红外与激光工程
2002, 31(6): 465
期刊基本信息
创刊：
1972年 • 月刊
名称：
红外与激光工程
英文：
Infrared and Laser Engineering
主管单位：
中国航天科工集团有限公司
主办单位：
天津津航技术物理研究所；中国光学工程学会
主编：
吕跃广
ISSN：
1007-2276
刊号：
CN 12-1261/TN
电话：
022-58168883,58168884,58168885
邮箱：
地址：
天津市空港经济区中环西路58号
邮编：
300308
定价：
200元/期
红外与激光工程 第31卷 第6期
在分析远距离多目标特性的基础上,提出了一种基于相似度的粗精双搜索多目标识别算法.在粗搜索阶段,首先利用圆形形态学模板在滤波后的二值化图像中快速搜索候选目标,再利用"距离相似度"原则进行候选目标的聚类分析,以同一目标内各候选目标点的形心位置作为局部熵处理区域中心.在精搜索阶段,以最大熵值点为种子点进行目标区域生长.为了减少运算量,提高实时性,还采用基于熵相似度、简单连接法与子区合并法相结合的改进型区域生长法,重构单个目标.仿真结果表明，该算法可快速÷准确地实现5个目标的识别.
多目标识别 距离相似度 熵相似度 区域生长 Multi-target recognition Distance conformability degree Entropy conformability degree Region growing 
基于模糊Hopfield网络研究提出了一种基于核的模糊Hopfield网络识别系统(BC-FHNRS).BC-FHNRS先训练要识别的特定目标的核,使核能够代表特定目标,然后根据核对未知模式进行识别,判断该未知模式是否是特定的目标.给出了一种核的构造和训练方法,并以此为基础提出识别算法.该系统具有运算时间短、识别率和拒识率较高的优点.试验结果显示,BC-FHNRS具有较好的特性.
模糊Hopfield神经网络 模式识别 特定目标 Fuzzy Hopfield Network Pattern recognition Special target 为解决低信噪比运动点目标在实时检测中的系统抖动和信噪比低等问题,根据运动点目标的特点,提出了基于数学形态学滤波、目标光强度连续性和假设检验的点目标检测方法.基于数学形态学的高通滤波器能较强地抑制背景噪声并增强目标;利用光强度时空连续性识别目标;假设检验对解决目标丢失和新目标出现都具有较好的效果.用TMS320C6201高速信号处理器的处理结果表明:算法对信噪比约为2的点目标检测性能较为满意.
目标检测 数学形态学 假设检验 点目标 Target detection Mathematical morphology Hypothetical test Point target 提出图像分割算法在充分利用演化策略全局搜索能力的基础上,根据图像的灰度分布,按照模糊聚类的分割策略实现图像的分割.为了保证搜索到更优解,提出了一种新的演化策略改进方法,以提高其全局寻优能力,并将其应用到分割算法中.实验结果表明,算法的分割效果很好.
演化策略 模糊C均值聚类 图像分割 Evolution strategies FCM clustering Image segmentation 提出一种基于目标及背景结构特征的多尺度形态学图像处理方法,针对弱目标和背景噪声的结构差异,选择合适的结构元素和合理的形态算子达到较好的滤波效果.形态滤波器是从数学形态学中发展出来的一类新型非线性滤波器.由于形态算子实质上是表达物体或形状的集合与结构元素之间的相互作用,结构元素的形态决定了这种运算所提取的信号的形态信息,因此数学形态学对信号的处理具有直观上的简单性和数学上的严谨性,使数学形态学在描述信号形态特征上具有独特的优势.通过改变结构基元的尺度,对图像进行多尺度分析,能准确提取图像在不同尺度下形状的分层特征和有用信息.
数学形态学 图像处理 多尺度形态学 结构元素 Mathematical morphology Image processing Multi-scale morphology Structure element 为了提高航天相机遥感图像的地面分辨率,分析了法国Spot-5卫星应用的一项专利技术,给出了五种可能的航天相机CCD器件特殊结构及其相应的地面图像处理技术方案,具体描述其中三种方案和典型实验结果.仿真结果表明,此项研究和技术方案对航天相机的设计、卫星遥感图像的处理与应用具有重大的实际意义.
