红外技术

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2004年第5期

栏目

图像处理与仿真
材料与器件
系统与设计

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图像处理与仿真

基于Curvelet变换的红外图像背景杂波抑制算法

李智杰, 高新波, 姬红兵

2004, 26(5): 1-4,9. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.001

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为提高复杂背景下的红外弱小目标的检测性能,引入图像的Curvelet变换.在Curvelet域经阈值化处理抑制背景杂波中的低频分量,然后在空域中通过块对比的操作进一步抑制杂波的边缘分量,最终实现背景杂波的抑制和弱小目标的增强.利用几组实测数据的测试实验结果表明了所提出的算法的有效性.

舰船目标红外图像锐化处理

刘延武, 何友金, 孙旭辉

2004, 26(5): 5-9. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.002

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摘要:
海天背景下舰船目标红外图像的目标背景对比度低,噪声大.平滑处理后图像的目标轮廓更加模糊.采取了梯度锐化和拉普拉斯锐化的方法进行锐化处理,从实验结果得出:对海天背景下平滑后的舰船目标红外图像进行锐化处理时,选用拉普拉斯锐化法比较有效.在对工程实现中的一些问题进行分析研究后,认为拉普拉斯锐化法是可行的.

一种基于粒子群算法的红外运动小目标检测算法

许春晓, 孙德宝, 李宁, 邹彤

2004, 26(5): 10-12,17. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.003

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摘要:
提出一种基于粒子群算法的运动小目标检测算法.首先利用两步分离法对图像进行预处理,筛选出少量的侯选运动目标,然后构造候选航迹,利用粒子群算法对候选航迹进行搜索,从而检测出目标航迹和目标点.实验结果表明,该算法能有效地检测出运动小目标的位置.

基于人眼视觉系统的红外背景杂波量化技术

常洪花, 张建奇

2004, 26(5): 13-17. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.004

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摘要:
介绍了红外杂波的基本概念、杂波量化的要求及基本量化方式,重点讨论了人眼视觉系统中三种典型的红外杂波量化方式:基于图像纹理、基于边缘概率及基于因子分析,分析了各自的优缺点,展望了红外杂波量化技术的未来发展前景.

多模型预处理和关联度融合检测红外目标

林晓春, 郭艳艳, 王艳, 李存志, 张颖

2004, 26(5): 18-21,24. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.005

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基于对红外检测系统及识别方法的详细分析,研究了用于红外目标检测的算法多模型数据融合技术,设计了一种新的基于灰色关联度数据融合模型.该方法将多种目标检测算法结合起来,利用有限的预处理目标信息,依托n维空间中目标函数曲线之间的灰色空间距离关系来判断目标之间发展过程的相近性和相似性;从关联度分析出发,实现数据融合及红外目标的检测.该方法可以有效的提高红外目标的检测概率、降低虚警率和漏警率.它是以增加检测系统硬件复杂程度为代价,换取红外图像实时检测的可靠性和可信性的.

一种基于时间Kalman估计器的红外小目标检测方法

聂洪山, 沈振康

2004, 26(5): 22-24. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.006

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目标在经过一个像素时,随着目标移动到该像素或离开该像素,该像素的灰度值会在出现一个冲击.据此提出了一种基于时间的Kalman单步估计器单像素处理算法,给出了Kalman估计器的递推方程.由前一时刻(前一帧)的估计结果和当前时刻的输入图像各点的灰度值,可以得到下一时刻(下一帧)图像各个像素点的背景估计,整个图像去除背景后就得到一幅包含目标的噪声图像,进而可以完成目标检测.采用红外图像序列进行了实验,实验结果验证了理论分析的正确性.最后得出了一些结论.

小波多尺度空间屏蔽法在星图降噪中的应用

马林立, 孙尧

2004, 26(5): 25-27,32. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.007

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利用噪声信号小波变换的极大值随尺度的加大而显著减少的特点,运用小波多尺度分析进行信号噪声的消除;提出了一种基于多尺度分析的空间屏蔽滤波法,并将此方法运用到星图降噪处理中,收到良好的效果,提高了星图的可读性.

