国防工程中视频前景检测算法研究

针对基于背景运动补偿的检测算法中存在特征点匹配不准以及外点影响运动模型估计准确性等问题,设计了一种高效的背景运动补偿算法。采用圆形块邻域搜索法实现特征点在当前帧和参考帧之间的对应匹配;通过阈值自适应的RANSAC算法去除外点,进而采用双线性内插值法完成背景运动补偿。算法实现过程简单,对背景运动的补偿效果比较显著。     

视频编码标准H．264运动矢量搜索算法

高清视频的信息量巨大，传输比较困难。 H．264作为视频压缩的主流标准，可以有效去除视频的冗余信息，提高视频的网络传输能力。针对H．264中运动估计算法耗时严重的问题，提出一种新的X型搜索算法。 X型算法由粗到细地进行搜索，先以X型快速搜索确定运动矢量的可能范围，然后在可能范围内进行局部全搜索，最终确定运动矢量。试验结果表明，X型搜索能够在保证视频质量的情况下大幅度缩短编码时间，有效提高运动估计算法的效率，兼顾了速度与精度，为高清视频的实时传输提供了保障。     

Wyner-Ziv系统中MCTI边信息生成算法

Wyner-Ziv视频编码的特点是编码简单、解码复杂,适用于无线通信系统中资源受限的视频编码设备。在Wyner-Ziv视频编码系统中,为获得高质量的解码图像,边信息构造算法起着重要作用。文章首先利用前向和后向运动估计得到最初的运动矢量,然后采用双向运动估计和运动补偿时域插值方法生成边信息,针对边信息中出现的块效应和重叠现象,利用加权重叠块运动补偿技术加以解决。实验结果表明,所提出的加权运动补偿算法要优于已有的双向运动补偿算法,且可获得较理想的边信息重构。     

一种适用于电子稳像的自适应分区块匹配搜索策略

针对传统块匹配法在较大搜索窗口下易陷入局部最优,不适用于大平移抖动图像配准的问题,提出了一种新的块匹配搜索策略。该方法采用改进菱形法进行匹配,将大模板设计为环形并对搜索域分区后排序优选,采用最多样本统计法提取全局运动矢量。算例验证结果表明:该方法较穷尽法、三步法和传统菱形法具有更高的搜索效率;最多样本统计法有效避免了提取全局运动矢量时的前景干扰;图像经该算法处理后的帧间峰值信噪比明显高于处理前,从而验证了该算法的准确性和可行性。     

基于DM642的电子稳像算法研究

基于格雷编码位平面匹配算法,给出了该算法实现的原理、优点,介绍了该算法实现的几个步骤:图像预处理,区域运动矢量计算,全局运动矢量计算,运动补偿;依据DM642核心芯片,设计了一个基本DM642的视频处理系统;在基于MATLAB的软硬件环境里,设计了一个仿真系统,给出了仿真系统的各个框图,采用MATLAB语言编写了一个仿真程序,对一段视频进行了处理,在仿真环境下基本实现了实时处理。最后对仿真结果进行了评测,给出了几种测试方法。     

面向多星观测调度的分层迭代算法

提出一种基于分治策略的多星观测分层调度框架,在该框架下,用蚁群优化算法把任务分配至各轨道圈次上,并利用自适应模拟退火算法求解各轨道圈次的调度问题。根据各轨道圈次调度结果的反馈情况,再调整任务分配方案,重复上述过程直到达到算法终止条件。为了提高算法的性能,在设计蚁群算法的启发式信息模型时,应充分考虑卫星调度问题的领域知识;在模拟退火算法中设计两个邻域结构,采用动态选择策略在优化过程中确定最佳邻域搜索结构。仿真实验表明,该方法有效地降低了问题求解的复杂度,尤其在求解大规模多星观测调度问题时表现出优异的性能。     

