作者单位
摘要
海军航空大学航空作战勤务学院,山东 烟台264000
高光谱成像技术源于遥感探测,具有谱图合一的独特优势,在农林、地矿、防伪和环境保护等领域的应用日益广泛。作为高光谱技术最常见和最基本的功能,目标分类在各个高光谱领域的应用均具有至关重要的作用。综述了高光谱目标分类技术的发展现状,分析了高光谱数据的结构特点,归纳了高光谱目标分类的一般流程,并详细阐述了数据读取、图像预处理和目标分类等高光谱目标分类流程的主流方法及其基本原理。结合近年来的典型案例,分析了高光谱目标分类的过程,并对其发展趋势进行了分析和展望。
高光谱 目标分类 图像预处理 特征提取 hyperspectral target classification image preprocessing feature extraction 
红外
2023, 44(8): 0001
作者单位
摘要
电子科技大学成都学院,成都 611000
针对合成孔径雷达(SAR)目标分类问题, 联合二维变分模态分解(BVMD)和卷积神经网络(CNN), 通过二维变分模态分解获得原始SAR图像的多模态表示, 反映目标的全局和细节信息; 设计适当的卷积神经网络分别对各个模态进行分类并输出后验概率矢量; 基于Bayesian理论融合各个模态的后验概率矢量;并根据融合后的结果判定目标结果。所提方法通过结合二维变分模态分解和卷积神经网络的优势综合提升SAR图像目标分类性能。实验中, 基于MSTAR数据集对所提方法在4种典型场景下进行了测试并与现有方法进行对比, 结果表明所提方法性能更具优势。
合成孔径雷达图像 目标分类 二维变分模态分解 卷积神经网络 Bayesian决策融合 SAR image target classification BVMD CNN Bayesian decision fusion 
电光与控制
2023, 30(6): 41
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
公路撒落物是影响行车安全、造成交通堵塞的重要因素,及时检测并清理公路撒落物十分重要。通过总结分析撒落物的特点,利用点云处理定位精度高和图像处理分类精度高的特点,提出一种基于图像与点云融合的公路撒落物检测算法。所提算法包括路面目标提取、点云与图像信息融合和撒落物目标分类等3个步骤。首先,通过激光雷达点云进行道路边缘检测、地面点云滤波和点云聚类,提取路面上的目标点云团簇;然后,将目标点云团簇投影到时间与空间对齐的视觉图像中,获取对应的图像感兴趣区域;最后,使用优化后的ResNet-50进行目标分类。所提算法的平均检测精确率为94.84%,召回率为91.92%,具有良好的检测效果。
图像处理 撒落物检测 目标分类 深度学习 激光雷达点云 视觉图像 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010001
作者单位
摘要
西藏民族大学 信息工程学院,陕西 咸阳 712082
针对红外图像目标分类问题,提出了结合多特征融合和极限学习机(extreme learning machine,ELM)的方法。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)、局部二值模式(local binary pattern,LBP)以及尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)三类特征分别描述红外图像中目标的像素分布、局部纹理以及特征点信息。三类特征从不同侧面反映红外图像目标特性,因此具有互为补充的优势。在此基础上,基于多重集典型相关分析(multiset canonical correlations analysis,MCCA)对三类特征进行融合处理,获得统一的特征矢量。融合后的特征不仅继承了原始三类特征的鉴别特性,还有效去除了冗余信息。分类过程中,采用极限学习机作为基础分类器对融合特征矢量进行分类。极限学习机具有参数少、效率高、精度高和稳健性强等显著特点,有利于提高红外目标分类的整体性能。因此,所提出的方法通过结合多特征和极限学习机的优势综合提升了目标识别性能。在实验过程中,采用四类飞机目标的红外图像对所提出方法进行了性能测试。根据与现有几类方法的对比,实验结果证明了提出方法的性能优势。
红外图像 目标分类 多特征融合 极限学习机 infrared imagery target classification multi-feature fusion extreme learning machine 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210597
作者单位
摘要
1 平顶山学院 信息工程学院,河南 平顶山 467000
2 河南城建学院 电气与控制工程学院,河南 平顶山 467000
3 信息工程大学 地理空间信息学院,河南 郑州 450001
针对合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)目标分类问题,提出基于最大熵准则的多视角方法。采用经典的图像相似度测度构建不同视角SAR图像之间的相关性矩阵,在此基础上分别计算不同视角组合条件下的非线性相关信息熵值。非线性相关信息熵值可分析多个变量之间的统计特性,熵值的大小即可反映不同变量之间的内在关联。根据最大熵的原则选择最优的视角子集,其中SAR图像具有最大的内在相关性。分类过程以联合稀疏表示为基础,对具有最大熵值的多个视角进行联合表示。联合稀疏表示模型同时处理若干稀疏表示问题,在它们具有关联的条件下具有提升重构精度的优势。根据不同视角求解得到的表示系数,按照类别分别计算对于选取多视角的重构误差,并根据误差最小的准则进行最终决策。文中方法可有效对多视角SAR图像样本进行相关性分析,并利用联合稀疏表示利用这种相关性,能够更好提高分类精度。采用MSTAR数据集对方法进行分析测试,通过与几类其他方法在多种测试条件下进行对比,结果显示了最大熵准则在多视角选取中的有效性和文中方法对SAR目标分类性能的优越性。
合成孔径雷达 目标分类 多视角 非线性相关信息熵 联合稀疏表示 synthetic aperture radar target classification multiple views nonlinear correlation information entropy joint sparse representation 
