广西公安计算机通讯技术研究所，广西南宁 530001
针对大多数基于 GAN的红外与可见光图像融合方法仅在生成器使用注意力机制，而鉴别阶段缺乏注意力感知能力的问题，提出了一种基于双注意力机制生成对抗网络（double attention generative adversarial networks,DAGAN）的红外与可见光图像融合方法。 DAGAN提出一种多尺度注意力模块，该模块在不同尺度空间中将空间注意力和通道注意力结合，并将其应用在图像生成阶段和鉴别阶段，使生成器和鉴别器均能感知图像中最具鉴别性的区域，同时提出了一种注意力损失函数，利用鉴别阶段的注意力图计算注意力损失，保存更多目标信息和背景信息。公开数据集 TNO测试表明：与其他 7种融合方法相比， DAGAN具有最好的视觉效果与最高的融合效率。
红外与可见光图像融合 公安应用 注意力机制 生成器 鉴别器 infrared and visible image fusion, public security GAN
1 南京航空航天大学自动化学院, 南京 210000
2 中国人民解放军95791部队,甘肃 酒泉 735000
提出一种基于传感器网络的分布式状态估计算法, 用于具有随机传输时延的网络化系统。为了节省通信带宽, 引入了自适应概率量化机制。考虑随机传输时延的存在, 利用缓存器中的数据设计了改进的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行时延补偿。在局部估计完成后, 利用快速协方差交叉方法进行融合估计, 以获取更加精确的状态估计。此外, 还分析了融合估计误差的有界性。最后通过数值模拟算例验证了所提算法的有效性。
传感器网络 分布式状态估计 概率量化 时延 无迹卡尔曼滤波 sensor network distributed state estimation probability quantization time delay UKF
针对合成孔径雷达(SAR)图像目标识别问题, 采用非线性相关信息熵(NCIE)进行多特征选取进而实现分类。基于混合高斯模型对 SAR图像提取的各类特征进行概率建模, 采用 KL散度评价不同特征之间的相似度。采用非线性相关信息熵评价不同特征组合的相关性, 根据最大熵值确定最优特征组合。对于选取的多类特征, 基于联合稀疏表示模型进行表征和分类。利用 MSTAR数据集对提出方法在标准操作条件和扩展操作条件下进行测试, 结果验证了其有效性。
合成孔径雷达 目标识别 非线性相关信息熵 联合稀疏表示 Synthetic Aperture Radar target recognition Nonlinear Correlation Information Entropy joint sparse representation 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(2): 183
Author Affiliations
Abstract
1 College of Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Xi’an Satellite Control Center, Xi’an 710043, China
3 Tiansun Laboratory, Changsha 410073, China
4 School of Computer Science and Technology, Xidian University, Xi’an 710071, China
5 College of Electronic Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
6 Hunan Institute of Traffic Engineering, Hengyang 421099, China
For speckle-correlation-based scattering imaging, an iris is generally used next to the diffuser to magnify the speckle size and enhance the speckle contrast, which limits the light flux and makes the setup cooperative. Here, we experimentally demonstrate a non-iris speckle-correlation imaging method associated with an image resizing process. The experimental results demonstrate that, by estimating an appropriate resizing factor, our method can achieve high-fidelity noncooperative speckle-correlation imaging by digital resizing of the raw captions or on-chip pixel binning without iris. The method opens a new door for noncooperative high-frame-rate speckle-correlation imaging and benefits scattering imaging for dynamic objects hidden behind opaque barriers.
