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基于双隐含层BP算法的激光主动成像识别系统 被引量：31
1
作者 王灿进 孙涛 +5 位作者 石宁宁 王锐 王挺峰 王卫兵 郭劲 陈娟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1639-1647,共9页
在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一个激光主动成像识别系统实验平台,用于研究激光主动成像后的目标识别。介绍了实验平台的工作原理,基于Hu矩特征的双隐含层BP神经网络算法以及实验处理流程和实验结果。特征量由... 在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一个激光主动成像识别系统实验平台,用于研究激光主动成像后的目标识别。介绍了实验平台的工作原理,基于Hu矩特征的双隐含层BP神经网络算法以及实验处理流程和实验结果。特征量由7个不变Hu矩构成,通过240张原始目标样本库对由136个权值系数构成的双隐含层BP神经网络算法进行了训练。利用训练好的双隐含层BP算法对黑夜条件下远处的运动目标--43式冲锋模具枪进行了实验研究,成功获得了清晰的红外激光主动成像效果。实验显示对450m处2 740帧和550m处2 420帧激光主动成像图像的统计识别率达到了68.87%和72.11%,其中旋转变换下的统计识别率可达80.05%和84%,好于仿射变换的识别效果。 展开更多
关键词 激光主动成像 图像识别系统 Hu矩特征量 双隐含层BP算法 目标识别率
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激光红外主被动复合导引系统 被引量：22
2
作者 王锐 《中国光学》 EI CAS 2013年第4期536-543,共8页
提出了采用激光主动三维成像技术配合被动红外成像技术共同工作的复合导引体制,用于提升地对地导弹的作战效能及对于隐身目标的识别能力。给出了各分系统的设计方案,并提出了合理的导引策略。该套系统能够兼顾红外大视场搜索及激光小视... 提出了采用激光主动三维成像技术配合被动红外成像技术共同工作的复合导引体制,用于提升地对地导弹的作战效能及对于隐身目标的识别能力。给出了各分系统的设计方案,并提出了合理的导引策略。该套系统能够兼顾红外大视场搜索及激光小视场三维成像,丰富的目标图像信息更加有利于对作战目标进行准确识别。整套复合光学导引系统结构简单、加工难度适中,在将整套导引系统口径控制在100 mm左右的情况下,同样能够实现4 km以上距离的导引。该项技术的提出对于我国复合导引技术的发展及我军导弹作战能力的提升有着重要意义。 展开更多
关键词 复合导引系统 激光三维成像 红外成像 作战效能
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直接测距型无扫描激光主动成像验证系统 被引量：21
3
作者 徐正平 沈宏海 +5 位作者 姚园 李刚 宋玉龙 李海星 孙翯 石磊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期251-259,共9页
为提高成像效率,研究了基于雪崩光电二极管(APD)阵列和分束照明的直接测距型无扫描激光主动成像系统。系统采用脉冲激光器作为光源,通过测量激光脉冲飞行时间来获取目标距离信息;基于达曼光栅进行分束照明以提高能量利用率。另外,光学... 为提高成像效率,研究了基于雪崩光电二极管(APD)阵列和分束照明的直接测距型无扫描激光主动成像系统。系统采用脉冲激光器作为光源,通过测量激光脉冲飞行时间来获取目标距离信息;基于达曼光栅进行分束照明以提高能量利用率。另外,光学系统采用收发共孔径结构,保证了目标处激光脚点和APD阵列各像元的几何对准。与参考APD所采用固定阈值时刻鉴别法不同,系统采用固定阈值与恒比定时相结合的时刻鉴别法处理回波APD阵列的输出信号以适应外光路参数的变化。各通道采用专用计时芯片TDC-GP22测量启停脉冲之间的时间间隔,实现了45ps的计时分辨率。最后,将19m和31m处放置的两个角反射器作为合作目标进行了成像实验,并给出了所获取的距离图像。结果表明:两个目标的平均距离分别为19.28m和31.54m,测距误差分别为0.28m和0.54m,显示提出的设计方案切实可行。 展开更多
