针对雾天场景下成像设备采集的图像降质严重的问题,提出一种基于特征约束循环生成对抗网络(CycleGAN)的单幅图像去雾算法。首先,通过循环生成对抗网络学习雾天图像与清晰图像之间的映射关系,经由判别器判断重建图像是否符合真实样本图像的数据分布;然后,针对网络模型损失函数部分,构建基于循环一致损失和Haze损失的联合函数。在Haze损失函数中引入图像频率信息作为约束项,并结合预训练的VGG-16模型提取图像高维特征的内容损失,从而提高网络的去雾性能,解决了CycleGAN模型去雾不足和图像信息丢失的问题;最后,将峰值信噪比和结构相似性作为评价标准,对输入的雾天图像和输出的去雾增强图像进行定量分析。实验结果表明,提出的算法能有效地降低雾对成像质量的影响,进而获得更好的主观视觉评价和客观量化评价。

在全景视频目标跟踪过程中,由于光照条件变化复杂和目标相对镜头运动时尺度变化剧烈,目标跟踪算法存在精度低和适用性差等问题。为了解决这个问题,提出了一种基于改进SiameseRPN的全景视频目标跟踪算法。首先采用MobileNetV3中的网络结构提取深度特征,使算法对全景视频序列中出现的场景缺陷有更好的适应性,并利用Squeeze and Excite模块增加网络对特征选择的敏感度。提出并构建了一种基于双线性插值的特征融合模块,运用双线性插值的方法使输出的后三层深度特征具有相同尺度,并融合这三层特征以用于网络预测。最后利用分类分支预测出当前序列中的正负样本,利用回归分支预测当前输出目标的位置信息和尺度信息,最终输出目标的位置信息。实验结果表明:所提算法可以有效地解决全景数据中的局部图像质量欠佳和尺度变化的问题,在保持实时跟踪性能的同时,具有较高的跟踪精度,对目标跟踪中出现的小目标、目标遮挡及多目标交叉运动等情况表现出良好的适应性,具有良好的视觉效果和较高的跟踪得分。

针对海面上方低空飞行慢速小目标探测问题, 采用Kirchhoff近似(KA)和矩量法(MoM)的混合方法研究了时变海面与其上方运动目标的后向散射回波的多普勒特性。分析了海况参数、入射角、目标运动速度、目标与海面之间的距离以及目标截面形状等对后向散射回波多普勒特性的影响。这项研究对于海面与目标耦合散射机理的分析以及海杂波背景下低飞慢速小目标的检测与识别具有重要意义。

采用土水混合物介电常数的Topp方程模型表示大地土壤的介电特性，应用带限Weierstrass-Mandelbrot分形粗糙面模型和Monte Carlo方法模拟大地土壤表面，运用矩量法研究了带限分形大地土壤表面与部分埋藏矩形截面柱复合模型的电磁散射，得出了复合散射系数的角分布曲线; 计算了复合散射系数随带限分形大地土壤表面分维、空间基频、高度起伏均方根、土壤含水率、矩形截面柱几何参数、埋藏深度、倾角、入射波频率等的变化情况，并做了详细分析与讨论; 结果表明，土壤表面分维等参数对复合散射系数的影响是非常复杂的，镜像附近的角分布曲线具有明显的分形特征。

根据瑞利假设,运用微扰法近似,将透射场按平面波展开,对坐标进行傅里叶变换,研究了平面波入射时的透射散射现象,避免了繁琐的推导和证明;采用指数型粗糙面模拟实际的介质粗糙面,结合其功率谱导出了透射系数计算公式。数值计算结果表明:中间介质介电常数的实部越大,透射系数越大,虚部越大,透射系数越小;中间介质厚度越大,透射系数越小;粗糙面均方根越大,透射系数越大;粗糙面相关长度越大,透射系数越大;透射系数随入射波频率振荡地增大。

运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的光透射问题,推出了不同极化状态的透射系数公式。采用指数型粗糙面模拟实际的分层介质粗糙面,结合其功率谱导出了平面波入射时的透射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化情形透射系数随透射光散射角变化的曲线。数值计算结果表明,底层介质介电常量对透射系数几乎没有影响;中间介质介电常量影响透射系数的大小及透射系数角分布曲线;中间介质厚度增大为原来的二倍时,曲线振荡的周期减小为原来的二分之一;粗糙面高度起伏均方根影响透射系数的大小、曲线振荡的振幅;粗糙面高度起伏相关长度既影响透射系数的大小、同时影响曲线的振荡行为;透射系数随入射波长的增大而振荡减小。

The optical wave scattering from the slightly rough surface of three-layer medium is studied. The formulaes of the scattering coefficients for different polarizations are derived using the small perturbation method. A Gaussian rough surface is presented for describing rough surface of layered medium, the influence of the permittivity of layered medium, the mean layer thickness of intermediate medium, the surface roughness parameters and the incident wavelength on the bistatic scattering coefficient of HH polarization are obtained and discussed by numerical implementation.