由于受物体导热特性及环境的影响和红外热像系统的限制,红外图像普遍对比度低、边缘不够清晰,其中最典型的是图像的直方图分布过于集中,针对这一问题将图像压扩量化中的纵向非均匀分层思想延伸为图像直方图灰度轴的横向非均匀拉伸,提出了一种基于直方图分布特性的非线性拉伸增强算法.在此基础上,将直方图非线性拉伸与线性拉伸进行了试验对比.

提出了一种时域上的水印隐藏与检测算法--基于可分逆模糊化的脆弱水印算法.其原理是将水印隐藏到图像的一行/列中,再通过高斯模糊化将水印信息进一步隐藏到其相邻的行/列中.在水印检测过程中,通过可分逆模糊化算法检测并估计出嵌入水印.实验结果表明,这种算法隐藏水印具有隐蔽性和脆弱性,同时能够对攻击方位进行准确定位,是一种很有前途的脆弱水印算法.

介绍了微测辐射热计在外加偏置下的响应情况,建立了直流偏置下微测辐射热计的响应率模型,及脉冲偏置下微测辐射热计的完整理论模型,进行了数值分析,给出了在实际工作条件下微测辐射热计响应率的仿真结果.

图像匹配是计算机视觉和图像分析中的一个基本问题.针对常规遗传算法存在的问题,提出了一种实现图像匹配的新的混沌遗传算法,实验表明,此算法具有更高的精度和速度,取得了满意的结果.

B&B(Branch & Bound)算法是特征选择中的一种全局最优算法,其固有缺点是运行时间太长.用B&B算法构造一棵搜索树,在树中搜索最优的特征子集.对B&B算法的研究集中在化简搜索树从而降低搜索复杂度上,提出了几种改进的B&B算法.从原理上分析了B&B算法及其各种改进的优缺点,将这一系列算法纳入到同一个算法框架,并在此基础上提出了一种针对BBPP算法的改进算法,BBPP+算法.通过比较各种实验数据,发现改进后的BBPP+算法的运行效率比已有的B&B算法更好.

一种新颖的多尺度分割方法被引入到多分辨率运动图像分割框架中,形成了一种新的多尺度运动图像分割方法.这种方法是由多尺度随机场和序贯极大后验估计器两个基本概念组成,它可以解决多尺度图像分割中仍然存在的计算复杂度问题,并通过上下文图像模型达到准确的图像分割.

针对红外成像跟踪系统的低信噪比、背景和噪声干扰严重的小目标图像,以及后续的目标识别处理需要目标的灰度信息的特点,设计了一种基于数学形态学的红外灰度图像小目标检测算法,并用FPGA硬件实现.实验表明,数学形态学滤波能够大大提高目标的信噪比,去除背景和噪声干扰,保留目标的灰度信息,满足系统实时性要求,是一种有效的红外灰度图像小目标检测算法.

在Marr的计算机视觉系统中,图像边缘检测占据着重要位置.但由于问题本身的复杂性和技术手段的限制,图像边缘检测的研究困难重重.近10年来,由于小波分析技术在工具和数学方法上的重大突破,试图将小波理论应用于图像边缘检测.根据边缘检测的评价标准,参照最佳边缘滤波器的设计要求,确定选择用于边缘检测的小波母函数的一般准则,并在此基础上构造出二次B样条小波,提出了基于小波变换的自适应阈值图像边缘检测的新方法.通过计算机仿真对该算法进行了验证,结果明显优于采用固定阈值的?〔ū咴导觳?

在分析了Zernike矩不变性后,提出了一种基于图像整个区域形状描述算子的改进Zernike矩.改进的Zernike矩不仅具有旋转不变性,而且还具有改进前不具有的比例不变性.试验结果证明,和改进前的Zernike矩相比,改进后的Zernike矩具有更好的不变特征,可用作基于区域的形状描述算子.

针对传统算法存在噪声过增强的问题,提出了基于小波分析的图像增强算法.在小波变换多尺度分析的基础上,算法对图像多尺度分解得到的小波系数进行缩减去噪,然后在不同尺度上对各分解系数进行不同程度的增强;对同一尺度的系数进行非线性处理以增加对比度;增强低频子带图像的对比度以保证整体的增强效果.实验表明,该算法能有效地增强低对比度图像,减小了噪声的增强幅度,使结果图像具有很好的视觉效果.

20世纪80年代发展起来的光子计数成像系统有极高的灵敏度,原理上可探测单个光子及其空间位置 ,因此可以探测到极弱的光子图像.随着微光像增强技术和弱光成像器件的发展,光子计数成像技术近年来发展很快并日趋成熟,光子计数成像在**、天文学、物理学、化学、生物学、量子电子学等领域得到了广泛应用.介绍了光子计数成像的原理、技术特点及其应用.

在论述光场与流场相互作用规律的基础上,以激光束穿过二维超音速自由射流剪切层流场为物理模型,研究了由于辐射加热强激光束对流场的干扰以及激光束穿过模型流场并在静止大气中作远距传播后光强分布的变化.结果表明模型流场对激光束远场强度分布有明显影响,流场密度分布的微小变化都会使光束远场强度分布产生明显的不同;在强激光与高速流场相互作用的过程中,如果辐射加热机理与文中的情况类似,强激光束的辐射加热对流场所造成的干扰可以忽略.

