基于多层显著性模型的SAR图像舰船目标检测

针对合成孔径雷达图像舰船目标检测问题,提出了一种结合选择机制与轮廓信息的多层显著性目标检测方法。首先,利用非下采样剪切波和频谱残差法进行全局显著性区域提取。其次,提出了一种基于动态恒虚警率的活动轮廓显著性模型,逐步滤除候选区域的虚警,提取目标轮廓,从而实现目标的精确检测。所提方法能够由粗到细地快速捕获目标区域,从而实现高效、高分辨率合成孔径雷达图像舰船检测。最后,在真实SAR数据集进行了测试,与其他经典的舰船检测方法相比,所提算法不仅有效地抑制了海杂波的影响,而且在检测精度上有较大提高。     

基于证据理论的SAR图像融合识别方法

由于事物的多样性、现代战争的欺骗性和破坏性,军事目标经常会发生部分外形改变的情况,基于几何散列表技术可以有效解决这个问题,但在特征库中已知目标不满足360度全姿态角时,该方法的识别效果下降.为了提高正确识别率,提出一种基于D-S证据理论融合的识别方法,并详细探讨了在贝叶斯结构和准贝叶斯结构下基本概率赋值的构建.利用MSTAR数据对该方法进行了仿真实验,验证了该方法的有效性和可行性.     

SAR海洋图像舰船尾迹检测和定位方法

SAR海洋图像中尾迹线性特征的检测和精确定位是个难点。常规的检测方法是利用Radon变换,在参数空间精细离散化时,可以达到较高的检测和定位精度,但计算量很大。针对这个问题,根据Radon变换的基本特性,提出了一种基于峰值波形多尺度匹配滤波的定位方法。该方法除了可以提供更加可靠的检测外,还可以使得估计的线性特征参数达到亚像素级精度,从而解决了由于精细离散化带来的大计算量的问题。仿真和实际数据处理的结果表明,该方法在参数估计误差和标准差方面明显优于其它算法。     

基于灰度分布模型的声呐图像目标检测算法

针对声呐图像目标检测问题,提出了一种基于声呐灰度图像像素点的灰度分布模型的目标检测快速算法。该算法利用图像中各像素点处滑动窗内像素点的灰度分布模型的参数和拟合误差为特征量,构造声呐图像的特征图,并采用自适应阈值算法进行目标特征区域检测处理。最后将该算法的检测结果同分形特征以及扩展分形特征检测结果进行了比较分析。仿真结果表明该算法具有实时性好、准确度高的特点,并且可有效地克服背景中演示等自然景物的影响,实现人造目标的准确提取。     

一种基于仿真图像模板的SAR目标分类方法

在基于实测图像模板的SAR目标分类方法中,环境因素、成像参数等差异性造成了模板库存储量过大与完备性需求的矛盾.针对此问题提出一种基于仿真图像模板的SAR目标分类方法,通过减少模板库的存储量来降低实测数据的采集成本.该方法首先采用正则化方法对图像进行预处理来减少噪声,在此基础上提取目标峰值特征,然后利用几何哈希匹配算法实现目标的分类.实验中的仿真图像模板库采用RadBase软件生成,结果表明新方法对MSTAR实测数据进行目标分类的精确度较高,适应性较好.     

SAR图像目标方位角估计与分析

SAR成像对目标方位角特别敏感,方位角估计的准确性会直接影响目标的分类和识别.目标方位角估计方法主要有包络盒准则法、轮廓线变换法和主轴原则法.每种方法都有其局限性,且估计范围是[0, 180],可是目标方位角实际范围是[0, 360].为了能获得任意角度且相对精确目标方位角,提出了一种综合SAR图像目标方位角估计方法.该方法融合了的单一估计法的优点,并利用目标的相关信息,突破了以往仅从图像的角度估计方位角的缺点.实验表明这种方法是有效的、可行的.     