基于CCD图像的远距离目标实时监测

万磊, 仲思东

2004, 26(5): 28-32. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.008

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大跨度桥梁或大坝建成后,为确保安全运行,及时掌握大桥结构的健康状况,需要对大桥的变形进行连续动态的监测.传统建立监测网的方法和现在的GPS监测在这种短程、高精度的场合还有很多待改进的地方,文中介绍了一种基于CCD图像的远距离目标监测方法,主要步骤是先通过CCD相机对远距离目标进行连续成像,然后根据目标运动的连续性进行目标监测,并对目标特性进行分析.理论和实验都表明该方法能达到亚毫米级的测量精度,可作为大桥和其他远距离目标变形观测的一种新手段.

基于运动判断的动态帧间滤波方法

张俊举, 邢素霞, 常本康, 钱芸生

2004, 26(5): 33-36. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.009

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摘要:
提出了一种基于运动判断的自适应动态帧间滤波方法,利用不同帧间图像的共有图像信息部分进行累加滤波,同时又可避免因为子像素的位移引入的混叠效应,从而达到最大限度提高图像质量的目的.给出了该滤波方法的噪声方差方程,并利用该方法对采集的视频图像数据进行了处理,讨论了不同阈值下的滤波效果.

材料与器件

碲锌镉晶片退火的显微Raman光谱分析

黄晖, 潘顺臣

2004, 26(5): 37-39,45. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.010

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摘要:
测量了4块不同退火条件处理碲锌镉晶片的显微Raman光谱,观察到了与碲锌镉材料及材料中Te沉积晶格振动相对应的Raman散射峰,发现了位于327 cm-1/332 cm-1的新峰.通过对碲锌镉晶片进行退火处理,有效的消除了Te沉积,比较碲锌镉晶片退火前后的显微Raman光谱,指出327 cm-1/332 cm-1散射峰只可能由来源于类CdTe或类ZnTe的二级声子散射引起,与碲锌镉材料中的Te沉积无关.

一维情况下平面PN结连续性方程的一般形式解

王忆锋

2004, 26(5): 40-45. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.011

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摘要:
对一维情况下平面PN结的连续性方程进行了求解,给出了不同边界条件下光生载流子浓度的一般形式解,并对结果进行了分析讨论.

系统与设计

基于TMS320C6203 DSP的实时红外图像处理系统

王永仲, 郭豪, 何永强

2004, 26(5): 46-48. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.012

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摘要:
遵从模块化设计思想,提出了以TI公司的高性能数字信号处理器TMS320C6203为核心器件的实时红外图像处理系统的设计方案,结合大规模可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制和现场可编程门阵列FPGA对采集的红外图像进行预处理,完成对图像的实时采集和图像目标的实时处理.

红外成像系统稳像技术

刘平, 王平

2004, 26(5): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.013

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摘要:
数字图像稳像技术与传统的红外成像系统稳像技术相比具有系统轻便、灵活有效的特点,正逐渐取代各类机械和电子的稳像技术成为成像系统稳像的主要方式.利用关键图像子块配准的方式来实现图像稳像,经实验验证,这种数字图像稳像技术具有计算量小，稳像精度高的优点.

基于弥散斑单基站定距的可行性分析

刘向东, 张河

2004, 26(5): 52-54. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.014

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摘要:
在理论上分析了基于弥散斑的单基站定距方法,并利用远心光路改善弥散斑的测量.为了提高测距范围,在成像光学系统前加一望远光学系统,可以适当改变整个系统的焦距,改善系统的测距范围,从而可以实现单基站定距.

某机载红外测量吊舱系统

陈建

2004, 26(5): 55-57,61. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.015

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摘要:
由中国飞行试验研究院研制的某机载红外测量吊舱系统(IRMPS)全长5200 mm、直径500 mm、重约450 kg,正向或反向挂接在J7L飞机机身下,可在0～15 km高度内,以M数0～1.4对空中或地面目标进行红外辐射特性测量.本文首先简要介绍吊舱系统的主要设计思想,然后说明吊舱系统的组成与工作原理,最后介绍吊舱系统的应用.

基于FPGA的实时图像跟踪系统

段德军, 向健勇, 孙勃

2004, 26(5): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.016

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摘要:
提出了一个实时图像跟踪系统,在硬件上以大规模复杂可编程逻辑器件(FPGA)及微处理器(8051)为核心,采用模块化流水线处理结构,实现目标图像的实时跟踪.在系统软件上使用一种高效的快速相关算法MAD,建立相关跟踪置信度评估、模板自适应更换、目标丢失判断、抗干扰准则和再捕获等准则,有效地提高了目标跟踪的稳定性和抗干扰能力.

