针对传统检测方法在检测和跟踪微小卫星时存在若设置的检测门限较高可能造成目标丢失、若设置的门限较低则会导致大量虚警的缺陷, 将检测前跟踪的基本理念运用到具体场景中, 提出了一种对微小卫星的检测前跟踪(TBD)方法;建立了红外传感器观测模型, 推导了有关检测前跟踪算法, 设计了粒子滤波的具体实现步骤;最后进行了仿真实验, 验证了模型和算法的有效性。
微小卫星 检测前跟踪(TBD) 目标检测 粒子滤波 红外传感器 micro-satellite Track-Before-Detect(TBD) target detection particle filter infrared sensor
红外与激光工程
2022, 51(4): 20210188
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
2 美国北爱荷华大学技术系, 爱荷华州锡达福尔斯市
近年来动作识别成为计算机视觉领域的研究热点, 不同于针对视频图像进行的研究, 本文针对低分辨率红外传感器采集到的温度数据, 提出了一种基于此类红外传感器的双流卷积神经网络动作识别方法。空间和时间数据分别以原始温度值的形式同时输入改进的双流卷积神经网络中, 最终将空间流网络和时间流网络的概率矢量进行加权融合, 得到最终的动作类别。实验结果表明, 在手动采集的数据集上, 平均识别准确率可达到 98.2%, 其中弯腰、摔倒和行走动作的识别准确率均达 99%, 可以有效地对其进行识别。
动作识别 双流卷积神经网络 低分辨率红外传感器 深度学习 action recognition, two-stream CNN, low resolution
上海大学特种光纤与光接入网重点实验室,上海 200444
如今,世界各国人口老龄化问题日益严重,为了避免独居老人发生意外,老人日常动作监测和识别算法成为了研究热点。本文设计了一种基于低分辨红外传感器的动作识别方法,通过红外传感器采集探测区的温度分布数据,对温度分布数据进行处理,从时间、温度、形变和轨迹 4个方面提取多个特征,最后通过 K近邻算法对“行走”、“弯腰”、“坐下”、“站起”和“摔倒” 5种动作进行分类。实验结果表明平均识别准确率可达到 97%,其中摔倒动作的识别准确率为 100%。
动作识别 特征提取 低分辨率红外传感器 K近邻算法 activity recognition, feature extraction, low reso
1 天津大学 微电子学院, 天津 300072
2 天津理工大学 集成电路科学与工程学院, 天津 300072
扫描式红外成像传感器在遥测遥感、卫星成像等远距离成像领域具有广泛的应用。为了缓解信噪比相对较低而影响图像质量的问题,提出了一种时间延时积分(TDI)型读出电路。该读出电路由电容跨阻放大器(CTIA)像素电路阵列、并行TDI电路、多路开关选择电路和输出缓冲器等组成。为实现对宽动态范围光电流的处理,CTIA电路设计有多档可选增益,且非线性度小于0.3%。该读出电路采用0.35 μm CMOS工艺设计与制造,芯片面积约为1.3 mm×20 mm,采用5 V电源时功耗小于60 mW。为了评估1024×3 TDI读出电路的功能,采用了对TDI输入端注入不同电压激励的方式进行测试,测试结果验证了所提出的设计方案。
红外传感器 读出电路 时间延时积分(TDI) infrared sensor readout circuit TDI 红外与激光工程
2021, 50(11): 20210072
天津工业大学电子与信息工程学院, 天津 300387
为了解决煤矿井下带式输送机测温仪存在准确性和可靠性差等问题, 本文提出了一种带式输送机本质安全型红外测温仪设计方案, 采用 MLX90614红外传感器和 STM32F103C8T6处理器设计了其硬件;在 Keil 5.14开发平台上, 采用 C语言设计了其软件。并进行了实验, 结果表明该红外测温仪测温范围-20℃~380℃, 分辨率高, 测温准确, 温度测量精度为 ±0.5℃, 可实现非接触测量, 且不易损坏、可靠性高, 可广泛应用于煤炭、矿山、港口、电力、冶金、化工等领域。
带式输送机 红外 本质安全型 测温仪 MLX90614红外传感器 belt conveyor, infrared, intrinsically safe, therm
海军大连舰艇学院信息系统系, 辽宁 大连 116018
为实现舰载雷达与红外传感器航迹正确关联, 提出了基于最优航迹隶属度的雷达与红外航迹关联方法。首先以角度信息作为量测数据, 进行航迹间统计距离的运算, 而后构建方位角、俯仰角隶属度矩阵以及分辨率隶属度向量,以分辨率隶属度向量作为判决门限并结合最大隶属度原则共同对航迹关联与否执行判决。仿真实验表明, 基于最优航迹隶属度的方法在雷达与红外航迹关联应用中性能明显优于最近邻法与加权航迹关联法, 在目标密集和传感器量测误差较大时略优于模糊综合函数法, 但性能更为稳定, 正确关联概率在75%以上。
航迹关联 统计距离 雷达 红外传感器 航迹隶属度 分辨率隶属度 track correlation statistical distance radar infrared sensor track membership resolution membership
中北大学电子测试技术重点实验室, 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西太原 030051
针对热释电被动红外传感器(passive infrared sensor, PIR)阵列构建的四边形模型在目标轨迹测量方面的局限性, 提出了利用搭载动态 PIR阵列的三感知平台构建三角形感知模型实现对运动目标轨迹测量的方法。单感知平台由 4路 PIR传感器组成, 相邻传感器水平方向间隔 90.均匀分布, PIR转速为 10./s。首先将三感知平台布撒为三角形感知模型, 然后对三感知平台上 PIR传感器在转动过程中感知到的角度信息进行筛选, 最后将筛选后的有效信息结合感知平台自身坐标信息和时间信息, 根据相应轨迹预推算法推导出准确的目标运动轨迹和运动速度。实验结果表明, 该方法突破了四感知平台的几何形状限制, 降低了成本, 将预推轨迹的精度从 1.5 m提高到了 1m, 具有较大的理论意义与实际应用价值。
动态热释电被动红外传感器 三角形感知模型 轨迹预推 目标速度 dynamic PIR, triangle perception model, trajectory