相机 地面分辨率 图像处理 Camera Ground resolution Image processing 提出一种基于图像处理的舌像检测与分析方法,将传统中医舌诊中舌的特征进行数字化.应用了2D Gabor小波变换和色度信息较为精确地检测出舌体区域;提出了运用统计方法标定舌质和舌苔点以及确定其颜色的算法.舌苔的厚度通过色度信息和2D Gabor小波系数能量(GWTE)进行量化.分析了在不同相位时,有无舌纹情况下GWTE呈现出的不同特性,根据这一特点用不变矩描述了舌区域的GWTE,从而对舌纹的多少做出了定性的说明.实验表明,提出的相关算法行之有效,得到了较好的结果.
舌像 舌纹理 2D Gabor小波变换 中医诊断 Tongue image Tongue venation 2D Gabor wavelet transform Chinese medical diagnosis 随着多媒体技术的发展,大容量图像库得到了广泛的应用,基于内容的图像检索(CBIR)技术则是进行管理和检索的有效手段.介绍了利用图像的纹理特征进行图像检索的方法、具体算法和CBIR系统的实现,给出了试验结果.
图像检索 纹理特征 多媒体数据库 Image retrieval Texture features Multimedia database 提出并实现一个用于人机交互的静态手势识别系统.基于皮肤颜色模型进行手势分割,并用傅里叶描述子描述轮廓.采用针对小样本特别有效且范化误差有界的支持向量机方法:最小二乘支持向量机(LS-SVM)作为分类器.提出了LS-SVM的增量训练方式,避免了费时的矩阵求逆操作.为实现多类手势识别,利用DAG(Directed Acyclic Graph)将多个两类LS-SVM结合起来.对26个字母手势进行识别,与多层感知器、径向基函数网络等方法比较,LS-SVM的识别率最高,为93.62%.
手势识别 傅里叶描述子 最小二乘支持向量机 增量训练算法 多类分类 Hand gesture recognition Fourier descriptor Least square-support vector machine Incremental training algorithm Multi-class classification 提出了一种基于关联规则的特征选择方法,在市场分析中,人们用关联规则来发掘大量数据集中项目之间的关系.关联规则的方法非常适用于图像分析中的特征选择,可以自动地选出可信度较高的特征.使用这一方法挑选合适的纹理特征用于图像分类,并对结果进行分析.
特征选择 关联规则 纹理特征 监督分类 Feature selection Association rules Texture feature Supervisory classification 针对单站红外被动式跟踪存在不可观测性问题,提出红外与激光主/被动单目标联合跟踪方法.该方法首先针对三维空间任意机动目标的跟踪问题,将参考文献[1]给出的一维机动目标"当前"统计模型推广到三维情况,得到三维情况下跟踪任意机动目标的状态方程和跟踪系统的非线性量测方程.然后对红外探测器测量的角度信息和激光测得的距离信息进行融合,得到正确的测量值.最后提出扩展的自适应卡尔曼滤波算法并进行了仿真研究.仿真表明:方案可行,可同时对目标三个空间坐标轴的位置、速度、加速度进行估计.
红外搜索与跟踪 激光测距 校准 自适应卡尔曼滤波 跟踪 IRST LR Alignment Adaptive Kalman filtering Tracking 子孔径光斑的形心探测和计算精度是影响哈特曼传感器波像差探测精度的重要因素,而探测窗口的选取对探测误差的影响很大.分析了Prieto等人采用的逐步缩小窗口尺寸的探测方法,并根据哈特曼波前传感器探测人眼波像差的光斑特点,采用模板匹配法选取光斑窗口的形心探测方法.该方法与Prieto的方法相比提高了探测精度.光斑阵列的仿真计算结果表明,用文中采用的方法探测误差的均方根值降低了53.7%.另外,该方法还避免了Prieto方法中多次迭代计算,减少了运算量.
波前传感器 形心探测 模板匹配 Wavefront sensor Centroid detection Template matching 提出了自适应图像增强算法, 用于可见光和红外图像的融合.首先对输入的可见光图像和红外图像进行自适应增强, 然后采用基于图像空间能量窗及归一化互相关测度构造融合图像, 利用图像的信息熵评估算法的融合效果, 最后给出了一组可见光和红外图像融合的试验结果,表明该算法十分有效,融合图像有丰富的互补信息,有利于人眼观察和目标识别.
