1 中国科学院 智能红外感知重点实验室，上海200083
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海00083
为了抑制测量误差对多目标双站定位的影响，本文充分利用目标短时运动航迹点时空分布特点，提出基于航迹最大密度估计的红外运动多目标双站定位方法。首先，基于双站测向射线高程差进行单帧多目标初匹配。然后，基于方向二维直方图，初步估计出目标航迹方向；以此为搜索起点，开展基于Mean Shift的目标航迹方向最大密度估计。最后，基于目标航迹方向进行航迹点真假检验，抑制测量误差对目标定位结果的影响。实验结果表明：本文方法不仅能有效剔除误匹配点，而且能抑制误差偏差点；航迹最大拟合误差小于0.5 m，平均拟合误差小于0.3 m，优于其他算法；对于既有误匹配点又有误差偏差较大定位点的目标，相比于直方图法，本文方法最大拟合误差降低幅度大于50%，平均拟合误差降低27%。本文方法能有效抑制定位误差，在目标三维定位及预测、打靶训练评估等军民用领域具有重要价值。
双站定位 多目标 红外 最大密度估计 Mean Shift dual-station positioning multi-target infrared maximum density estimation mean shift 光学 精密工程
2022, 30(12): 1509
1 中国科学院 上海技术物理研究所 智能红外感知重点实验室, 上海 200083
2 上海市现场物证重点试验室, 上海 200083
为了解决大仿射形变场景下, 尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)算法的局限性以及仿射尺度不变特征变换(Affine-SIFT, ASIFT)算法运算量大的问题, 提出了一种具有近似仿射尺度不变特征的快速图像匹配算法 (Fast Approximate-Ane-SIFT, Fast-AASIFT)。该算法具有比ASIFT算法更清晰的物理意义, 首先从逆仿射变换出发, 对原图进行仿射形变纠正, 估计出对应的正射图像; 然后在正射图像上进行特征点提取及SIFT描述; 最后进行SIFT优化匹配。实验结果表明: 大仿射形变场景下, Fast-AASIFT算法依然能匹配到足够多的特征点, 且峰值匹配误差＜2.5 pixel, 平均匹配误差＜1.2 pixel, 其抗仿射形变能力明显优于SIFT算法, 与ASIFT算法相当; Fast-AASIFT算法耗时＜0.3倍ASIFT, 有效改善了ASIFT算法的耗时问题。可见, Fast-AASIFT算法既有效保证了算法抗仿射形变鲁棒性, 又大幅提高了算法效率, 对场景重构、场景识别等应用具有重要意义。
仿射不变性 图像匹配 仿射尺度不变特征变换 affine invariance image matching affine scale invariant feature transform 光学 精密工程
2020, 28(10): 2349
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
飞行器目标的尾焰红外辐射特性对目标的红外探测、识别和跟踪具有极其重要的作用。为了分析尾焰的红外辐射特性, 首先根据经验公式计算出尾焰的流场分布, 然后使用窄带模型计算出谱带的光谱吸收系数和透过率; 对于非均匀热气体, 考虑到碰撞展宽效应和多普勒展宽效应, 使用C-G谱带传输模型得到飞行器尾焰2~5 m的红外辐射分布。最后, 计算了不同组分的尾焰红外辐射特性, 分析了组分分布和大气传输对尾焰红外辐射特性的影响, 为探测波段的选择提供了参考依据。
尾焰 红外辐射特性 流场分布 谱带模型 建模仿真 plume infrared radiation characteristic flow field band model modeling and simulation
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
本文提出一种基于距离图像中值和双边组合滤波的曲面光顺方法，适用于激光扫描成像系统。该方法充分利用激光扫描成像系统输出的距离图像所包含的空间拓扑信息，结合双边滤波思想在曲面光顺应用中的优势与不足，采用二维处理方式实现曲面光顺，能最大程度保持曲面原形，同时大大降低了计算复杂度。实验结果表明，该方法能有效实现曲面光顺，且相比于传统算法有8 倍以上的速度提升，更能满足实时性要求。
信号处理 激光三维成像 中值滤波 双边滤波 曲面光顺 information processing laser 3D imaging median filtering bilateral filtering surface smoothing
