柱面全景图像拼合及漫游算法研究

基于图像的绘制技术不仅可以弥补传统基于几何绘制技术的不足,而且能给出更丰富的图像显示.文中从实际应用出发,提出并实现了图像拼接新算法,并在此基础上,利用OpenGL的纹理映射技术,将全景图像作为纹理图像映射到由OpenGL预先构造出的虚拟视点空间上,并实现了虚拟场景的全景漫游.     

基于Turbo码和小波分形的数字水印算法

利用Turbo码的强纠错性和小波分形思想,提出了基于Turbo码和小波分形的图像数字水印算法。嵌入水印之前,对水印信息序列首先进行混沌变换和Turbo编码,并利用HVS(Hum an V isual System)将水印自适应嵌入到载体图像视觉不敏感的零树和分形的相似域。实验结果表明,该算法不仅提高了提取水印的准确度,也提高了水印的抗攻击能力,同时较好地解决了水印的鲁棒性和不可见性之间的矛盾。     

主成分分析在超声红外图像序列增强过程中的应用

针对超声红外热像无损检测中图像信噪比不高、缺陷对比度低的问题,将主成分分析法运用于红外图像序列处理的增强过程中,对比分析了原始图像序列、含部分缺陷图像序列及重建图像序列在降噪及增强方面的效果。研究表明:主成分分析法可显著提高图像信噪比并有效消除热量不均效应;而缺陷位置对处理结果无影响,最终重建的图像序列中图像信噪比普遍得到提高。研究结果验证了该方法在红外图像处理方面的有效性,为后续缺陷的识别奠定了理论基础。     

基于频域互信息的全参考图像质量评价

通过在分块DCT域上计算原始图像和失真图像之间的互信息,提出了一种全参考图像质量评价方法。该方法首先将原始图像和失真图像转换到频域,然后在频域上计算其之间的互信息矩阵,并引入了下采样方法来实现对图像的多尺度分析,进而得到最终的反映图像质量的评价指标。实验表明,该方法符合人眼的视觉特性,具有很好的主观一致性。     

基于LSTM与孪生网络的序列图像视觉定位技术

军事领域离不开导航技术,而定位是导航的基础。尽管目前以卷积神经网络为代表的机器学习技术,已经在有关单张图像的六自由度位姿回归方面取得显著进展,其精度达到甚至超过基于手工特征提取的传统方式。然而,单张图像的位姿回归问题只参考了场景的结构化信息,缺乏序列图像间的时序关系,导致其位姿回归的损失函数不包含时空约束,最终限制了算法定位精度。针对单张图像六自由度位姿回归缺乏时空约束的问题,依靠长短期记忆网络(LSTM)对时序关系的捕捉优势,提出一类基于LSTM与孪生网络的视觉定位技术,其综合孪生网络与LSTM各自优势,将图像间运动视差信息与位姿时序信息同时作用于位姿预测,构建从序列图像到图像各自对应六自由度位姿信息的端对端深度神经网络,并通过开源数据库和仿真数据验证了算法的准确性和精度,为军事领域的视觉定位和协同跟踪奠定了基础。     

像素级图像融合方法分类与比较

图像融合的目的是将同一场景的多幅图像的互补信息合并成一幅新图像 ,以便更好地对场景进行监视和侦察。介绍了像素级图像融合的几种方法 ,按空间域和变换域对各种方法进行了分类 ,并对各种方法进行了比较。重点评述了小波用于图像融合的优点     

基于单应轨迹的视频实时稳像算法

针对视频稳像中实时任务的需求特点,提出一种基于单应轨迹的视频稳像算法。估计序列图像帧间的单应变换,并将该变换作用于图像窗口的4个角点,从而对每帧图像产生4个短的单应轨迹以代表视频短时间内的运动。利用关联卡尔曼滤波器以一种连续方式对不同帧的单应轨迹进行平滑。对图像合成采用包括性和相似约束以提高结果视频的可观性质量。该算法以在线方式工作,消除了缓存输入图像帧导致的延迟,具备不依赖于复杂的3D重建和长距离特征跟踪的优点,并有效避免了单应模型表达视频运动模型的误差积累问题。实验表明该算法能够有效对包含2D和较复杂3D场景的视频进行稳像,并且能够达到实时处理速度。     