离散余弦变换系数矩阵自适应分类矢量量化图象编码

矢量量化技术与离散余弦变换相结合不仅能在低码率下获得较好的恢复图象,而且能降低矢量量化器的复杂度。在此基础上,本文对变换后的系数矩阵进行自适应分类,分散码书的搜索过程,进一步降低了矢量量化器的复杂度。     

电子稳像中运动矢量一致性的优化算法

针对电子稳像技术传统块匹配法求运动矢量的固有缺点,采取四叉树———一种变块匹配方法计算运动矢量,使求得的运动矢量有较好的一致性.与其它变块匹配方法相比,该方法克服了其它变块匹配法的不足.实验表明,使用该法求出的运动矢量有较好的一致性和准确性.     

基于熵最小化的LFM信号调频率估计算法

利用LFM信号频谱的熵随着调频率减小而降低的性质,提出了一种基于频谱熵最小化的LFM信号调频率的估计SEM方法。建立参数待估的相位补偿因子,通过搜索得到使得补偿后信号频谱熵全局最小的调频率估值。在搜索过程中,采用两级搜索策略,并引入牛顿迭代算法,有效降低了算法复杂度。理论推导和仿真结果证明,该算法为有偏算法,估计偏差量与初始频率相关,理论估计方差比较CR下界低12d B。对雷达实测回波信号进行验证,与离散多项式变换算法相比发现,提出算法估计的鲁棒性更好,并具有较高的测速精度,具有一定的应用价值。     

基于运动一致性的视频对象分割方法研究

视频运动对象检测和分割是图像处理中最具挑战性的问题之一。针对目前大部分分割算法相当复杂而且计算量大的问题,提出了一种基于运动一致性的视频对象分割方法。该方法从MPEG压缩码流中提取运动矢量场来分割视频对象,首先对运动矢量场进行滤波和校正,然后进行全局运动补偿得到对象的绝对运动矢量场,最后采用K-means聚类算法对运动矢量场进行聚类分析从而分割出感兴趣的视频运动对象。MPEG标准测试序列的试验结果证明,该方法是有效的。     

多尺度PCA-HOG遥感异源图像匹配算法

针对遥感异源图像匹配中非线性灰度畸变和强噪声干扰问题,提出一种基于主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)和方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients,HOG)的遥感异源图像匹配算法.该算法利用HOG提取图像间的几何结构共性特征,能有效克服异源...     

基于直接数据域自适应算法的相干信号DOA估计

利用直接数据域自适应算法的稳态权值代替噪声子空间构建空间谱,构造了一种超分辨波达方向(DOA)估计方法.为了解决谱峰搜索时的伪峰问题,采用参考阵元轮换得到多组线性无关稳态权值,逼近噪声子空间,能有效去除伪峰.针对相干信号的DOA估计,进一步提出了直接数据域取对称共轭向量的解相干方法.相比子空间分解类算法,本文算法不需估计信号源数目和协方差矩阵、不需特征分解,复杂度仅为O(MP),同时能有效完成解相干处理.     

基于二阶锥规划的MIMO雷达稳健自适应波束形成

针对MIMO雷达自适应波束形成中期望目标导向矢量的失配问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的稳健自适应波束形成算法。该算法首先将1个MN维(M,N分别为发射和接收阵元数)的权矢量分解成2个低维(1个M维和1个N维)权矢量的Kronecker积,然后分别限制实际的目标发射导向矢量和目标接收导向矢量与假定的导向矢量之间的误差范数的边界,通过优化最差性能,利用SOCP求得分解后的2个权矢量,最后再合成原权矢量。通过降维处理,算法在保证波束形成器性能的基础上,有效地降低了运算复杂度。仿真结果验证了算法的有效性。     

A novel DOA estimation algorithm using directional antennas in cylindrical conformal arrays