关键词 激光主动成像 无扫描式成像 直接测距 分束照明
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激光主动照明成像技术 被引量：17
4
作者 王智 杨简 金光 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2004年第2期31-34,共4页
激光主动照明成像是主动成像系统 ,它是将激光技术、成像传感器的距离选通技术、微弱目标的成像处理技术结合在一起而发展的新技术。以近红外激光作为照明光源 ,对低照度情况下 ,远距离目标进行探测成像。文中详细阐述了激光主动成像技... 激光主动照明成像是主动成像系统 ,它是将激光技术、成像传感器的距离选通技术、微弱目标的成像处理技术结合在一起而发展的新技术。以近红外激光作为照明光源 ,对低照度情况下 ,远距离目标进行探测成像。文中详细阐述了激光主动成像技术的原理、激光发射装置和接收机技术 ,同时详细阐述了同步控制技术、同步扫描技术和图像处理技术等影响成像距离和质量的关键技术 。 展开更多
关键词 激光主动成像 距离选通 CCD相机
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激光主动成像图像边缘检测方法 被引量：18
5
作者 李晓峰 徐军 +3 位作者 张胜修 罗积军 朱桂芳 徐利国 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1599-1601,共3页
针对实际应用中激光主动成像图像的特点,提出了一种基于小波的非线性增强和多尺度形态学相结合的方法对激光主动成像图像进行边缘检测。从小波多分辨分析出发,区分噪声和图像的边缘细节,构造基于小波的非线性增强算法对图像的边缘细节... 针对实际应用中激光主动成像图像的特点,提出了一种基于小波的非线性增强和多尺度形态学相结合的方法对激光主动成像图像进行边缘检测。从小波多分辨分析出发,区分噪声和图像的边缘细节,构造基于小波的非线性增强算法对图像的边缘细节适度增强。引入多尺度形态学对增强后的图像进行边缘提取,利用大尺度形态算子抑制噪声,小尺度形态算子提取目标边缘细节信息,获得了较清晰的图像边缘。实验结果表明,与传统的边缘检测方法相比,该方法能够检测到完整清晰的激光主动成像图像边缘,且抗噪性能良好。 展开更多
关键词 成像系统 激光主动成像 边缘检测 多分辨分析 多尺度形态学
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激光主动成像结合距离选通技术的零时信号测量方法 被引量：17
6
作者 范有臣 赵洪利 +2 位作者 孙华燕 郭惠超 赵延仲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期101-107,共7页
针对火箭起飞过程中零时信号难以准确测量问题,提出了激光主动成像与距离选通技术相结合的测量方式,并通过求取光流的变化进而求取位移移动量获得火箭起飞的零时信号。对现有的零时信号测量方式进行了分析,确定了基于距离选通的ICCD成... 针对火箭起飞过程中零时信号难以准确测量问题,提出了激光主动成像与距离选通技术相结合的测量方式,并通过求取光流的变化进而求取位移移动量获得火箭起飞的零时信号。对现有的零时信号测量方式进行了分析,确定了基于距离选通的ICCD成像方式,结合目标垂直上升的特性,提出目标轮廓与HS光流结合的抗光照干扰算法。实验结果表明:在模拟目标匀速上升过程中,在光照变化不大情况下,单独的边缘检测及单独的HS光流检测算法均能检测出目标的上升趋势;在光照变化剧烈情况下,边缘检测及HS光流检测算法均出现严重的误差,目标轮廓与HS光流结合算法排除了目标内部的干扰,得到的目标像素点位移量与真实的上升量基本一致,误差在亚像素量级,若图像帧频为25 fps,则时间精度为80 ms,完全符合零时信号提取的要求。 展开更多
关键词 零时信号 激光主动成像 距离选通 光流
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激光主动成像图像噪声分析与抑制 被引量：16
7
作者 李晓峰 徐军 +2 位作者 罗积军 曹立佳 张胜修 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期332-337,共6页
