北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
针对在光电偏振成像模式下缺乏行之有效的水下运动目标探测方法的问题,提出了一种基于水面特征波纹的水下运动目标检测算法。通过海面风生重力波模型和水下运动目标的水面特征波纹模型,仿真得到不同状态下的海面混合波纹图像,用于算法研究及证明;采用Radon变换提取波纹的线性特征,并通过均值滤波和标准归一化处理消除Radon变换对检测的影响;采用双邻域自适应门限法提取Radon变换域中的局部峰值点,利用连续小波变换进行特征提取,并用支持向量机(SVM)判断峰值点真伪,提高检测的准确率。实验结果证明了本文算法对特征波纹检测的可行性。该算法为探测水下运动目标提供了一种新的有效途径。
海洋光学 Radon变换 特征波纹 尾迹检测 水下运动目标 光学学报
2019, 39(10): 1001003
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
水下运动目标与水体的相互作用会在水面产生开尔文尾迹和伯努利水丘等特定波纹, 为机载、星载的雷达光电探测水下运动目标的位置及速度等提供了可能, 成为当前国内外研究的重要方向之一。为了研究水下运动目标水面波纹的特点, 论文采用三维不可压缩RANS方程, 辅以RNG k-ε湍流模型以及VOF自由面处理方法建立了水下运动目标水面波纹模拟的数学模型, 并对水下航行体在不同速度及深度等参数情况下的水面波纹进行模拟, 分析了速度及深度等参数与尾迹特征的关系。论文结果对实尺度水下潜艇的海面波纹模拟以及水下潜艇探测技术的研究具有意义。
水下运动目标 水面波纹 Kelvin尾迹 伯努利水丘 数值模拟 moving submerged target wave pattern Kelvin wave Bernoulli dome numerical simulation 红外与激光工程
2018, 47(11): 1126004
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 郑州轻工业学院 电气信息工程学院,郑州 450002
3 中国科学院研究生院,北京 100049
针对水下复杂环境情况,提出了一种快速实时检测水下运动目标的算法.在分析水下图像特性的基础上,对图像序列进行帧间差值运算得到差分图像,选择合适的阈值,对差分图像进行二值化和图像分割算法.结合差分图像中目标是由于待检测目标运动形成的特点,提出了衡量二值目标形状的线度指标的定义,可以描述目标的形状,从而实现快速实时检测水下运动目标.
图像处理 图像序列 线度 水下运动目标 Image processing Image series Linear level Underwater moving targets
