红外与激光工程
2023, 52(10): 20230108
刘一凡 1,2,3胡以华 1,2,3,*徐世龙 1,2,3,**王一程 1,2,3[ ... ]张鑫源 1,2,3,***
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
激光反射层析成像技术作为一种新型远距离、高精度的空间目标探测方法，在信噪比足够时具有成像分辨率与探测距离、接收口径相对无关的优势，在远距离空间探测领域的应用前景非常广阔，使得作为激光反射层析成像核心的成像优化方法更是成为了众多研究者关注的焦点。本文提出了一种基于波形分解方法的激光反射层析成像优化方法，该方法旨在通过波形分解方法抑制激光反射层析成像重构图像中的伪影和噪声，实现对激光反射层析成像结果的优化。实验结果表明，在使用同一组投影数据的情况下，优化前后的峰值信噪比分别为16.5和17.8，基于波形分解的激光反射层析成像优化方法能够有效提升重构图像的质量，并能够较好地消除重构图像中绝大部分环状伪影和噪声所带来的影响。
遥感与传感器 反射层析 激光雷达 波形分解 图像优化 光学学报
2023, 43(18): 1828002
张鑫源 1,2,3胡以华 1,2,3,*韩飞 1,2,3石亮 1,2,3[ ... ]王一程 1,2,3,**
1 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学 电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
激光反射层析成像（Laser Reflective Tomography Imaging，LRTI）技术具有分辨率与距离无关的特点，在空间目标遥感中具有广阔的应用前景。在目标图像重构之前，多角度回波投影数据需要与目标旋转中心对齐，这就是投影配准技术。本文提出了一种基于目标轮廓自动校正的投影配准方法，实验结果表明，该方法易于实现对简单目标旋转中心的自配准，能有效减少激光脉冲发射和探测器接收的随机抖动等造成的干扰，解决了图像模糊的问题，是一种LRTI多角度回波配准的新思路。
激光雷达 反射层析 投影配准 轮廓自动校正 lidar reflective tomography projection registration contour auto-correction
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子对抗学院电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
激光反射层析成像技术作为实现空间目标远距离、高精度探测的有效途径之一，其成像质量的优劣对目标的探测精度有着很大的影响。将调制传递函数引入到激光反射层析成像质量评价中，通过求解激光反射层析成像系统的调制传递函数，得到变量为距离分辨率的调制传递函数曲线，在无需先验图像的情况下实现了对激光反射层析成像质量的定量评价，并搭建实验系统进行了验证。实验结果表明，基于调制传递函数曲线得到的距离分辨率与实验系统距离分辨率的理论计算值基本一致，该评价方法能够准确直观地描述激光反射层析成像质量。
遥感 反射层析成像 调制传递函数 成像质量 激光雷达
胡以华 1,2,3,*张鑫源 1,2,3韩飞 1,2,3王一程 1,2,3[ ... ]侯阿慧 1,2,3
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子对抗学院先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学电子对抗学院电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
唐聪 1,2,3殷松峰 1,2,3凌永顺 1,2,3王一程 1,2,3[ ... ]徐凯 1,2,3
1 电子工程学院，安徽 合肥 230037
2 红外与低温等离子体安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
3 脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
通过人工红外照射改变目标与背景的红外辐射特性能够对相关跟踪形成有效干扰，其中，红外照射的位置对干扰效果具有重要影响。为提升红外照射干扰相关跟踪的效率，文中建立了红外照射仿真搜索相关跟踪干扰点模型，对干扰相关跟踪的有效照射位置进行快速搜索。首先，运用TracePro光线追迹软件建立了真实实验条件下的红外照射系统模型，并利用高斯模型对照射光斑的照度分布进行了拟合。然后，在一定空间范围内，采用二维扫描的方式进行真实照射干扰和仿真照射干扰对比实验，结果表明：仿真照射与真实照射的干扰结果一致性达到了98%，且仿真照射找出了真实照射条件下干扰相关跟踪的全部干扰点，从而很好地验证了文中方法的有效性。