speckle correlation image resizing pixel binning Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 031101
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏南京20094
2 南京理工大学 江苏省光谱成像与智能感知重点实验室，江苏南京10094
针对复杂背景下遥感小目标的检测问题，提出了一种改进型多尺度特征融合SSD方法。设计了一种特征图融合机制，将分辨率高的浅层特征图与具有丰富语义信息的深层特征图进行融合，并在特征图间构建特征金字塔，对小目标特征进行增强。然后，引入通道注意力模块，通过构建权重参数空间，将注意力集中在关注目标区域的通道，以减小背景干扰。最后，对先验框相对于原图的比例进行了调整，使它能够更好地适应遥感小目标尺度。利用采集的遥感飞机图像数据集对方法性能进行定性和定量测试。结果表明：改进方法的检测精度相较SSD提高了4.3%，并能够适应复杂场景下的遥感多尺度目标检测任务，降低小目标的漏检率。
深度学习 小目标检测 复杂背景 特征融合 通道注意力机制 deep learning small target detection complex background feature fusion channel attention mechanism 光学 精密工程
2021, 29(11): 2672
红外与激光工程
2021, 50(5): 20200316
1 上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240
2 上海精密计量测试研究所，上海 201109
圆孔工件广泛应用于航空航天等精密制造领域，快速准确地对圆孔内壁图像进行检测是保证工件质量的重要手段。介绍了一种基于45°反射导光镜的圆孔工件内壁图像检测方法，该方法通过将反射镜伸入工件内部获取内壁局部图像，采用连续旋转工件与图像拼接方式获得内壁的完整图像。针对4.5 mm内径的工件设计并制作了一种45°反射镜，理论分析了有效成像区域以及平移和倾斜误差造成的影响。搭建了圆孔工件内壁检测装置，设计并制作了一种专用标定工件，实现了检测装置像素当量的标定。实验结果表明，检测装置的系统像素当量约为5 μm，测量相对误差小于3.5%。单幅图像的有效成像区域得到明显提高，通过拼接方法获得了工件内壁的完整图像。
内壁 图像检测 反射镜 标定 inner wall image inspection reflector calibration
南京航空航天大学飞行控制研究所, 南京 211106
机载传感器在飞行控制系统获取飞行状态, 进行内、外回路控制律解算等过程中发挥着至关重要的作用。除了通过增加硬件余度提高系统可靠性外, 还可以增加模型的解析余度提高系统容错能力。基于无人机的气动参数对飞行控制系统进行故障建模, 设计一种故障状态最优估计器, 结合广义卡尔曼滤波方法提出了一种改进的残差检测算法进行在线学习并估计评价系统的故障状态。并且, 在基于周期时间和残差值联合表决的条件下设计了自适应参考模型调节律对解析模型进行实时对比和修正, 减小系统干扰所带来的不确定性误差影响。通过仿真试验验证了所提出方法的可行性与有效性。
机载传感器 飞行控制系统 解析模型 故障诊断 联合自适应调节 airborne sensor flight control system analytical model fault diagnosis joint adaptive regulation
针对合成孔径雷达(SAR)目标识别,提出一种联合非线性相关信息熵(NCIE)和多分辨表示的方法。采用NCIE对原始SAR图像的多分辨率表示进行选择,获得内在相关较强的若干分辨率。然后,采用联合稀疏表示对选取的多分辨率样本进行联合表征和分类。实验中,以MSTAR数据集为基础设计多种操作条件对不同方法进行测试,结果表明了所提方法的有效性。
图像处理 合成孔径雷达 目标识别 多分辨率表示 非线性相关信息熵 联合稀疏表示 激光与光电子学进展
2020, 57(22): 221020
1 重庆工程学院软件学院, 重庆 400056
2 陆军军医大学(第三军医大学)生物医学工程与影像医学系, 重庆 400038
3 铜陵学院电气工程学院, 安徽铜陵 244061
为了实现高光谱图像的有效压缩采样与重构, 对分布式压缩采样的高光谱数据应用线性混合模型进行重构。首先, 在图像采集阶段, 针对高光谱图像的空谱特性, 应用分布式压缩采样策略对高光谱数据进行采集；在数据重构阶段, 应用高光谱图像的线性混合模型假设, 先对压缩数据进行端元数目的估计, 再利用估计的端元数来估计丰度矩阵, 根据端元特征信号的稀疏性质提取端元矩阵, 从而重构出原始的高光谱数据, 抛弃了压缩感知重构算法中高计算复杂性的欠定问题求解。实验结果表明：在压缩采样数据为总数据的 20%时, 重构的平均信噪比比压缩投影主成分分析算法提高了 15 dB以上, 同时该方法还便于获得端元和丰度信息。所设计的压缩感知方案采样方式简单, 重构速度快、精度高, 可应用于星载或机载的高光谱压缩感知成像。
分布式压缩感知 高光谱图像 线性混合模型 解混 distributed compressed sensing, hyperspectral imag