高分辨率SAR图像车辆目标几何特征提取方法

几何特征是目标较直观的物理特征,在SAR图像目标鉴别和分类过程中具有重要的应用。针对高分辨率SAR图像车辆目标切片,构建其几何特征提取的流程。首先在区域分割环节实现车辆目标的二值化分割,而后利用二值化图像提取目标几何特征,其中分别基于最小外切矩形方法和Radon变换方法对车辆目标的长宽尺寸进行估计。采用MSTAR的实测车辆目标数据检验了上述几何特征提取算法和几何特征的鉴别性能。     

SAR图像目标增强模型最优性能分析

研究用于SAR图像目标增强的lk范数正则化方法的最优性能.从有偏参数估计的统计性能极限角度,将达到渐进最小总方差的参数估计看作目标增强的最优效果.根据Bayes框架以及罚最大似然估计原理,研究了达到最优性能时正则项需满足的条件,该条件与图像大小、信号统计分布以及观测数据噪声方差有关,可为模型设计与迭代算法设计提供依据.并证明了仅当噪声方差较小时lk范数约束才能使得处理结果达到该最优估计性能.仿真实验验证了该结论的正确性.     

在强杂波背景SAR图像中检测动目标

针对强杂波环境提出了一种新的从SAR图像中检测动目标的方法。在搜索动目标的二次相位时,对称减去和加上同一二次相位误差修正值,在时域得到两幅图像。这两幅图像中,静止杂波的锐度处处相等。计算这两幅图像各区域的锐度比对数,可在强背景杂波环境下敏锐地检测到动目标。这种方法不但可检测有切向速度或径向加速度的动目标,而且还可检测到强反射径向慢速动目标。实测数据表明本算法有效。     

基于知识的SAR图像目标检测

提出了一种基于知识的SAR图像目标检测算法。针对军用车辆,利用各种先验知识,以地形类型信息、距边界的距离信息、目标聚集程度为影响目标出现概率的因素,通过分类获得SAR图像的地形及边缘信息,得到影响因子,并综合地形信息使用MAP准则,从而获得目标检测的结果。使用真实SAR图像进行了测试,结果表明,与CFAR检测算法相比,该算法有效地提高了目标的检测率,虚警目标数目明显减少。     

针对低空目标的分布式组网探测

针对低空区域的防控问题,提出分布式组网探测体制。采用基站式发射、分布式接收、基于到达时间(time of arrival, TOA)的定位、组网探测等手段,采用分层跟踪与航迹管理有效抑制低空探测场景下的虚假航迹,适宜低空目标探测场景。通过引入分布式扩展系数和低空覆盖系数,可对系统进行有效评估。在正方形与正六边形部署场景下,仿真验证了其威力与精度性能,与传统单基地雷达相比,该体制具有较好的低空探测与扩展能力。     

基于二维积累的雷达分布式目标检测新方法

利用单元积累的思想,先在各个方位上提取目标散射中心后,对分布式目标进行一维化处理,然后对各个方位的目标散射中心能量进行非相干积累,得到了高斯背景中高分辨率雷达分布式目标的检验统计量。仿真结果表明,该方法较距离扩展目标检测方法的检测性能有明显改善,且其检测性能随着角分辨率的提高而进一步改善。此方法可用于信号级检测SARI、SAR等分布式目标。     

基于改进AGD-分布式多智能体系统的目标优化分配模型

由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment, WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint optimization problem, DCOP)背景下,基于多智能体系统(multi-Agent system, MAS)理论的武器目标优化分配模型,并利用改进的加速梯度下降(accelerated gradient descent, AGD)算法进行求解。通过实验证明了该算法具有良好的收敛性和低复杂度,能够适应现代化防空作战的需求,满足大规模寻优问题的需求,高效解决多智能体目标优化分配问题。     

基于多Agent的多机协同空战仿真系统设计和实现

设计了一种基于多Agent的多机协同空战仿真系统,分别对该系统的建模框架和仿真框架进行了构建。在建模部分提出了系统各类Agent的Petri网模型和基于知识查询处理语言（knowledge query manipulation language, KQML）的模糊通信机制,仿真部分则采用独立于建模框架的仿真信息控制结构和小规模协同分配算法实现。仿真结果表明,该系统与实际符合较好,仿真速度和精度高,验证了该系统的有效性。     