干扰点搜索 红外照射仿真 相关跟踪 干扰效率 interference points search infrared irradiation simulation correlation tracking interference efficiency 红外与激光工程
2016, 45(1): 0104003
1 解放军电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室 红外与低温等离子体安徽省重点实验室，安徽，合肥，230037
2 安徽建筑大学 电子与信息工程学院，安徽，合肥，230037
由于基于亮度变化函数(IVF)的跟踪算法能高效跟踪前视红外图像中刚性目标但无法满足行人跟踪鲁棒性要求，提出了一种新的基于多热点亮度变化函数的红外图像中行人跟踪算法。分析了分区域、多热点描述行人目标热信号的必要性，利用改进的亮度变化函数在帧间目标窗口内定位热点，建立目标窗口自适应更新机制解决尺度变化问题，最后基于热点的运动特征描述子剔除定位于背景的野值点。对复杂红外场景的跟踪实验结果表明，由于在原始算法的基础上省去了模板匹配步骤及缩小了搜索对象的矩阵维数，该算法获得了最优的实时性; 且多热点机制使该算法的鲁棒性优于多种其他视觉跟踪算法，能够胜任存在遮挡、尺度变化、低对比度等干扰因素的前视红外图像中行人目标的跟踪。
前视红外图像 行人跟踪 亮度变化函数 运动特征 Forward Look Infrared imagery pedestrian tracking intensity variation function motion feature 光学 精密工程
2015, 23(10): 2980
电子工程学院安徽省红外与低温等离子体重点实验室, 合肥 230037
针对利用人工光源调制目标表面辐射照度对电视制导进行干扰的可行性进行分析, 本文首先理论分析了人工光照对目标辐射特性的影响; 其次搭建了电视制导半实物仿真试验系统, 并建立了相应的干扰效果评估准则: 边缘评估准则和相关峰值比评估准则; 最后利用电视制导半实物仿真系统对干扰措施进行试验分析, 分别评估调制目标光照对摄像机的自适应过程和自动对焦过程的干扰效能。实验结果表明, 不同的光照调制方式都会对电视制导造成不同程度的干扰。
电视制导 半实物仿真 评估准则 干扰效能 television-guided hardware-in-the-loop simulation evaluation principle jamming effectiveness
1 清华大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京 100084
2 解放军电子工程学院 安徽省红外与低温等离子体重点实验室, 合肥 230037
为克服传统相关匹配算法计算复杂度过大的缺点,基于快速傅里叶变换和积分图提出了一种快速相关匹配算法.在不改变传统相关匹配计算结果的前提下,该算法通过对相关系数公式的分析和化简,用快速傅里叶变换计算模板图像和基准图像的相关,并采用积分图计算基准图像灰度值及其能量的窗口积分,使相关匹配计算量与模板图像大小近似无关,从而大大降低了计算复杂度.不同光照条件下图像匹配实验和复杂环境下目标跟踪实验结果表明,该算法具有很强的抗干扰能力,其执行效率比传统相关匹配提高1~2个数量级.
快速相关匹配 图像匹配 快速傅里叶变换 积分图 Fast correlation matching Image matching Fast Fourier Transform(FFT) Integral image
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037
2 电子工程学院 a. 安徽省红外与低温等离子体重点实验室
3 电子工程学院 b. 物理教研室，合肥 230037
针对粒子滤波跟踪算法中粒子多样性退化问题，将改进的遗传算法应用到粒子重采样中，改善了样本的多样性。在改进的遗传算法中，使用了多项式重采样进行优选复制；以特定区间的随机数做交换率进行样本交叉繁殖；使用了马尔可夫链蒙特卡罗移动加高斯白噪声做样本变异繁殖并使用快速MH 抽样算法选取样本。改进后的粒子滤波跟踪算法不但保持了较高的运算效率，而且还较好地提高了跟踪的稳定性。试验表明，改进后的粒子滤波跟踪算法目标跟踪更加稳定，目标定位更加准确。
遗传算法 粒子滤波 快速MH 抽样 多模板融合 目标跟踪 genetic algorithm particle filter fast MH sampling multi-template fusion target tracking