对高功率激光进行了研究.以平顶高斯光束为例,推导出了它通过无光阑和有光阑的近轴ABCD光学系统传输的解析表达式.给出了它的特征参数,包括光束传输因子(M²因子)、陡峭度(K参数)和桶中功率(PIB)并作了物理分析.最后,指出高功率激光光束控制应使光束在靶面上的功率/能量集中度、时间和空间波形、瞄准稳定性以及时间持续性等指标满足应用要求.

介绍了二维定心激光扫描器的工作原理和结构设计,描述了采用光电位置敏感探测器(PSD)实现的二维摆角测量系统,比较了两种不同测量方式的优劣,包括数学模型、计算公式和光学系统构造.给出了PSD信号处理电路框图,设计了消除暗电流和杂散光干扰的采样-保持电路,并对系统位移做了标定.系统可以实现30°圆锥角的大范围二维摆角测量,角分辨率达0.01°,具有实时性强、工作稳定、抗环境干扰能力强等优点.

长期以来对于强激光光束质量一直没有统一的评价标准和规范的测量方法,这给强激光系统的试验鉴定带来很大困难,也给科学研究和工程应用带来诸多不便.针对系统性能测试评价的迫切需要,对此问题进行了分析和研究,提出了一种光束质量的评价方法和具体的测量方法及技术.

对应用于激光近感探测的一种新型宝石微激光技术进行了详细分析.介绍了国内外同类技术研究状况,比较了宝石微激光器(SML)和半导体激光器(SL)的性能,简述了基于SML技术的激光探测装置的作用原理、识别气悬体的信号处理方法及在激光近场目标建模中应考虑的问题.

利用地基激光器攻击大气层外目标时,需修正大气折射对激光传输的影响.大气折射指数随高度变化,会发生折射效应.由Snell定律出发,研究了激光穿越大气层时的折射误差.通过实例,计算了折射误差与激光束初始仰角的关系,计算结果表明,低仰角时折射误差大,高仰角时折射误差小.最后提出了攻击卫星时误差修正需考虑的问题.

激光束在大气中的损耗和折射是激光大气通信等实验研究的重要课题,以射线理论和数值计算为基础,给出了激光束在大气传输中的损耗和折射的求解方法,得出了相关的数学表达式,同时对不同的方法作了简单的比较.

通过分析高空背景条件下红外图像中弱小目标与红外诱饵的辐射特性,给出利用双波段特征对小目标与红外诱饵进行识别的方法,通过仿真实验对理论分析进行了验证,建立了相应的基于FPGA和DSP的硬件处理平台,处理器通过并行流水的方式可实时处理256×256个像素的图像,完成红外诱饵识别算法的实时运行,对导弹抗干扰能力有实际意义.

利用成像导引头信息的红外引信可以获得目标由完整到局部的一系列动态红外图像,实现前视探测.飞机姿态识别对成像引信确定瞄准点具有非常重要的意义.分析了高速交会情况下飞机目标的运动特性,利用遗传算法确定像平面上目标图像的旋转情况和机头位置,以及测距装置提供的距离信息、目标图像的长度及红外探测器的系统参数确定目标的俯仰情况,最后利用弹目交会过程中目标轴线方位角和高低角的不变性实现了飞机飞行姿态的识别.

对风标导引式制导炸弹进行了全面地分析,建立了完整的数学模型,其模型包括弹体动力学模型、弹体运动学模型、控制系统模型、导引头模型和与风标头有关的模型等.初步研究了制导炸弹的仿真,为下一阶段的研究提供了有效的借鉴.

模拟生成微波辐射图像是为了用其作地形匹配制导中的基准图.文中分析了光学图像和微波辐射图像之间的几何关系,讨论了光学图像的分割、识别及表面方向获取的方法,论述了地物表面温度、亮度温度、视在温度、天线温度和天空温度之间的关系,并在此基础上提出了一种模拟生成复杂场景微波辐射图像的方法.仿真结果表明,方法完全可行.

数字水印是一种多媒体数字产品版权保护技术.分析了可见水印应具有的特性,提出了基于图像亮度和纹理特征的自适应可见水印方案.采用YUV颜色模型,只对Y分量水印嵌入,以同时适用于彩色或灰度图像.水印嵌入因子是由图像的局部亮度和纹理特征确定,可在满足水印特性的前提下,增加水印嵌入强度,提高水印鲁棒性.试验表明:嵌入水印的图像对中值滤波、有损压缩、加入随机噪声后再滤波等攻击性操作具有较强的鲁棒性,在保持灰度直方图分布基本不变的基础上更加平滑集中,说明水印和原图的统计特性较一致,想?诓凰鸹低枷袷褂弥柿康那疤嵯?去除或毁坏图像中的可见水印是很困难的.

提出一种基于离散小波变换静止图像的数字水印技术,探讨了增强数字水印鲁棒性的方法.首先是新的伪随机序列的生成方法,其次是基于马尔可夫随机场(MRF)提出了自适应的水印嵌入手段,最后提出了提高数字水印对几何变换鲁棒性的基于图像配准技术的数字水印提取技术.