分析了激光主动成像图像的噪声机理,针对强度像噪声抑制问题,提出了一种基于同态滤波和小波域SURE(Stein′s Unbiased Risk Estimate)的激光主动成像图像降噪算法。该方法首先用同态变换将乘性散斑噪声转换为加性噪声;然后在小波域,没... 分析了激光主动成像图像的噪声机理,针对强度像噪声抑制问题,提出了一种基于同态滤波和小波域SURE(Stein′s Unbiased Risk Estimate)的激光主动成像图像降噪算法。该方法首先用同态变换将乘性散斑噪声转换为加性噪声;然后在小波域,没有将小波系数看作随机变量,而是以最小化均方误差MSE为目的,将图像降噪过程看作是一个小波系数的加权和,通过SURE获得近似最优的小波系数的权值;最后再作相应的小波逆变换和同态逆变换,得到降噪后的图像。实验结果表明:该方法具有较好的噪声抑制效果,且计算量极小。 展开更多
关键词 激光主动成像 图像降噪 小波变换 SURE
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红外激光主动成像和识别 被引量：15
8
作者 赵建川 王弟男 +1 位作者 陈长青 郭劲 《中国光学》 EI CAS 2013年第5期795-802,共8页
在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一台激光主动成像识别系统实验平台,研究了激光主动成像后的目标识别技术。由7个不变Hu矩构成特征量,用由136个权值系数构成BP神经网络算法对黑夜条件下450 m处的运动目标—43式... 在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一台激光主动成像识别系统实验平台,研究了激光主动成像后的目标识别技术。由7个不变Hu矩构成特征量,用由136个权值系数构成BP神经网络算法对黑夜条件下450 m处的运动目标—43式冲锋模具枪进行了实验研究。研究显示,采用该方法成功获得了清晰的红外激光主动成像效果,对2 740 frame激光主动成像图像的统计目标识别率达到了68.87%,其中旋转变换下的统计识别率可达80.05%。该项研究对实际黑夜暗小目标的探测识别具有重要意义。 展开更多
关键词 激光主动成像 红外成像 目标识别 成像距离模型 Hu矩特征量 BP神经网络
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距离选通技术对后向散射抑制作用的理论分析 被引量：11
9
作者 王祥科 张辉 郑志强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1997-2000,共4页
从辐射度学的基本理论出发,建立了单CCD像元的距离选通激光主动成像模型。而后考虑成像质量,借助单CCD像元信噪比和图像均方差误差两个指标,阐明了距离选通技术是抑制后向散射、增大成像距离、提高图像质量的有效手段。最后从模型出发,... 从辐射度学的基本理论出发,建立了单CCD像元的距离选通激光主动成像模型。而后考虑成像质量,借助单CCD像元信噪比和图像均方差误差两个指标,阐明了距离选通技术是抑制后向散射、增大成像距离、提高图像质量的有效手段。最后从模型出发,导出了距离选通技术在激光主动成像中应用时一些关键参数的选取原则:(1)尽可能减小激光脉冲宽度,以克服后向散射的影响;(2)要能够达到尽可能远的观测距离,在激光功率一定的条件下,激光占空比越大越好;(3)在激光满足一定条件的情况下,脉冲频率越高越好。 展开更多
关键词 激光主动成像 后向散射 距离选通 抑制 单CCD像元信噪比 图像均方差误差
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激光主动成像图像边缘检测算法研究 被引量：12
10
作者 宋睿 张合新 +1 位作者 吴玉彬 宫梓丰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第8期153-160,共8页
针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和So... 针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和Sobel算子的四方向边缘检测模型对图像进行梯度运算;运用最大类间差分法自适应选取阈值实现二值化完成边缘检测。实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该算法能够检测出更多的图像边缘细节,且具有更好的可匹配性参数。 展开更多