基于MAS构件技术的复杂知识复用动态演化模型研究

为快速恰当地复用企业现有知识和软件, 提出了将企业的知识管理的业务逻辑与知识处理事务分开, 建立基于多智能体和构件知识服务的知识复用模型, 给出了知识复用系统的定义. 深入研究了知识管理业务逻辑的规则模型和智能体的活动行为模型, 建立了基于多智能体的规则协调模式, 实现对知识服务的敏捷调用, 从而有效地支持知识的动态复用和知识使用过程的动态重组, 增强知识管理系统的分布式处理能力和规模可扩展能力.分布式构件库系统中, 智能体可通过协作联合完成用户的检索要求. 智能体拥有自己的知识库, 并且具备学习能力, 能更新其知识库以保持检索结果的有效性. 最后, 通过一个实例进一步说明了所给模型的应用.     

基于支持向量机的分布数据挖掘模型DSVM

针对分布环境的数据挖掘要求,提出了基于支持向量机的分布数据挖掘模型DSVM.定义了DSVM中特征多叉树的概念,描述了基于移动Agent访问分布数据集来构建特征多叉树的方法,阐述了通过特征多叉树来反映分布环境各数据集属性总体特征的思想,并利用该数据结构和支持向量机的特点,提出了基于壳向量的分布式支持向量机增量算法来修正和完善特征多叉树,最终实现分布环境下全局的数据挖掘.实验结果表明,该模型有效地解决原有分布环境下其他挖掘算法存储开销大、执行效率差、安全性和隐私性低等问题.     

基于极化合成孔径雷达的舰船检测方法

特征提取是极化合成孔径雷达图像处理的一个重要问题,也是海上目标检测的关键。相似性参数和极化熵可以表征目标的电磁散射特性。为了增强目标与背景的对比,提出了一种基于特征融合的新参数。这种参数可表达区域的差异性,处理后目标与背景的对比更加明显。研究了该参量在海杂波区域的分布模型,进而提出了一种新的海上船只检测方法,该方法可用于多视情况下的舰船检测。最后用机载合成孔径雷达(airborne synthetic aperture radar, AirSAR) 数据验证了该方法的有效性。     

基于YOLO框架的无锚框SAR图像舰船目标检测

面向合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)多目标检测应用, 提出了一种基于YOLO (you only look once) 框架的无锚框SAR图像舰船目标检测方法。该方法针对YOLOv3锚框需要预先设定且无法完美契合的弊端, 通过采用无锚框方法更好适应所检测目标的大小, 便于多尺度目标使用。在此基础上, 给CSPDarknet53网络增加了注意力机制作为特征提取网络, 然后经过能够增大感受野的改进特征金字塔网络(feature pyramid network, FPN)后, 把特征图传给无锚框检测头, 有效提升了目标类别和位置的预测精度。实验证明, 所提算法在公开SAR舰船数据集上平均精度比YOLOv3提高3.8%,达到了94.8%, 虚警率降低4.8%。     

基于动态局部颜色直方图的图像检索

利用了Mean shift聚类方法对图像进行不规则的划分,在此基础上定义了一种动态局部直方图,设计了一个能同时表征图像颜色和位置信息的统计量,并且给出了计算图像相似度的方法.该算法既改进了以往局部直方图利用图像位置信息的检索方法的不足,而且保留了全局直方图方法具有的旋转不变性和缩放不变性.实验结果表明,在准确引入了图像的空间位置信息后,较大的提高了图像检索的精度,检索结果中不再出现和示例图像颜色成分相似而空间分布不同的图像,实验结果较好的验证了算法的有效性和稳健性.     

Image edge detection based on beamlet transform

Combining beamlet transform with steerable filters, a new edge detection method based on line gra-dient is proposed. Compared with operators based on point local properties, the edge-detection results with this method achieve higher SNR and position accuracy, and are quite helpful for image registration, object identification, etc. Some edge-detection experiments on optical and SAR images that demonstrate the significant improvement over classical edge operators are also presented. Moreover, the template matching result based on edge information of optical reference image and SAR image also proves the validity of this method.