基于机械跟踪的虚拟演播室系统中摄像机校准和定位算法

摄像机校准和初始定位是基于机械跟踪的虚拟演播室系统的关键技术之一。分析了基于机械跟踪方式的虚拟演播室系统的结构特点和性能要求,提出了基于Tsai算法的虚拟演播室摄像机校准算法和基于主动配准的虚拟演播室摄像机初始定位算法。仿真和实际应用结果表明,算法操作简便,满足了虚拟演播室高精度定标的要求。     

基于差分和神经网络的同步辐射光源图像压缩方法

针对常见的图像无损压缩方法效果不佳问题,提出了一种基于图像差分和神经网络的同步辐射光源图像无损压缩方法。通过图像差分以减少图像序列内部的线性相关性,训练神经网络模型以学习图像序列内部的非线性相关性,得到预测概率分布,结合算术编码压缩。为加速预测和编码过程,将像素值按位分裂为两部分进行并行处理。基于上海同步辐射光源图像的测试表明,相较于便携式网络图形、JPEG2000和自由无损图像格式等,该方法可将压缩率提升20%以上,像素位分裂可以缩短30%的模型预测和编码时间。     

基于图像的虚拟战场环境

简要总结了IBR技术的发展和现状,比较了各种模型的特点,分析了虚拟战场环境生成应包含的内容,提出了实现该环境需解决的关键技术.采用多同心圆可以构建大范围场景视点模型,分析了一种基于基础矩阵的相机参数标定方法,实现了一种基于面积和特征线的图像整合算法,对战场图像采集存储提出了初步方法.最后提出了系统实现的基本框架,为进一步研究打下了良好的基础.     

舰载武器系统零位检测与规正方法

零位检测与规正是作战系统装舰的基础工作,也是武器系统准确打击目标的前提和基础.鉴于传统瞄星方法和标定物标定方法的局限性,以在工程中遇到的特定环境下的武器系统标定为例,分析了具体环境下武器系统零位检测与规正的创新性运用,提出了"线标定法",以为类似情形下的武器系统或作战系统标定提供借鉴.     

单像自标定的迭代优化方法

针对基于灭点的单像自标定方法精度不高的局限性,利用影像中的灭点和椭圆几何约束信息,提出一种迭代优化的单像自标定方法。根据极点-极线关系及其表示的正交性,由影像中的椭圆曲线及其所在平面的灭线确定一组正交共轭灭点对。利用这些正交共轭灭点对建立关于主距和主点的非线性模型,以主距的方差最小作为优化准则,并选用多个位置作为主点的初始值进行多次迭代优化估计,获得主距和主点的最优结果。仿真影像和真实影像实验结果表明,该方法能够有效地实现单像自标定。与基于灭点的摄像机标定方法相比,该方法能够获得更为满意的标定结果。     

光电载荷安装误差标校的飞行航路

无人机搭载光电载荷进行安装误差标校时,飞行航路的选择与规划在很大程度上影响着标校算法的收敛性与误差识别结果。为增强标校飞行架次的有效性,提高安装误差可被识别的程度,改善标校算法的收敛性及标校精度,对标校的原理和标校算法进行了理论分析,并利用考察差异函数偏微分的方法找到了标校航路和安装误差标校之间的相互联系,然后结合标校实施过程中所遇到的实际问题提出标校航路规划应遵循的原则,给出了标校航路规划的参考范例。     

水平度校准方法研究

舰船指向设备水平度校准存在需要拆装单机、基座现场加工困难、加工精度要求高、平时无法重调等难题,一直是设备安装和系统联调的瓶颈工序。针对提升水平度校准能力的需求,提出和研究了水平度校准的动态机械补偿方法,并给出校准的机械结构方案、补偿公式和校准参数计算方法,应用此方法可以克服水平度校准中一直存在的困难。     