关键词 图像处理 激光主动成像 边缘检测 SOBEL算子 分数阶微分
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基于距离选通的激光主动照明技术的研究 被引量：10
11
作者 王冬梅 张涛 闫丰 《微计算机信息》 北大核心 2006年第07S期48-50,共3页
激光主动照明成像技术是以近红外激光作为照明光源,对低照度情况下,远距离目标探测成像。距离选通激光成像系统中同步控制装置的研究设计是系统的关键技术之一。文中详细阐述了激光主动成像技术的原理、激光发射装置和接收机技术,同时... 激光主动照明成像技术是以近红外激光作为照明光源,对低照度情况下,远距离目标探测成像。距离选通激光成像系统中同步控制装置的研究设计是系统的关键技术之一。文中详细阐述了激光主动成像技术的原理、激光发射装置和接收机技术,同时详细阐述了距离选通的原理和作用,最后分析了国内外的发展现状及前景。 展开更多
关键词 主动成像 激光雷达 距离选通 CCD
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互相关算法在运动目标距离选通激光三维成像中的应用 被引量：10
12
作者 范有臣 赵洪利 +2 位作者 孙华燕 郭惠超 赵延仲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期149-157,共9页
在微光成像中,距离选通成像是一种获取目标三维信息的有效手段。对于静止目标而言,可以通过对目标切片成像,获得不同选通距离的目标图像,进而通过二值化算法或质心算法获得目标的三维图像。而对于运动目标而言,在切片成像的同时,目标的... 在微光成像中,距离选通成像是一种获取目标三维信息的有效手段。对于静止目标而言,可以通过对目标切片成像,获得不同选通距离的目标图像,进而通过二值化算法或质心算法获得目标的三维图像。而对于运动目标而言,在切片成像的同时,目标的空间位置会发生变化,因此需要对不同选通距离的目标图像进行配准,而后才能获得目标的三维图像。搭建了基于像增强电荷耦合器件(ICCD)的距离选通实验系统,提出了一种基于像质评价的互信息配准算法配准激光图像目标的空间位置,然后对配准后的激光图像通过互相关算法获得三维图像,并在保证一定的三维精度基础上,逐渐减少激光图像的像幅数,最后与二值化算法和质心算法三维重构进行了实验对比,实验结果表明,互信息配准算法能够有效配准激光图像,互相关三维成像算法精度高于二值化法和质心法,最少采用2幅图像即可获得目标的三维点云图像,大大降低了对运动目标三维成像的难度。 展开更多
关键词 运动目标 激光主动成像 距离选通 互相关
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基于Contourlet域HMT-3S模型的激光主动成像图像分割 被引量：9
13
作者 李晓峰 徐军 +2 位作者 罗积军 曹立佳 张胜修 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期531-536,共6页
基于Contourlet系数分布统计特性,结合隐马尔科夫树(HMT)-3S模型和贝叶斯准则,提出了一种基于Contourlet域HMT-3S模型的图像分割算法(CHMT-3Sseg),并将其用于激光主动成像图像的分割。CHMT-3Sseg方法首先利用HMT-3S模型充分挖掘子带间... 基于Contourlet系数分布统计特性,结合隐马尔科夫树(HMT)-3S模型和贝叶斯准则,提出了一种基于Contourlet域HMT-3S模型的图像分割算法(CHMT-3Sseg),并将其用于激光主动成像图像的分割。CHMT-3Sseg方法首先利用HMT-3S模型充分挖掘子带间的相关性,通过HMT-3S模型参数训练和似然值计算得到了可靠的初始分割。为了获得较好的区域一致性和边缘准确性,对初始分割结果进行了基于邻域背景的多尺度融合。对合成图像和激光主动成像图像的实验结果表明:CHMT-3Sseg不但在边缘和方向信息保持上有明显改进,而且错分概率显著降低,对真实图像得到了理想的分割效果。 展开更多
