雷达/红外复合双模导引头已在导弹制导系统中广泛应用.讨论了双模系统中利用雷达探测系统可以提供的弹目相对距离信息,简化红外成像系统对目标的探测处理过程.同时研究了雷达/红外双模导引头探测概率和虚警概率的计算方法.

光纤制导是正处于蓬勃发展中的精确制导技术,它抗干扰能力强、制导精度高,具有超视距精确打击能力.介绍了光纤图像制导系统的技术特点和基本原理,讨论了光纤图像制导的关键技术,如图像导引头、光纤双向传输系统、图像跟踪器等,给出了光纤制导系统应用的实例及试验结果,分析了其应用方向和发展前景.

用基准图每个像素的三个特征参数即边缘密度、粗糙度、标准差作为评价模板图像匹配的品质指标,结合Fisher线性分类原理把估计区域匹配概率问题转化为对像素的分类问题,提出了一种匹配概率估计的新方法.实验结果表明,该方法可以有效地估计匹配概率,遴选出适合要求的景象匹配区.

采用凝视焦平面阵列(FPA)的红外成像制导技术以其优越的性能在空空导弹中得到了广泛的应用.由于空中飞机目标表面各部位的温度不同,使得红外成像探测装置获得的目标图像的不同部位存在着较大的灰度差异,这?贩指畛瞿勘甏戳撕艽蟮睦?针对飞机目标红外图像的特点和成像制导技术中图像分割的目的,文中提出了一种有利于目标特征点识别的图像分割算法,它首先对目标红外图像进行阈值分割,然后选取合适的结构元素并利用数学形态学的并行性特点对目标内部的空洞区域进行填充,最后得到比较精确的分割图像,这种分割结果对基于灰度连续性的目标特征点识别算法非常有利.

边缘检测是激光雷达图像处理的重要组成部分,其性能直接影响整个雷达系统的精度和性能。对Sobel 、Kirsch 、LOG、Canny、参数检验算子等边缘检测算法原理及其性能参数进行了分析和比较,并且对含有散斑噪声的激光雷达图像边缘检测进行了实验研究,结果表明,参数检验算法在受散斑噪声影响的图像中的检测性能较好。

讨论了决定直接探测激光雷达性能的信噪比方程和探测概率.开发了基于Monte-Carlo方法的激光雷达回波信号模拟软件,给出了典型小脉冲激光雷达性能的模拟结果,表明:在能见度为5 km的大气条件下,采用1 mJ激光脉冲能量探测距离可达到5 km.

简述了激光告警器的发展和现状,介绍了车载激光告警器的系统组成、工作原理和特点,并着重对激光探测头和信息处理器设计进行了分析、说明.探测头中的光电探测器采用 InGaAs Pin光电二极管.信息处理器设有阈值电路,脉宽甄别,二次反射信号抑制等数字化电路,在确认是激光信号后,首先将激光信号数字化,经运算求出激光入射方向,进而通过威胁类型和等级判断电路判别是激光测距信号还是激光制导信号,并根据数据库中存储的数据判断其威胁等级.告警系统具有灵敏度高、响应时间快、动态范围宽等特点,与烟幕施放装置连为一体,实现了激光探测与烟幕干扰的有机结合,并预留了与其他控制设备的通讯接口,便于系统扩展.

使用2 kW半导体激光在工具钢表面熔覆高速钢粉末.在同轴送粉的粉末汇聚点与激光的聚焦点可获得无裂纹的熔覆层.随着激光功率的增加,熔覆层厚度和粉末利用率增加,同时基体对熔覆层的稀释率下降.获得的熔覆层的硬度达到800 Hv0.3,基体硬度200 Hv0.3,表明大功率半导体激光在表面熔覆领域具有很好的应用前景.

根据正交试验设计法的原理,利用坦克红外辐射特性的理论模型和软件,对影响坦克红外辐射特性的多个参数进行了计算机模拟实验分析,总结了影响坦克红外辐射特性的主要因素,并对其进行了分析计算,这对理论模型的校验和模型的应用具有重要意义.

采用直流磁控溅射后退火法制备了Y₁Ba₂Cu₃O_7-x/Si和Y₁Ba₂Cu₃O_7-x/ZrO2/SiO2两种半导体薄膜,对该薄膜进行了红外热辐射响应特性研究.采用X射线衍射、电阻温度系数法、喇曼散射表征手段对薄膜的显微结构进行了详细分析.结果表明,有过渡层的Y₁Ba₂Cu₃O_7-x半导体薄膜均匀性好,信噪比高,在红外波段和亚毫米波段甚至毫米波段都有良好的热辐射响应,适于制做非制冷探测器的敏感元.

分析了红外图像中小目标、噪声以及背景的特点.针对高通滤波后小目标经常被强噪声淹没的情况,基于Donoho提出的小波变换的软阈值去噪方法,提出了一种峰值检测算法.实验结果证明方法可以有效地抑制高通滤波后的强噪声,并能检测出小目标.

探讨了一种红外图像序列中独立运动小目标检测的新方法.通过一种鲁棒的小波多尺度图像配准过程消除主场或背景运动的影响.同时,利用改进的Fisher算法及小波变换对低频的图像进行分割,最终将目标从背景中分离出来,并对配准后分割的图像差分,获得目标运动轨迹.实验表明了该方法的有效性.