图像融合 自适应增强 信息熵 融合测度 Image fusion Adaptive enhancement Entropy Fusion measure 针对三维激光扫描仪获得的彩色人头数据集压缩问题,提出了基于区域分割的顶点合并网格简化算法.该算法分为区域分割和网格简化两个阶段.在对三维彩色人头数据集进行区域分割的基础上,把网格点分为:区域边界点(在顶点合并操作中,它只能与边界点合并)和区域内部点,然后根据区域加权的误差评价函数进行网格简化.实验表明,该算法压缩比高,网格简化质量好.
网格简化 三维彩色头像数据集 面部特征提取 多细节层次 Mesh simplification 3D color head dataset Facial feature extraction Level of details 针对传统自动测试系统中接触测试的不足,提出了一种基于红外热成像技术的印制电路板故障诊断方法.介绍了红外诊断系统硬件组成结构和数据处理方法,并讨论了如何利用人工神经网络强大的分类与学习能力形成故障诊断规则.
红外热成像 神经网络 故障诊断 印制电路板 Infrared thermal imaging Nerve network Fault diagnosis Printed circuit board 论述了InSb红外探测器制冷的必要性及所需的制冷温度,分析了InSb焦平面探测器对制冷的要求比分立引出(或单元)探测器更为严格的原因,指出InSb焦平面探测器的制冷温度在77～90K区间,其探测率变化不大;在137K时,分立引出(或单元)InSb探测器仍有较高输出信噪比,但这时焦平面探测器的SNR却有较严重的下降.试验表明,采用J-T节流制冷器的InSb焦平面探测器可以实现高性能.
多元红外探测器 焦平面探测器 J-T制冷器 量子效率 Multi-element infrared detector Focal plane detector J-T cooler Quantum efficiency 基于MOSFET的漏电流温度特性,提出了一种可与CMOS工艺兼容的新型室温红外探测器.它采用在SOI衬底上实现的MOSFET作为探测红外灵敏元,在MOSFET的钝化层上制作可提高红外吸收率的光学谐振腔,并利用硅微机械加工技术将SOI的隐埋氧化层悬空,形成热绝缘微桥结构.MOSFET在担当探测红外辐射灵敏元的同时,又作为放大处理电路的一部分,简化了电路.分析表明,探测器的探测率可高达109～1010cmHz1/2W-1.
漏电流温度特性 室温红外探测器 MOSFET MOSFET SOI SOI Temperature dependence of drain current Uncooled infrared detector 介绍了红外二氧化碳传感机理,提出了一种新型空间双光束测量结构,并基于RBF神经网络建立了传感器数学模型.为了提高传感器动态特性,设计了动态补偿滤波器,研制成功一种新型高性能传感器.实验结果表明,上述技术有效地提高了传感器的精度、实时性及可靠性.
红外 二氧化碳传感器 数学模型 RBF神经网络 动态补偿滤波器 IR Carbon dioxide sensor Mathematic model RBF neural network Dynamic compensation filter 数据融合研究的重点是建立一个具有严格数学基础的框架体系,随机集理论是解决这一问题的有效方法.在介绍随机集理论基本原理的基础上,阐述了数据融合系统中使用较多的证据理论、模糊逻辑和条件事件代数理论的随机集表示,使随机集理论能有效地处理数据融合系统中的不确定性、模糊性、经验性数据.
随机集 数据融合 模糊集 条件事件代数 Random sets Data fusion Fuzzy sets Conditional event algebra 介绍了光束在5～25keV弧矢聚焦单色仪中的单色化及聚焦原理.光束弧矢聚焦单色化原理是指以Bragg定律(2dsinθ=nλ)为基础,改变Bragg角θ,获得所需的波长λ来实现光束的单色化.根据Bragg角θ和压弯晶体的弧矢半径R之间的关系,使单色光束通过弧矢聚焦晶体改变方向并实现单色光聚焦;说明了以柔性铰链为基础的弧矢压弯原理、压弯晶体鞍型形变的抑制、保证出射光与入射光高差固定的结构原理、压弯晶体衍射面面形误差的有限元分析结果;给出了实验结果.
弧矢聚焦 单色化 鞍型形变 同步辐射 Sagittal focusing Monochromatization Anticlastic distortion Synchrotron radiation