关键词 激光主动成像 图像分割 轮廓波 隐马尔科夫树-3S模型 多尺度融合
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利用时间切片序列图像的三维成像距离信息计算方法 被引量：8
14
作者 郭惠超 孙华燕 都琳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3258-3262,共5页
距离选通激光主动成像技术进行三维成像的方法之一是通过延迟时间步进变化获得不同距离切片序列图像,通过处理序列二维图像获取目标点的三维信息,其关键是数据处理方法。在分析应用延时步进方法进行距离选通三维成像基本理论的基础上,... 距离选通激光主动成像技术进行三维成像的方法之一是通过延迟时间步进变化获得不同距离切片序列图像,通过处理序列二维图像获取目标点的三维信息,其关键是数据处理方法。在分析应用延时步进方法进行距离选通三维成像基本理论的基础上,针对系统激光脉宽、ICCD快门时间、延时步进等参数值较大时获得的灰度值序列特征,提出一种改变参与计算的图像帧数的目标距离计算改进方法,实验结果表明:该方法在减小运算量的同时可有效提高三维成像的距离精度。 展开更多
关键词 距离选通 三维成像 激光主动成像
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空间目标的激光主动成像系统性能分析 被引量：8
15
作者 李迎春 唐黎明 孙华燕 《装备指挥技术学院学报》 2008年第1期65-69,共5页
针对空间目标探测，介绍了激光主动成像系统的组成，详细分析了空间目标及背景的辐射特性；根据成像分辨率、调制对比度、最小可探测功率、系统信噪比等参数，分别给出作用距离模型，并对激光主动成像系统性能进行分析和仿真计算；仿真... 针对空间目标探测，介绍了激光主动成像系统的组成，详细分析了空间目标及背景的辐射特性；根据成像分辨率、调制对比度、最小可探测功率、系统信噪比等参数，分别给出作用距离模型，并对激光主动成像系统性能进行分析和仿真计算；仿真结果表明：利用激光主动成像探测系统可对一定距离的空间目标进行成像探测。 展开更多
关键词 激光主动成像 空间目标 背景辐射 作用距离
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激光主动成像图像边缘检测算法 被引量：8
16
作者 强钲捷 张合新 +1 位作者 孟飞 惠俊军 《电光与控制》 北大核心 2015年第4期27-31,共5页
针对激光主动成像图像特点,提出一种改进的Canny边缘检测算法。该算法在Canny边缘检测算法的基础上,采用投票中值滤波和提升小波级联的方法代替传统的高斯滤波器;采用3×3邻域的权值自适应梯度计算方法代替原有的2×2邻域差分... 针对激光主动成像图像特点,提出一种改进的Canny边缘检测算法。该算法在Canny边缘检测算法的基础上,采用投票中值滤波和提升小波级联的方法代替传统的高斯滤波器;采用3×3邻域的权值自适应梯度计算方法代替原有的2×2邻域差分运算。仿真实验证明:该算法提升了传统Canny算子的抗干扰能力和鲁棒性,能够较好地保存边缘信息,准确检测出图像边缘,并且实时性较好,更具实用性。 展开更多
关键词 激光主动成像 边缘检测 CANNY算子 投票中值滤波 提升小波
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激光主动成像图像边缘检测算法研究 被引量：8
17
作者 张合新 王强 +2 位作者 张腾飞 孟飞 刘赟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期755-760,共6页
针对传统Canny边缘检测算法存在的不足,结合激光主动成像末制导的实际特点,提出了一种改进的Canny边缘检测算法。该算法在Canny边缘检测算法的基础上,采用同态滤波和提升小波变换级联的方法代替传统的高斯滤波器;采用3×3邻域的权... 针对传统Canny边缘检测算法存在的不足,结合激光主动成像末制导的实际特点,提出了一种改进的Canny边缘检测算法。该算法在Canny边缘检测算法的基础上,采用同态滤波和提升小波变换级联的方法代替传统的高斯滤波器;采用3×3邻域的权值梯度计算方法代替原有的2×2邻域差分运算;利用类间方差最大值和梯度幅值直方图来进行高低阈值的自适应取值,使算法可根据图像自身特点选择最合适的阈值。实验证明:该算法提升了传统Canny算子的抗干扰能力和鲁棒性,能够较好地保存边缘信息,准确检测出激光主动成像图像边缘,具有较强的自适应性。 展开更多