基于内容的图像分割和建立运动目标模型都需要选择图像的特征点,均匀采样会丢失过多的细节特征.图像受噪声和光照的影响,通常特征点不是很稳健,普通的边界检测算子和角点检测算子对噪声敏感,提出采用2D Gabor小波变换计算目标的局部特征能量,利用能量系数进行特征点检测,能很好克服噪声的影响;然后采用基于能量系数加权的动态聚类,提取局部特征点,避免了聚类中心偏离实际特征部位.通过特征点提取,建立一种基于图像特征的主动网格.

依据遥感图像的频谱特性,提出一种自适应分层量化的快速DCT图像压缩算法,在对原始图像快速DCT之后,根据图像频谱特性自适应修正JPEG量化表,再用新量化表分层量化DCT系数.真实遥感图像压缩实验表明,在同等压缩比下,提出的方法比标准JPEG方法速度快,且峰值信噪比增加1～2 dB,并能实现嵌入式码流图像压缩.

研究基于小波变换域的数字水印的嵌入对策和检测方法,实现了数字水印自适应地嵌入到原始图像离散小波变换域的中频子带图像中.使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性,视觉上感觉不到对原始图像的影响,嵌入的数字水印具有理想的鲁棒性,常规的图像处理方法对其影响很小,实验证明了该算法的有效性和安全性.

定位是车牌识别技术的关键.针对传统投影方法的不足,提出了一种基于自适应峰区检测与投影的快速车牌定位方法,首先得到候选车牌区,然后根据车牌区的特征筛选出车牌区.实验结果表明该方法能对车牌快速准确定位.

计算机3D人脸对象的应用范围十分广泛,包括虚拟现实、辅助教学、远程会议、人机交互、游戏娱乐、电影制作等诸多方面.提出了利用区域差值法的算法实现基于两幅人脸图像生成具有特定人特征的3D人脸模型,并在生成的特定人3D人脸模型的基础上实现了基于MPEG-4的特定人的人脸动画功能,实验取得了良好的效果.

人脸图像的庞大信息量使其不适合于直接识别.提出用离散余弦变换处理人脸原始图像,得到降维的特征矢量,并结合前馈神经网络对人脸进行分类识别.通过对ORL人脸库多幅人脸图像的仿真实验表明,系统的识别率较高,且训练时间大大降低,是一种高效的识别方法.

讨论了红外场景的动态图像建模与仿真技术,由于目标、背景、大气状态的复杂性,红外图像建模与仿真的难度很大.首先介绍了在SGI工作站环境下,红外图像序列建模和仿真软件的设计思想、实现方法和软件框架.然后分析各种辐射对成像的影响,给出辐射计算公式,分别就无源和有源场景进行了分析,提出无源场景温度的求解方法,说明了场景模型、大气传输模型和材料的物理特性对红外成像的作用.最后给出了建模与仿真的一些实例和综合评价.

雷达是通过接收一定时间间隔内电磁回波成像,它与可见光成像不同.地面高程起伏不仅导致地面景物在不同成像条件下几何分布的畸变,而且引起成像灰度特性分布上的不一致,影响雷达景象匹配定位性能.在分析地面高程起伏和雷达成像模型之间关系的基础上,提出了一种基于垂直投影的雷达实时图像校正方法.试验表明了该方法的有效性.

根据长波红外探测器的特点,阐述了细分采样迭加技术的应用目的和原理,在像元传递函数(PTF)的基础上分析细分采样和迭加对PTF的影响,给出了不同细分倍数m对应的细分采样迭加PTF.随着m的增加,推扫采样方式由单次瞬时采样(m=1)转变为全驻留时间积分采样(m趋于无穷大).当细分倍数m＞4时,PTF的变化已经不明显了.

针对在交通路口采集的闯红灯的彩色图像中的色饱和现象,讨论了图像中高光区域的定位、边缘色彩的确定以及色彩校正等问题.使用基于符号的GMM模型的EM算法进行最大似然估计,获得分类结果,使用区域深度快速标记算法标记深度,提出色彩校正模型,最后给出实验结果及讨论.

根据红外辐射的窗口特性以及谐衍射透镜的特点,将谐衍射透镜成功地引入红外双色探测器系统的设计中,使系统在两个波段内同时较好地完成了系统轴向像差的校正,波前差都小于1/4波长,"成像质量"接近衍射极限.结果表明,谐衍射透镜的光谱特性介于折射透镜与衍射透镜之间,降低了对工艺水平的要求,使系统结构紧凑、片数少、透射比高,具有良好的消像差特性,为红外光学系统设计提供了一种全新的器件.

设计并实现了一种可级联的实时多节目复用器.该复用器以DSP和FPGA为主要器件,通过多个复用器的级联完成多路标准清晰度电视(SDTV)节目的复用.通过设定传输较高的码率,使前级复用器TS流包含较多空包,后级复用器用本地生成的TS包替代前级TS流中的空包.这样,通过多个复用器的级联,将多路标准清晰度电视节目复用到一路TS流中.

数字信号处理器(DSP)广泛应用于各种信息处理系统中,同时I²C也是一种广泛使用的芯片间的通讯总线,所以在实际应用中,DSP与I²C总线接口的问题十分重要.通过对DSP及I²C总线读写时序的分析,提出了一种在DSP上实现I²C主接口的方案.方案利用DSP外部存储器接口,以及锁存器和缓冲器实现I²C接口硬件,并由软件控制I²C读写流程,具有硬件设备简单、可靠性高等特点.同时给出了用TMS320C80 DSP实现该方案的例子并对其可行性进行了验证.