基于ADSP21062的多处理器系统在实时图像处理中的应用

孙勃, 向建勇, 张庆, 段德军

2004, 26(5): 62-65,71. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.017

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摘要:
从图像处理的实际需要出发介绍了Analog Devices公司生产的ADSP21062芯片;及基于ADSP21062的多处理器系统的理论和实际系统结构.以实时复杂背景下寻找和跟踪特定的目标为系统任务,阐述了并行处理算法的思想和实际算法框架.

红外与可见光图像实时配准融合系统

刘卫光, 郭师红, 周利华

2004, 26(5): 66-71. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.018

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摘要:
描述了一个自主研制的基于实时分布式多处理机的图像配准和融合系统的设计与实现方案.本系统是具有并行计算机体系结构的通用高速实时图像融合处理系统,选择VxWorks实时操作系统和VEM64x总线的软硬件平台,采用AD公司新型的TS101DSP处理器为核心,多DSP处理器分布并行进行处理,完成多源图像实时高速配准和融合需要进行的大量运算,CPLD芯片完成了采集控制以及多传感器视频同步.由于采用了基于高性能DSP的实时嵌入式系统和通用标准化总线结构设计, 该系统可以灵活地应用多种配准和融合算法来实现可见光和红外双通道数字图像的高速实时融合处理, 比较好地解决多尺度图像配准融合算法的大数据量计算处理与系统实时性要求之间的矛盾, 为多传感器实时图像配准融合处理系统的研制奠定了良好的技术基础.

红外导引头定向扫描方式研究

杨乐, 陈少华, 卿建军, 杨玉贵

2004, 26(5): 72-74,79. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.019

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摘要:
为了充分利用导引头的探测能力,根据搜索空域的几种指标,针对定向扫描方式,设计了三种扫描方式,对捕获可行性问题进行了初步探讨,给出并分析了仿真结果.

红外焦平面阵列性能参数测试平台

肖静, 周昊, 何兆湘, 陈四海, 易新建

2004, 26(5): 75-79. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.020

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摘要:
分析了红外焦平面阵列器件性能参数测试平台的要求,建立了包括红外源及IRFPA模块、控制模块和信号放大、采集、处理模块在内的测试系统,可用来进行响应率、探测率、噪声等效功率、噪声等效温差等红外焦平面阵列性能参数的测试.用此参数测试平台来测试160×120红外焦平面阵列,经软件分析处理测试数据,证明该测试平台是准确有效的.最后对红外焦平面阵列性能参数测试平台的进一步优化提出了要求.

基于半实物仿真的红外侦察告警系统性能评估方法

李华, 李宏, 吴军辉, 邢晖, 朱震, 姚梅

2004, 26(5): 80-85. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.021

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摘要:
介绍了用于红外侦察告警系统性能评估的半实物仿真系统的硬件结构和软件模块组成.在仿真理论和野外测试数据的基础上,探讨了实验室半实物仿真系统测试的基本方法和建立目标及背景的红外模型的基本途径.通过实验室半实物仿真的方法模拟产生各种各类背景、干扰条件下各种目标几何尺寸、红外辐射、运动轨迹以及多目标的红外模拟目标.最后给出红外侦察告警系统的综合性能考核几个关键技术的分析.

一种高速飞行器自主式惯性/红外成像制导系统

张义广, 丁明跃, 周成平, 张天序

2004, 26(5): 86-89. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.022

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摘要:
提出了一种新的自主式高速飞行器惯性制导/红外成像制导方案.方案采取了四种措施--飞行器减速、红外窗口外加保护盖、红外成像制导安装在仪器舱段、缩短红外制导工作时间来降低高速飞行器气动光学效应校正和图像模糊校正的研究难度,使高速飞行器红外成像制导应用成为可能.

探测器CCD驱动电路的设计

王敏

2004, 26(5): 90-93. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2004.05.023

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摘要:
首先介绍CCD对工作频率的要求,然后说明了CCD驱动电路的设计原理及过程,分析了设计过程中需要注意的若干问题,并提出了详细的解决方案.

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《红外技术》是我国光电子领域科技期刊中创刊最早的刊物之一。《红外技术》由科学出版社出版，国内外公开发行，为单月刊技术类科技期刊。《红外技术》是一份立足科研、全面反映“红外技术”的国内外研究进展及其在国防、工农业及国民经济各领域的应用情况的专业学术性期刊。经过多年的努力，《红外技术》已成为中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊。

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