关键词 激光主动成像 末制导 边缘检测 CANNY算子
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同态非局部滤波在激光主动成像散斑抑制中的应用研究 被引量：8
18
作者 王灿进 石宁宁 孙涛 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期193-200,共8页
传统的激光主动成像散斑抑制方法中,局部单像素滤波和变换域滤波难以取得良好的抑制效果,同时容易导致边缘展宽,对图像信息造成破坏。鉴于非局部滤波对加性噪声的优异去噪性能,本文研究了三种具有代表性的非局部滤波方法,并使用半导体... 传统的激光主动成像散斑抑制方法中,局部单像素滤波和变换域滤波难以取得良好的抑制效果,同时容易导致边缘展宽,对图像信息造成破坏。鉴于非局部滤波对加性噪声的优异去噪性能,本文研究了三种具有代表性的非局部滤波方法,并使用半导体泵浦固体脉冲激光器搭建主动成像系统,进行散斑噪声抑制性能的比较。实验表明,采用同态FMPatchGP不仅能够有效抑制散斑噪声,而且能很好地保持边缘信息,同时满足实时性处理的要求,在激光主动照明系统中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 激光主动成像 散斑噪声 非局部滤波 同态变换
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凝视型激光主动成像系统性能验证 被引量：8
19
作者 徐正平 许永森 +5 位作者 姚园 李刚 石磊 孙翯 于潇 沈宏海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1441-1448,共8页
为了研究凝视型激光主动成像系统对非合作目标的成像性能及在目标跟踪中的应用,设计了基于APD阵列和分束照明的凝视型激光主动成像系统。对激光回波功率与目标距离之间的关系进行了理论分析,结果显示:200m外目标的回波功率小于1μW。为... 为了研究凝视型激光主动成像系统对非合作目标的成像性能及在目标跟踪中的应用,设计了基于APD阵列和分束照明的凝视型激光主动成像系统。对激光回波功率与目标距离之间的关系进行了理论分析,结果显示:200m外目标的回波功率小于1μW。为提高系统作用距离,选取高增益带宽积跨阻放大器OPA657N提高系统增益,并通过优化元件布局来克服高跨阻值时的通道串扰。实验验证了距离方程的正确性。在此基础上,采用八连通团块检测方法实现目标探测,并对两轴目标跟踪进行了实验验证。结果显示:系统能够对200m处非合作目标稳定成像,并能获取420m处非合作目标的回波信号;当目标在俯仰轴、偏航轴方向行程大于2.5°时,系统能够实时探测并稳定跟踪。 展开更多
关键词 激光主动成像 凝视型 目标跟踪 非合作目标
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激光主动成像图像降噪方法 被引量：8
20
作者 李迎春 范有臣 +2 位作者 杜永红 郭惠超 章喜 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1036-1040,共5页
针对激光主动成像图像的特点,并考虑到实时性的要求,提出了一种基于中值滤波与提升小波变换级联的图像降噪方法。首先在空域中对图像进行快速中值滤波,然后对含噪图像进行提升小波分解,最后在小波域内对高频子带进行阈值降噪处理。采用... 针对激光主动成像图像的特点,并考虑到实时性的要求,提出了一种基于中值滤波与提升小波变换级联的图像降噪方法。首先在空域中对图像进行快速中值滤波,然后对含噪图像进行提升小波分解,最后在小波域内对高频子带进行阈值降噪处理。采用信噪比(SNR)、运行时间T和图像灰度曲面图作为图像降噪效果的评估,将该算法与传统小波降噪、传统小波与中值滤波结合降噪等进行对比实验。实验结果表明,该算法能有效滤除激光图像中的噪声,提高图像的信噪比,且运算速度更快,同时满足了工程应用中对降噪效果和实时性的要求。 展开更多
关键词 激光主动成像 提升小波 降噪 实时
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