In this paper, a novel direction of arrival (DOA) estimation algorithm using directional antennas in cy-lindrical conformal arrays (CCAs) is proposed. To eliminate the shadow effect, we divide the CCAs into several subarrays to obtain the complete output vector. Considering the anisotropic radiation pattern of a CCA, which cannot be separated from the manifold matrix, an improved interpolation method is investigated to transform the directional subarray into omnidirectional virtual nested arrays without non-orthogonal perturbation on the noise vector. Then, the cross-correlation matrix (CCM) of the sub-arrays is used to generate the consecutive co-arrays without redundant elements and eliminate the noise vector. Finally, the full-rank equivalent covariance matrix is constructed using the output of co-arrays, and the unitary estimation of the signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) is performed on the equivalent covariance matrix to estimate the DOAs with low computational complexity. Numerical simulations verify the superior performance of the proposed algorithm, especially under a low signal-to-noise ratio (SNR) environment.     

基于相位相关的快速亚像素全局运动估计

为了实现亚像素级图像快速全局运动估计,提出了一种基于相位相关的快速亚像素全局运动估计方法。首先对待计算的两幅图像进行下采样并计算整像素级的全局运动矢量,然后选取两幅图像重叠的部分进行插值,再计算亚像素级的全局运动矢量。最后,将整像素级和亚像素级的计算结果进行加权计算,得出亚像素级的全局运动位移。实验结果表明,文中算法对噪声影响、光照变化和局部遮挡具有较好的鲁棒性,同时能够有效地提高运动估计的精确性和计算效率。     

基于空时频分析的方位关联算法*

针对跳频组网通信中不同信号间的时频分隔特点,利用时频重心进行目标方位数据关联,提出了空时频方位关联算法。根据提取的时频特征设计空时频测向的核函数,实现了简化的空时频测向算法。根据时频距离设计代价函数,基于匈牙利算法实现了方位关联结果的搜素。根据时频距离选择窗函数的类型和长度,有效避免了信号旁瓣泄露对测向精度的影响,显著提高了密集目标条件下的关联正确概率。数值仿真验证了上述观点。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。     

迭代插值FPFH特征点云配准算法

针对三维激光扫描点云数据的配准问题,提出了一种基于FPFH特征的迭代插值配准新方法。配准过程中考虑到点云数据获取时,受扫描仪分辨率影响,点云局部或整体密度偏小,两次测量点云数据的相同位置不存在完全相同的点,以致对应点之间存在误差。为减小误差对配准精度影响,引入迭代插值方法,增加点云整体密度。配准过程通过计算关键点处FPFH特征寻找对应相关关系求得粗配准旋转平移矩阵,再使用ICP算法进行点云的精确配准。实验结果表明,改进的配准方法简单、稳定可靠、计算速度快且计算复杂度小,对实现点云配准具有实用价值。     

一种改进的跳频信号频率估计算法

信号的信噪比较低时,旋转不变信号参数估计技术（Estimated Signal Parametersvia Rotational Invariance Technique,ESPRIT）算法的频率估计性能明显下降,针对这一问题,提出了一种基于ESPRIT的改进算法。该改进算法在基于ESPRIT的噪声抑制（Noise Suppressed based on ESPRIT,NS—ESPRIT）算法的基础上,利用DFT谱中的,个局部最大值点,缩小基于互相关矩阵迹模值曲线的ESPRIT算法中口的选择区域,在降低计算复杂度的同时,也有效地减弱了噪声对信号频率估计的影响。理论分析和仿真结果证明了该改进算法的可行性和有效性。     

坦克实体智能机动路径模型

根据坦克机动作战的一般原则,首先对影响坦克实体机动的因素进行了分析和合理的假设;充分考虑战术模拟中的实际情况,将数字地图中各点间的空间距离转化为以各点间机动时间为权边的网图,通过求任意两点间的最短距离的方法,建立坦克实体机动最短时间路径的数学模型。并给出了人工智能算法,把问题求解过程简化,从而解决战术模拟系统中智能机动中的路径选择问题。