1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
伪装目标分割的任务是使用像素级分割掩码将与背景高度相似的目标进行准确分类和定位，与传统的目标分割任务相比更具挑战性。针对目标与周围环境高度相似、边界模糊、对比度低等问题，构建了一种基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割方法。首先，设计了一组边缘提取模块，能够更准确地分割有效的边缘先验。之后，引入了多尺度特征增强模块和跨层级特征聚合模块，分别挖掘层内与层间的多尺度上下文信息。提出了一种简单的层间注意力模块，利用相邻层级间的差异有效滤除融合后存在的干扰信息。最后，通过将各级特征图与边缘先验逐级结合的方式，获得准确的预测结果。实验结果表明，在4个伪装目标基准数据集上，该模型的表现都优于其他算法。其中加权F值提升了2.4%，平均绝对误差减少了7.2%，在RTX 2080Ti硬件环境下分割速度达到了44.2 FPS。与现有方法相比，该算法能够更准确地分割伪装目标。
深度学习 伪装目标 图像分割 边缘特征 特征融合 deep learning camouflaged object image segmentation edge feature feature fusion
1 南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室，江苏 南京 211106
2 南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏 南京 211106
伪装目标与背景的综合相似度能够衡量伪装目标与周围背景之间的特征差异，综合相似度越高，目标与背景的融合程度越高，目标伪装效能越高。组合使用目标及背景图像的亮度、颜色、纹理、形状、尺寸、结构、直方图等7个典型特征来表征目标伪装特性，采用与其相应的相似度量法得到各个特征相似度，采用熵权法客观确定不同特征指标权重，线性加权得到伪装目标与背景的综合相似度，从而获得量化的目标伪装效能评估结果。不同背景、不同侦察距离、不同目标姿态下的多组实验表明：所提伪装目标与背景的综合相似度具有与目标发现概率一致性、与探测距离一致性、背景鲁棒性，证明了所提方法的正确性和有效性；并通过对比实验验证了该方法的可靠性。
伪装效能评估 综合相似度 可见光谱段 伪装目标 熵权法 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0430001
1 陆军工程大学指挥控制工程学院, 江苏 南京 210007
2 华中科技大学软件学院, 湖北 武汉 430070
3 中国人民解放军73676部队, 江苏 无锡 214400
数据集是基于深度学习语义分割技术的重要组成部分。为了将语义分割技术应用于野外战场环境,构建一个符合实战场景的数据集至关重要。针对迷彩伪装目标侦察识别的作战保障需求,分析了野外战场环境及战场侦察图像的特点,设计了特定场景数据集的构建流程与方法,构建了具有精细化语义标注的语义分割数据集CSS,并通过实验验证了该数据集在语义分割任务上的有效性。
图像处理 数据集 语义分割 迷彩伪装目标 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0410015
陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系, 河北石家庄 050003
传统的伪装目标探测识别大部分是依靠人眼通过光学仪器进行简单的放大观测, 但是通常探测效果不佳。高光谱仪能采集一定波长范围的光谱图像, 从而得到物体连续的光谱曲线, 一般来说, 不同物体间的光谱曲线存在差异。利用在可见光及近红外波段下获取的高光谱图像, 分析伪装目标在不同背景下的伪装效果。通过光谱幅值及光谱形状变化趋势, 评价伪装目标与背景光谱曲线的差异。根据实验结果综合评价, 伪装目标在真实草地中的伪装效果相对塑料假草皮来说更好, 符合实际需要, 能为**行动提供良好的伪装。同时, 实验也表明, 在可见光波段下, 不同物体光谱曲线变化趋势不同, 在近红外波段下, 物体间的光谱反射灰度值差异较大, 但是光谱变化率差异较小。在伪装目标探测时, 若仅从某一方面来评价, 可能得到错误的结果。所以在探测识别时, 需要从各方面综合考虑。
可见光 近红外 高光谱图像 伪装目标 光谱特征 visible light near infrared hyperspectral image camouflage target spectral features
1 陆军炮兵防空兵学院, 安徽 合肥 230031
2 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
基于偏振探测原理和反射光的偏振特性理论,利用一套分孔径同时式高光谱偏振成像系统,并以荒漠伪装网、荒漠伪装板、坦克缩比目标和悍马车缩比目标4类荒漠背景下典型伪装目标为对象,研究了不同光照强度和不同观测角度条件下目标的高光谱偏振特性,给出了荒漠背景下伪装目标的典型探测波段区间,为更好地实现荒漠背景下伪装目标检测提供了科学指导。
成像系统 伪装目标 高光谱偏振 荒漠背景 激光与光电子学进展
