图像光流的计算不需要在图像序列中建立特征之间的对应关系,因此光流法在计算机视觉的众多领域,包括运动物体的参数估计和目标跟踪方面都有广泛的应用.由于红外图像的噪声相对较大,光流法很少用于红外图像中目标的运动参数估计和跟踪.这里,使用几种常用的光流计算方法对部分实际红外图像进行了光流场计算.结果表明,当选择合适的方法或对计算方法进行一定的改进时,这些红外图像可以得到比较接近实际情况的目标光流场,进而应用于红外图像中的目标分割、运动状态分析与目标跟踪等领域.

依据图像几何校正的一般思路,提出了一种有效的控制点(CP)自动确定方法.首先定义了基准控制点(RCP)及畸变控制点(DCP)的概念,设计了一种基于图像方差的检测模板,提出了相应的检测准则及搜索方案;然后在畸变图像中利用归一化积相关图像匹配算法实现了基准控制点相对应的畸变控制点的精确定位,并给出了方法的算法流程;最后,以几何旋转畸变图像为例进行仿真实验,准确辨识出了畸变模型的参数,验证了方法的可行性及有效性.

以车号的定位与识别为例,应用行投影法对车号图片进行倾斜行定位,证明了模板与场景的二维互相关系数近似等于一维投影互相关系数,在此基础上提出了列投影法快速行扫描识别算法及相应的可信度估计方法.这种方法对于室外拍摄的有复杂背景、光照变化、字体微倾、字符排列疏密不均及噪声干扰的车牌图像具有很好的识别效果.

汽车牌照的定位是牌照识别的第一步,定位的准确与否将对后续操作起关键性的作用.在模式识别领域中,希望通过一种方法就完成一项实际工作是不可能的,必须要考虑多种方法融合的策略.提出了一种基于多方法的车牌定位策略.首先利用颜色信息对输入图像进行彩色粗分割,得到了颜色为车牌照的一些区域.然后将分割结果中的伪目标区域(即除了车牌照区域外的其他区域)分为两类(一类是与汽车牌照颜色相近的背景,一类是可能和牌照颜色相近的汽车外壳),分别进行处理,最终利用投影法得到准确的车牌位置.实验结果表明该方法效果良好。

尽可能多地综合利用图像整体和细部信息,是精确分割图像、提取特征的关键.流域思想利用了整体信息,应用于梯度图像上,兼顾了细部信息.引入待分割物体全局连通性,将这种方法用于物体与背景的分割,得到了极好的分割效果,对噪声有极强的抑制能力,同时具有原理简单、分割结果为连续单像素边缘、边缘定位准确、可以同时标记多个区域等优点.给出了形态学流域算法的基本原理及数学实现,同时也总结了方法的缺点和解决途径.

大面阵、高灵敏度的红外焦平面探测器技术的逐步成熟为红外热成像系统进行反潜探测的设想的可行性提供了保证.理论计算和分析表明:采用焦平面探测器的红外热成像系统可以在一定距离上分辨海面海水的细小温度差异,并可在高帧频下快速扫描大范围的海面,在反潜探测中有较好的应用前景.

红外热成像技术在工业检测中应用广泛.介绍了红外测温原理,讨论了电力设备的发热原理,过热损耗的危害,热像测温的影响因素等.利用AGEMA570非制冷、焦平面红外热像仪对供电厂炉前隧道的照明线路等进行了实测,获得一定工作温度、环境温度下的线路接头温度及其温升.最后针对企业电气设备维护中的红外热成像应用结果进行了讨论.

计算机模拟生成微光图像的技术已用于夜视光电系统的性能测试、目标识别等方面,具有重要的**价值.讨论了夜视系统通过低层大气时的光学成像问题,及成像器件对图像的影响.对计算机模拟生成的微光图像的比较,直观地反映了各种外界因素对微光图像的影响.

阐述了用红外技术与求解导热反问题相结合对三维圆柱形工业设备内部缺陷进行定量计算的方法,从理论上证明了求解的可行性.在已知设备表面温度分布情况下,求解几何形状部分未知的传热学反问题将导致一非线性方程的求解,用牛顿迭代法对该方程数值求解可准确定出设备内部缺陷的位置及尺寸.

