为了更有效地检测出红外弱小目标,通过分析红外图像中弱小目标与其邻域背景的特征差异性,提出了一种基于统计特征和桥梁方法的红外小目标检测算法。在滑动窗口范围内提取像素值的均值、方差等特征,根据这些统计特征和桥梁方法判断该窗口范围内有无红外小目标;如果存在小目标,记录下其位置;对小目标区域进行二次筛选。研究结果表明,所提算法相对于较经典算法,虚警率降低了58%以上。

目标定位是无人机侦察系统中至关重要一步。为增强无人机侦察目标定位的实时性、提高定位精度及侦察效率, 提出一种多目标实时定位的方法, 建立主次目标定位几何关系及坐标转换模型, 结合已知数据信息求取各目标大地坐标, 并用蒙特卡洛法分析目标定位误差。最后, 基于即将组网成功“北斗二代”卫星导航系统对无人机空中定位, 同时采用递归最小二乘算法滤波处理, 提高了目标定位精度。研究及实验结果表明, 北斗导航定位能够有效提高无人机空中定位精度, 且有望达到厘米级精度, 同时采用RLS滤波处理能使目标定位精度提高10 m左右。该方法能够有效增强无人机定位实时性, 提高定位精度及侦察效率。

在航天航空光学遥感舰船目标检测中, 受大气、光照、云雾和海岛等海面不确定条件的影响, 传统的舰船检测方法存在检测效率低和可靠性差等问题, 因此, 本文提出一种无监督海面舰船目标自动检测方法。该方法以视觉显著性为依据, 结合多显著性检测模型快速搜索海面目标, 生成显著图后对其进行粗分割, 对提取的目标切片做标记并进行精细分割, 利用改进的Hough变换旋转目标主轴以保证目标对Y轴的对称性; 对可能检测到的厚重云层和岛屿等伪目标使用梯度方向特征进行鉴别, 通过判定目标在360°范围内8个区间的梯度幅度统计值, 确认舰船目标及去除伪目标。实验结果表明, 该舰船检测方法能够成功提取海面上大小不同, 位置随机分布的舰船目标, 准确获取舰船目标的数量和位置信息, 在大量真实光学遥感图像上的测试结果显示, 本文方法检测准确率高于93%, 通过目标鉴别处理, 剔除伪目标后, 虚警率可低于4%, 鲁棒性较强。

针对经典Sobel边缘检测算法对噪声比较敏感而且需要人为指定阈值等问题，提出了一种Sobel自适应边缘检测方法。首先，对经典Sobel算法改进，增加了检测方向，根据待测像素背景灰度值和人眼视觉特性自适应地生成阈值，从而检测出与人的主观视觉更为一致的图像边缘，然后对边缘图像进行形态学处理，增强了算法的抗噪性。将改进的边缘检测算法在单片FPGA上实现，利用FPGA高速并行处理的优势，系统能够实时采集、检测图像边缘并显示高帧频高分辨率图像。

为得到拍摄获取的2D图像信息与其对应3D空间物体信息之间准确的对应关系, 减小因CCD相机镜头畸变对图像的影响, 该文建立了正确的数学校正模型, 采用基于MATLAB的Camera Calibration Toolbox工具箱对相机进行标定, 得到由相机内部参数和外部参数组成的投影矩阵, 从而完成对畸变图像进行校正处理。在标定与求解过程中, 对每一步骤中的操作进行详细说明与分析, 不断优化数据结果, 同时调用空间立体图像模型, 使实验数据表现更直观。利用得到的实验数据对由同一相机拍摄的图像进行校正验证, 实验结果表明畸变图像得到了很好的还原。整体来说该方法简单、快速、直观并准确, 实用性很强。

首次制备了Fe(Ⅲ)改性修饰的海藻酸钠微球作为固相微萃取材料, 用该微球装载的微柱能够在不同形态砷化物共存时选择性富集水样中As(Ⅴ)。 结合氢化物发生-原子荧光光谱法, 可以实现实际水体样中无机As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的形态分析。 具体过程为: (1)以0.1 mol·L-1柠檬酸为介质, 在填充柱后流出液中选择性测定As(Ⅲ); (2)以20 g·L-1硫脲-10 g·L-1抗坏血酸溶液为预还原剂, 5%盐酸为介质, 测定不经过微萃取柱分离的原始水体样品中无机总砷(As(Ⅲ)和As(Ⅴ)), 然后以差减法计算As(Ⅴ)的量。 Fe(Ⅲ)改性海藻酸钠微球制备过程简便, 成本低廉、 绿色环保, 相应基于Fe(Ⅲ) 改性海藻酸钠微球微萃取过程的砷形态分离分析微萃取柱及其光谱联用技术, 可以有效、 快速地测定自然水体中As(Ⅲ)和As(Ⅴ), 具有实际意义。

儿童尿液经硝酸-过氧化氢消解， 抗坏血酸-硫脲预还原后， 用流动注射氢化物发生法使尿样中的砷转化为砷化氢， 原子荧光光谱法测定尿液中总砷代谢水平。 分析使用当天建立的校准曲线， 并扣除空白， 方法检出限0.03 μg·L-1。 对上海闵行地区40例儿童尿样检测的结果表明， 儿童尿砷在0.5～1.5 μg·L-1范围内， 可能与食用海产品有关， 对人体健康没有影响。

提出了一种断续流动注射氢化物发生—原子荧光光谱法测定海水中砷的方法。 优化了流动注射氢化物反应发生条件为： 5.0％盐酸-0.1 mol·L-1柠檬酸为载流和样品介质, 2％ KBH4-0.5％ KOH还原剂, 用氩气将产生的砷化氢带入氢氩焰中原子化, 原子荧光光谱法检测。 有机砷在此实验条件下不形成干扰, As(Ⅴ)须经预还原后测定。 分析了青岛栈桥海滨浴场等海域采集的实际海水样品, 实验结果表明海水样品中有机砷含量低, 在大批量样品测定时, 测定海水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的量可以近似反映近海海域中砷污染情况。

用以单细胞原生动物嗜热四膜虫对阿散酸及其降解物的砷吸收模型, 研究了饲料添加剂阿散酸及其环境降解物对生物体的影响。 四膜虫在含有阿散酸及其降解物的培养基中培养72 h后, 洗去培养基, 收集细胞。 将虫体裂解, 分离细胞膜和细胞内质液, 经消解, 用流动注射氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)分别测定了细胞膜上和细胞膜内的砷。 结果表明, 阿散酸及其环境降解物可被细胞膜吸收并进入细胞内, 且降解产生的无机砷比阿散酸更易被吸收, 生物体通过细胞的砷吸收引起毒害。