针对旋转和平移的一种电子稳像算法

提出了一种新的基于Fourier-Mellin的电子稳像算法,用于消除由于推扫平台系统姿态不稳所造成的图像抖动。采用Fourier-Mellin算法和相位相关算法求取待稳定图像帧与参考图像帧之间的旋转角度和缩放及平移参数,并通过校正一组抖动的图像帧来验证所提出的算法。实验结果表明算法很好地估计并补偿了旋转和平移运动,能够满足一般要求。     

固定天区小视场星跟踪器两颗星识别方法

研究了在观测天区固定的前提下,小视场星跟踪器视场内只有两颗观测星时的星图模式识别算法。首先简述了研究的必要性;接着简要介绍了实时星图的预处理;随后详细论述了所提出算法的具体步骤;然后说明了导航星表的制定过程。仿真结果表明了算法是有效的,并对仿真试验结果进行了分析;最后给出了结论。     

面向NCW的C2参考模型研究

对C2系统仿真及评价而言,在网络中心战背景下构建一个良好的参考模型是目前C2领域研究中的瓶颈问题.以过程模型及MOM框架为核心构建了面向复杂网络的C2系统概念性模型框架.在构筑抽象的C2过程模型框架基础上,借鉴认知决策(RPD)模型的概念,从感知分析及参数估计、态势评估、模式匹配、行为确定四个方面对C2过程模型进行了形式化描述,同时从个体信息能力度量、个体态势感知能力度量、个体决策能力度量、个体指挥引导能力度量、信息共享能力度量、态势共享能力度量、协同决策能力度量、作战意图共享能力度量、作战意图同步能力度量9个方面对C2 MOM框架进行了分析.     

Gabor二进制编码异源图像匹配方法

异源图像匹配是图像处理领域尚未解决的问题。其中,合成孔径雷达图像与光学图像差异较大,用现有方法匹配通常难以得到满意结果。针对这个问题,提出一种基于Gabor编码的异源图像匹配方法:选取一组Gabor滤波器,分别对大图和小图进行Gabor卷积;采用池化方法对卷积结果进行压缩表示;对池化结果二值化并转换为二进制表示得到Gabor二进制编码特征;采用二进制位操作计算实时图与基准图对应窗口特征的相似性,相似性最大值对应图像匹配结果。本方法采用二进制对图像进行描述,减少了计算量,同时也更好地描述了异源图像间的共性特征。实验结果表明,本方法具有较高的匹配概率,计算时间少于现有方法。     

侧壁激波诱导下凹腔燃烧室冷态流场实验观测

在单凹腔燃烧室中引入侧壁激波,为研究燃烧室内部流动特性,采用纳米粒子平面激光散射技术和粒子图像测速技术对全尺寸玻璃燃烧室模型进行流场观测,获得了冷态流场展向和法向的瞬态灰度图及平均速度场。实验结果表明:在远壁面区域,凹腔内部速度与密度都较低;引入侧壁激波后,近壁面区域凹腔与主流的质量与动量交换增强,速度与密度升高;受到侧壁激波影响,燃烧室底壁边界层不再均匀,凹腔中后部产生大规模低速区,具有明显三维特性。     

基于背景差的运动目标检测方法比较分析*

背景差是常用的运动目标检测方法,其基本思想是通过视频帧与背景参考图像的差分实现运动目标检测。背景差法的核心是背景模型的构造。首先介绍基于背景差的运动目标检测方法的关键步骤:预处理、背景建模、背景差分、后处理;其次介绍几种典型的单背景和多背景模型;然后利用自适应背景模型、中值滤波、卡尔曼滤波、混合高斯模型等进行运动目标检测,并从速度、存储开销、准确率等方面对这些方法进行了分析比较。实验结果表明,单背景模型具有更快的检测速度,而多背景模型的检测准确度更高。