点迹/航迹关联是多传感器数据融合系统的关键问题.为提高关联的正确率,把红外传感器方位数据与雷达数据进行关联,通过红外高精度的角度测量和雷达高精度的距离测量的融合,减小系统融合航迹同真实航迹间的误差,给出对目标航迹的精确状态估计.分别讨论了雷达数据的航迹关联算法和雷达/红外数据的航迹关联算法,并进行了仿真性能比较和分析.

头盔显示器可以提高驾驶员的态势感知能力.红外传感器提供的信息,使驾驶员的态势感知能力大大加强.头盔显示器提供的红外图像,使恶劣的天气和黑夜不再成为驾驶员作战的障碍.概述了头盔显示器的发展过程和关键技术,介绍了当前空军用头盔显示器的技术问题、解决方法、设计示例.

空空导弹成像引信研究的许多理论,如引信如何成像、如何处理图像、如何识别目标等,还没有定论.首先提出了一种新型空空导弹红外成像引信,它与前视红外成像导引头共享焦平面探测器、光学系统等.该引信的最大特点是实现了制导/引信一体化,能识别目标类型、选择瞄准点和毁伤与瞄准点有关的目标易损部位;然后,提出了一种成像引信的起爆控制算法,并给出了一些计算机仿真结果.

建立了红外光学系统无热化设计与变焦距镜头的关系,即可把红外光学系统无热化设计过程看成是广义变焦过程.介绍了设计广义变焦距镜头的过程,并进行了相关的理论推导.设计广义变焦距镜头的过程可分为以下四个步骤:(1)在常温下满足像质要求的系统内设定变焦位置;(2)建立不同温度状态下的玻璃库;(3)建立不同变焦位置的联系;(4)温度分析与加入消除热效应因素.

介绍了衍射微透镜阵列的设计原理与制作工艺方法,在此基础上运用部分刻蚀法研制出适用于3～5 μm 波长多相位256×256衍射微透镜阵列.利用光通信半导体激光器和探测器建立了一套测试系统,并对所设计的多相位衍射微透镜阵列的衍射率和点扩散函数进行了测试,8相位和16相位石英衍射微透镜的衍射率分别高达80.2%和87.5%,完全满足实际应用的要求.

理论分析了用干涉法测量压电陶瓷的动态频率响应特性的方法,建立了由泰曼-格林干涉仪和光电转换测量系统组成的实验装置,只要电源允许,测量的频率可以达到5kHz.实验结果表明,测量方法简便可行,易于实现,测量范围大、误差小.

根据参考文献[1]所指出的气动窗口光束质量的评价方法,给出几种与其相配套的光束质量实验测量的实用方法,并对其进行比较分析.同时给出相应的实验结果,为气动窗口的进一步研究提供参考.理论与实验的对比表明:该方法是可行的,并达到了与气动窗口类别无关的评价要求.

高能激光**在**应用方面扮演着越来越重要的角色.它是美国国家导弹防御计划的一个重要组成部分.高能激光**代表着未来**的发展方向,将彻底改变目前的战场环境和作战方式,使未来战争的形态发生深刻变革.以激光**的研究和进展为内容,介绍新型激光**的性能、特点以及目前的发展水平,分析了激光**应用中所遇到的困难和发展前景.

实验测量了氟铝酸盐玻璃对3.8μm激光的透射率以及在高功率连续DF激光作用下的破坏阈值.根据实验结果,应用耦合热弹性理论和大型有限元程序,模拟了氟玻璃窗口在矩形光斑作用下的温度响应和力学响应,分析了氟玻璃破坏的机理,由此推断靶材断裂的危险点,并和实验情况相比较.最后,对氟玻璃材料作为高功率激光器输出窗口的可行性作出评价.

激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术.检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度,传统的检测算法如重心法、Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足.基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓,该算法除了可以检测光斑中心外,还可以检测光斑半径,达到亚像素级的定位精度,具有很快的计算速度,可适用于实时的光学测量.

分析了跟踪角速度、功率、跟踪精度等因素对大气激光通信系统中瞄准、捕获和跟踪子系统参数选择的影响,给出了波束发散角、扫描角范围、接收视场等主要参数的选择原则,对地面终端光通信系统设计背景提出了瞄准、捕获和跟踪子系统的相应指标.