1 中国兵器工业第五九研究所, 重庆 400039
2 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100101
智能变形、 变色、 变温、 变谱技术发展趋势下, 低特征目标加速实现与自然地物背景的特征融合, 导致复杂自然背景环境下低散射、 微反射、 弱辐射目标的检测与评估愈发困难, 特定场景下潜在威胁目标的检测方法快速决策与准确评估成为了难题。 为了提升离散目标、 伪装目标、 弱小目标、 异常目标等低特征目标与复杂自然背景环境融合场景下的多特征检测算法的选择效率及其检测准确度, 提出了目标与背景环境融合度(FD)参数模型, 并设计了植被伪装目标嵌入草地背景、 植被伪装目标嵌入土壤背景、 植被及水泥路伪装目标嵌入土壤背景以及植被、 水泥路、 土壤伪装目标分别嵌入草地、 水泥路、 土壤背景等4种不同波谱特征分布场景的模拟图像数据, 以及信噪比为200, 400与800的高斯白噪声分别加入场景一的3种不同级别噪声比例的模拟图像数据。 通过综合目标波谱信息、 背景波谱信息、 数据噪声比例等多种因素的综合试验分析, 开展了基于目标与环境FD模型的多特征检测算法适应性评估研究。 结果表明, 在标准差均小于0.08的条件下, MtACE, MtAMF, MtCEM, SumACE, SumAMF, SumCEM, WtaACE, WtaAMF, WtaCEM等9大经典多特征检测算法对于4种波谱分布场景检测结果的FD参数平均值分别为0.320 0, 0.350 2, 0.862 4, 0.365 8, 0.365 8, 0.846 1, 0.680 0, 0.680 0和0.948 2; 在标准差均小于0.07的条件下, 9大经典多特征检测算法对于3种不同级别噪声比例数据检测结果的FD参数平均值分别为0.313 5, 0.320 9, 0.774 7, 0.369 6, 0.369 6, 0.847 5, 0.695 6, 0.695 6和0.960 3。 通过不同波谱分布场景及不同噪声级别条件下的检测与融合度评估试验分析, 实现了多特征检测算法的适应性能排序, 大幅提升复杂场景下多种低特征目标的检测效率。 综合波谱与噪声因素, 对于复杂场景下离散分布的低特征目标检测, 9大经典多特征检测算法的优先级顺序为: MtACE>MtAMF>SumACE=SumAMF>>WtaACE=WtaAMF>MtCEM>SumCEM>WtaCEM。
波谱 噪声 自然环境 特征检测 融合度 算法适应性 Spectrum Noise Naural environment Features detection Fusion degree Adaptability of algorithm 光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1285
国家自然科学基金委员会工程与材料科学部，北京 100085
本文统计和分析了2021年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科(E02)基金项目的申请、受理、评审、资助情况以及项目管理；并介绍了学科在落实科学基金改革措施、优秀人才与团队、学术交流与研讨、深化“十四五”及中长期发展规划等管理工作的相关情况。
国家自然科学基金 无机非金属材料 科学基金改革 National Natural Science Foundation of China inorganic nonmetallic materials reform of scientific fund
1 西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
2 核废物与环境安全省部共建协同创新中心, 四川 绵阳 621010
精油和远红外陶瓷粉（cFIR）经常用于理疗或相关的保健产品, 但其与生物分子间的相互作用及其机制较少被关注。 在模拟生理条件下, 采用光谱法与红外热成像技术, 研究了cFIR对玫瑰精油（REO）与牛血清蛋白（BSA）之间相互作用的影响及其机制。 荧光光谱表明, REO与cFIR均能猝灭BSA的内源性荧光; 无论cFIR是否存在, REO对BSA的猝灭方式均为静态猝灭; Stern-Volmer方程拟合计算结果表明加入cFIR, 使BSA与REO之间的结合位点数由0.55提高到0.96, 结合常数也显著提高, 说明cFIR的存在能提高REO对BSA的亲和力, 且二者与BSA之间存在强有效的作用力; 利用同步荧光光谱、 三维荧光光谱和红外光谱探究了cFIR与REO对BSA二级结构的影响, 结果表明两者会引起蛋白质周围疏水性的增加, 对BSA的构象有一定的影响; 另外两者主要通过与BSA形成缔合物的方式对蛋白质的内源性荧光产生影响并具有协同作用; 利用Frster非辐射能量转移理论计算临界能量转移距离R0和结合距离r, cFIR加入前后BSA与REO之间的结合距离r由1.445 nm变为1.453 nm, R0基本不变, 且R0
牛血清白蛋白 远红外陶瓷粉 精油 荧光光谱 红外热成像 理疗 Bovine serum albumin Far-Infrared ceramic powder Essential oil Fluorescence spectrum Infrared thermography Physiotherapy 光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2358
