明显的效果;该文还探讨了从计算机硬件编排上进行改进的设想,以期获得更好的实时性能。     

一种用于 UWB 雷达实时信号处理的可重构多处理机结构

超宽带（UWB）雷达信号处理是个多任务、大运算量的过程,必须采用多处理机并行处理技术。本文对UWB雷达实时信号处理系统的特点进行了深入的分析,在比较各种多处理机系统优缺点的基础上,提出了一种可重构的UWB雷达实时信号处理系统结构。将此结构应用于实际系统表明,该结构具有良好的性能,并具有可重构性和扩展性。     

大型稀疏线性代数迭代库在YH 机上的高效实现

本文讨论了大型稀疏线性代数方程组的迭代算法、加速方法、存贮技术及并行算法。结合向量机特点,采取有效程序优化措施,开发研制了标量和向量库程序。在ＹＨ系列机上试算结果表明：大型稀疏线性代数向量迭代库比标量迭代库速度有较大提高。当Ｎ≥１００时,在ＹＨ─１机上加速比约２～８;在ＹＨ─２机上约２～７;当迭代次数增加时,加速比提高更明显;库中共轭梯度（ＣＧ）加速方法能有效地加快收敛,可减少迭代次数一半以上。     

一种简易高效的加速措施——移位常数

本文介绍在不增加硬件额外开销的情况下,提高巨型机“取操作数”速度的一种基于直接数指令的移位常数方法。     

一种飞行器在线实时航迹规划算法

针对飞行器在线航迹规划问题展开研究,提出了一种实时航迹搜索算法。该方法将飞行器的运动与航迹搜索结合在一起,可以有效地调节搜索的时间,满足在线实时应用的要求。通过在限定的时间内扩大寻优范围,该算法可以有效地避免不可行区域,并使生成的航迹更加优化。实验结果表明,算法能有效地处理各种航迹约束,实时地生成满意的三维航迹。     

机载UWB SAR实时信号处理算法研究

机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时信号处理具有大数据量、大计算量等特点。用于实时信号处理的NCS算法需要较大的存储空间,针对这个问题,提出了改进的NCS算法,减小实时成像处理对存储空间的要求。同时,给出了UWB SAR实时信号处理的流程,分析了前向速度误差对成像质量的影响,推导了在改进NCS算法中基于测量数据的视线误差补偿的性能,采用仿真数据和实测数据对整个系统的性能进行了验证。