2018, 55(5): 051101
1 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308:
高光谱成像探测技术已经广泛应用于伪装物探测领域, 但丰富的光谱细节意味着巨大的数据量, 这导致数据存储和计算处理过程时间很长, 难以满足战场环境下伪装物实时探测识别的要求。传统的光谱信息压缩和快速选取算法大多需要目标的特征光谱, 而某些战场中伪装目标的光谱通常难以获得, 这降低了传统算法的可用性。针对战场环境伪装物的视觉伪装效果, 提出了基于目标与背景间局部自相关系数对疑似伪装目标进行检测。算法通过选取最佳特异性光谱, 实现无光谱先验信息的伪装物识别, 提高了高光谱成像探测目标检测效率。实验分析表明, 该算法可以有效提取三个特异性光谱, 实现伪装物目标识别与提取过程。
高光谱 局部相关性 特异性光谱 伪装目标 谱段选取 hyper-spectral local self-correlation specific spectrum camouflage target spectrum selection
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
3 空间电子技术研究院, 陕西 西安 710100
为提高伪装目标识别的准确性, 提出将光谱信息与偏振信息相融合的伪装目标识别方法。基于液晶可调谐滤光片(LCTF)搭建了偏振光谱成像系统, 通过实验对绿色植物中隐藏的假植株进行偏振光谱探测实验。利用主成分分析法(PCA)对各偏振方向的目标光谱图像进行波段选择, 获取对应的光谱融合图像后进行偏振度计算, 最终得到被测目标的偏振光谱融合图像。实验结果表明: 得到的偏振光谱融合图像与光谱融合图像相比, 信息熵提高了72%, 平均梯度提高了250%。
偏振光谱成像系统 液晶可调谐滤波器(LCTF) 伪装目标 Stokes矢量 spectral polarization imaging system liquid crystal tunable filter camouflage target Stokes vector
1 解放军理工大学 理学院,江苏 南京 211101
2 解放军理工大学 电磁环境效应与光电工程国家级重点实验室,江苏 南京 210007
基于Stokes矢量和Mueller矩阵,推导了任意偏振方向的线偏振度表达式。在入射面内改变探测角和偏振方向,通过实验室和野外偏振检测实验验证了推导结果,并以目标与背景偏振度对比为主要指标研究了影响伪装目标偏振检测的偏振方向因素。研究结果表明：探测角在镜面反射方向附近,不同偏振方向的偏振度对比波动较小;虽然野外环境的结果波动稍大,但当以偏振片最大透光轴方向垂直于入射面为参考方向时,偏振方向间隔60°和45°的偏振度对比较间隔30°稳定;计算表明偏振图对比度明显高于强度图对比度,间隔60°的偏振度对比较高,间隔45°的次之,间隔30°的偏振度对比较差,偏振检测效果不佳。
偏振检测 伪装目标 偏振方向 对比度 polarization detection camouflage target polarization direction contrast
1 中北大学计算机与控制工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学理学院, 山西 太原 030051
3 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
为了在野外环境中快速有效地识别敌方伪装的机动目标,设计了基于光谱探测与视频图像目标识别方法联用的目标识别系统.采用视频图像识别技术获取被测区域的二维影像,再通过光谱探测技术识别目标,最终将目标重建在图像相应位置上从而实现目标识别的可视化.理论推导得到了系统可识别目标的函数关系式,根据该函数关系进行了目标识别的量化实验.实验采用汽车模拟被测机动目标,在不同距离上分别以平坦荒地、灌木丛和废弃建筑物为背景,对明显目标、涂覆迷彩色的目标以及遮挡伪装物的目标分别进行光谱探测.实验结果显示,测试背景对光谱探测效果有一定影响,背景的连续性有利于目标识别;伪装方式以伪装物遮挡最难识别,且随着目标与系统的距离增大而信噪比随之降低.综上所述,采用光谱探测技术克服了传统图像目标识别无法识别伪装目标的缺点,可以实现对伪装目标的有效识别.
目标识别 光谱探测 干涉系统 伪装目标 Target recognition Spectrum detection Interferometer system Camouflaged target 光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1440
偏振光成像探测技术安徽省重点实验室， 合肥 230031
在室内仿真实验平台上对草地背景中的伪装目标和背景在不同观测角度不同波段的偏振特性进行了实验研究。通过分析得到了对伪装目标进行偏振成像探测的最佳角度和最佳波段的范围，并在室外进行了实验验证。实验研究表明，在一定条件下偏振成像可以较好地探测出隐藏于草地背景中的伪装目标。
偏振成像探测 伪装目标 实验研究 polarization imaging detection camouflage target experimental study