峰值定位在处理光纤布拉格光栅(FBG)反射信号的过程中至关重要。针对FBG反射信号的特点, 为了解决峰值定位过程中峰值重叠的问题, 提出一种适用于FBG反射信号的寻峰方法。采用基于连续小波变换的脊线寻峰算法, 研究了连续小波变换中小波系数与FBG反射信号的对应关系, 将脊线寻峰算法进行了改进并运用于峰值重叠FBG反射信号的峰值定位。实验结果表明, 改进的小波脊线寻峰算法可以有效解决FBG反射信号的波峰重叠问题, 减小了寻峰误差, 提高了峰值定位的精确度。
光纤光学 连续小波变换 脊线寻峰算法 光纤布拉格光栅 峰值定位 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100604
在基于图像识别技术的教学录播系统中，通常需要对发言学生进行自动识别和定位，以便摄像机给出该学生的特写。针对该问题提出了一种基于多特征融合的室内学生头部检测算法。该算法首先对头发的颜色特征设定阈值二值化图像来得到头部的候选区域，然后融合人体头发区域的形状特征以及头发下方脸部的肤色特征确定全体学生头部区域。当发言学生起立后，可通过头部轮廓中心点在视频图像竖直方向的坐标变化判断该学生。应用该算法对课堂多个角度的视频图像进行处理，实验结果表明该算法能有效检测出学生头部区域。
多特征融合 头部检测 轮廓提取 教学录播系统 multi-feature fusion head detection system contour extraction teaching recording and broadcasting
重庆邮电大学 智能仪器仪表及工业自动化与测试技术创新团队, 重庆 400065
为了使红外图像与可见光图像融合较好凸显目标与挖掘更多细节信息, 提出了一种提取目标区域与融入更多细节信息的融合方法。首先, 对红外图像进行分割获取目标区域, 并对可见光图像进行增强以挖掘更多细节信息;然后对原始红外图像与增强后的可见光图像分别进行非下采样contourlet变换(NSCT), 得到不同的低频系数与高频系数, 依据分割得到的二值化图像, 低频部分的目标区域系数选自原始红外图像目标区域低频系数, 其余区域选择增强后的可见光对应区域低频系数, 高频部分按照邻域方差取大法选择高频系数;最后, 进行NSCT反变换, 得到融合图像。实验结果表明, 与其他3种融合方法对比, 主客观评价表明, 该算法有效提高了图像的对比度, 具有较好的整体视觉效果。
红外图像 可见光图像 提取目标 增强 infrared image visible light image extracting target enhancement NSCT NSCT
重庆邮电大学 工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
为了将同一场景中具有重叠区域的序列图像合成一幅宽视角、高分辨率的图像, 提出了一种结合尺度不变特征变换(SIFT)算法和Canny特征边缘提取的方法进行图像拼接。实验结果表明所提方法与SIFT算法相比, 其参考特征点及待拼接特征点所需个数分别降低了26.56%和51.71%, 匹配点对数降低51.65%, 图像拼接用时降低了9.49%。此方法提高了图像拼接的精确性和实时性, 能较好地解决图像间存在光照、旋转、尺度变换、仿射等问题, 实现无人工干预的自动拼接。
序列图像 图像配准 SIFT算法 Canny特征边缘 sequence image image matching SIFT algorithm Canny feature edge
1 解放军电子工程学院, 合肥 230037
2 中国人民解放军63880部队, 河南 洛阳 471009
在借鉴空战两步裁定方法的基础上, 改进了作战飞机先敌发射指数模型。以双方作战飞机空战损失比为效能指标, 综合考虑电子干扰对空战结果的影响, 给出了电子干扰下空战模型参数的计算方法。在此基础之上, 通过算例分析了机载雷达、拦截飞机引导通信、拦截导弹末制导雷达受干扰后作战双方空战损失比的变化, 给出了等效干扰功率与空战损失比的关系曲线, 得到了对拦截导弹末制导雷达实施干扰可以较好地提高空袭飞机作战效能的结论。
电子干扰 空袭 超视距空战 效能评估 electronic interference air attack beyond visual range air combat effectiveness evaluation
西南科技大学 四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 四川 绵阳 621010
磁性聚苯乙烯(PS)材料有利于实现惯性约束聚变靶丸在辐射场中的无接触支撑。采用液相还原法制备了粒度为75~200 nm的Ni球形粒子，用原位聚合的方法制备了纳米Ni/PS复合材料。利用X射线衍射仪、傅氏转换红外线光谱分析仪、扫描电子显微镜及热重差示扫描量热仪分别研究了所得纳米Ni的特性、复合材料的结构及掺杂量对纳米Ni/PS复合材料的热力学行为的影响。研究结果表明：纳米Ni的掺杂能提高玻璃转变温度；纳米Ni的掺杂可以增大PS热分解焓变，在掺杂质量分数为1%~2%之间焓变达到最大；纳米Ni的掺杂降低了纳米Ni/PS复合材料热分解的比热容。
纳米Ni 聚苯乙烯 原位聚合 热力学性能 nickel nanoparticles polystyrene in situ polymerization thermodynamics parameters
西南交通大学,计算机与通信工程学院,成都,610031
利用耦合波方程,在引入平均场的方法后,得到了一种新的关于两段式DFB激光器的模式区分方法.并利用此法,分析了激光器的模式特性和波长调谐特性.计算结果与实验较好地吻合,说明了该方法可以有效地分析两段式DFB激光器的不同模式.
两段式DFB激光器 模式特性 载流子浓度 激射波长