红外与激光工程
2021, 50(12): 20210233
作者单位
摘要
1 成都工业学院 计算机工程学院,四川成都 611730
2 成都工业学院 教务处,四川成都 611730
红外成像是夜间观测的重要手段,在**民用领域都有着广泛运用。针对红外图像目标分类问题,将单演信号引入用于特征提取,用于对目标特性的分析。经过单演信号处理后的红外图像可用幅度、相位和方位三个成分描述。对于每一个成分的多尺度结果,采用矢量串接以及降采样结合的方式构建单一特征矢量。最终构造得到的三个特征矢量能够反映目标的多层次特性。采用联合稀疏表示作为三种单演信号特征矢量的表征模型。在重构过程中,充分利用三类特征之间的关联性从而提高整体重构精度。在不同类别上按照联合稀疏表示的求解结果计算对于测试样本的重构误差,进而决定测试样本的类别信息。该方法通过单演信号获取红外图像中目标的多层次特性,基于联合稀疏表示模型对这些特征进行充分分析和挖掘,从而提高目标分类的精度和稳健性。实验基于公开的中波红外(Medium wave infrared,MWIR)图像数据集开展,分别对原始样本、模拟噪声样本以及模拟遮挡样本进行分类。根据实验结果,并与几类现有算法对比,反映了所提方法对于红外图像目标分类问题能够取得更高的有效性和稳健性。
红外图像 目标分类 单演信号 联合稀疏表示 infrared imaging target classification monogenic signal joint sparse representation 
红外与激光工程
2021, 50(12): 20210165
作者单位
摘要
1 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心, 江苏 徐州 221116
近年来有大量关于无参考模糊图像质量评价的研究,但是目前很多方法都忽略了图像内容对评价结果的影响。针对纯背景的无显著性目标图像和含背景的显著性目标图像的模糊评价方式是不同的,基于人眼注意力机制,前者侧重于图像的整体模糊,而后者更侧重于图像的局部细节模糊。整体模糊指的是图像整体内容的锐度信息,局部细节模糊指的是图像不同位置的局部锐度信息,二者可以将视觉显著性和图像内容更好地结合起来。针对上述问题,提出了一种基于显著性目标分类的无参考模糊图像质量评价方法。首先提出了一种基于显著性检测的目标分类算法,对待评价图像进行显著性目标分类,然后根据分类结果提取其局部模糊特征和全局模糊特征,最后对这两个特征进行融合得到最终的质量评估分数。实验结果表明,该算法不仅在BLUR数据库上取得最优的评价效果,同时在LIVE、CSIQ和TID2013数据库上也有较好的结果,具有很好的鲁棒性。此外,本文算法在各数据库中也表现出了优异的统计性能。
图像处理 模糊图像 质量评价 显著性 目标分类 
激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2210015
孙瑞 1,2,3孙晓兵 1,3,*刘晓 1,3宋强 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
基于注意力机制的神经网络可重点提取样本中关键区域的特征信息,将此特点应用于偏振图像目标分类任务中有助于充分获取不同偏振图像之间的相互关系,并从关键区域中提取出较多特征信息。针对杂乱自然背景中目标识别难度大的问题,提出一种基于注意力机制的偏振图像目标分类方法。首先,将注意力机制和卷积神经网络相结合,构建出适用于数量有限样本的偏振特征提取模型;然后,选择合适的偏振图像作为模型输入并对其进行训练,使得注意力模块中易于分类的通道域特征信息和空间域特征信息具有较大的权重,以实现分类准确率的进一步提高。实验结果表明,所提方法在不同自然背景中可有效提升目标分类的准确率,在自建偏振目标数据库中准确率达到95%以上。相较于传统的深度学习分类方法,所提方法的准确率得到明显的提高,因此更适用于杂乱背景中目标的分类。
成像系统 偏振成像 卷积神经网络 注意力机制 目标分类 
光学学报
2021, 41(16): 1611004
作者单位
摘要
1 江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214000
2 无锡太湖学院物联网工程学院, 江苏 无锡 214000
合成孔径雷达(SAR)目标分类一般通过特征提取和分类决策具体实施。采用3维块匹配滤波(BM3D)去噪算法对SAR图像进行处理, 减轻噪声干扰的影响。在此基础上, 采用极限学习机(ELM)对去噪后的图像进行决策分类。ELM具有很高的分类效率和分类精度, 其对噪声的敏感性可通过BEMD去噪算法克服。因此, 通过结合BM3D以及ELM的优势可提高目标分类的整体性能。基于MSTAR数据集对提出方法进行测试, 结果表明了所提方法的有效性和稳健性。
合成孔径雷达 目标分类 BM3D去噪 极限学习机 Synthetic Aperture Radar (SAR) target classification BM3D denoising Extreme Learning Machine (ELM) 
电光与控制
2021, 28(6): 29
作者单位
摘要
郑州西亚斯学院,郑州 451150
**目标分类是一个重要的研究方向。在复杂背景下不同的**目标的相似度较高, 使得基于传统视觉特征的**目标的分类精度不高。提出一种基于改进典型相关分析的局部二值模式(LBP)和分层梯度方向直方图相结合的**目标分类方法。首先提取**目标的LBP和PHOG特征; 然后利用改进的典型相关分析将LBP与PHOG特征相融合; 最后利用K-最近邻分类器对图像进行分类。该方法的优点在于LBP与PHOG相融合的特征有比较好的分类能力和鲁棒性。在**目标数据集上的分类结果表明, 该方法是有效可行的。该方法为**目标识别系统提供了技术参考。
**目标分类 局部二值模式 分层梯度方向直方图 局部判别典型相关分析 military target classification Local Binary Pattern (LBP) Pyramid Histogram of Oriented Gradients (PHOG) Local Discriminant Canonical Correlation Analysis 
电光与控制
2021, 28(4): 11

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