红外场景下遮挡目标识别算法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pisahaochima
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
红外传感器具有良好的性能,在现代战场中应用广泛。红外场景下的目标检测与识别问题,一直是图像处理领域的主要方向之一。在红外场景中,云和雾是十分常见的自然现象,由云和雾带来的遮挡问题,也成为红外场景下目标检测与识别的重要挑战。本文针对红外场景中有云、雾遮挡的目标识别问题,进行了深入的研究,针对云和雾对红外场景中目标检测与识别的影响,进行了分析总结,并给出了解决方案。  首先,由于实时图像并没有先验知识确定云雾的覆盖程度,因此为了定量衡量红外图像中的云雾的干扰的程度,我们提出了衡量标准。根据制定的衡量标准,决定是否对图像做去雾处理,是否对图像中有云区域进行标记,并且给出了去雾的算法以及有云区域标记的算法。  其次,对于遮挡问题,局部特征点方法相比传统模板匹配的方法,有很大的优势。本文详细研究了常见局部特征点的性能,对比FAST、Harris、SUSAN、SIFT和Symmetry point等局部特征点提取算法,综合考虑各特征点的时间代价、数量、覆盖程度以及重现率等多个指标,最终选择FAST特征点作为局部特征点。另外,本文中特征点匹配的图像为异谱图像,通过研究,发现传统的特征描述,如包括HOG特征,LBP特征,LPQ特征,Symmetric特征以及CNN特征等,其表示能力有限,并不能很好地描述异谱图像。本文总结传统特征工程的经验,并针对具体应用,给出了共线性编码特征,很好地解决了这一问题。同时,本文也探讨了高维特征对特征点匹配的影响,给出了构造高维特征的方法以及参数选择的经验,通过设计实验,证明了高维特征能够显著提升匹配的稳定性。针对高维特征匹配效率低的问题,本文使用了内积量化的方法,对高维特征进行压缩编码,在不损失精度的情况下,大幅提升了匹配效率。而对于错误匹配的问题,本文通过对误匹配点对分布的假设,利用向量场一致性(VFC)算法,有效消除错误的匹配点对.再利用RANSAC算法,进一步去除错误的匹配点对,以VFC和RANSAC组合的方式消除错误匹配,建立仿真图像和实时图像的映射关系,消除云雾遮挡对目标识别的影响。  然后,本文也研究基于全局信息的遮挡目标识别算法,该方法利用大场景图像的策略和图像中的全局信息进行匹配,解决局部遮挡导致信息损失无法匹配的问题。同时,本文研究了实时图像旋转对匹配精度的影响,并利用低秩矩阵原理,有效矫正图像,避免了特征对旋转敏感的问题。通过特征匹配,确定大场景图像与实时图像的映射关系,快速有效的避免了遮挡的影响。  最后,我们也对提出的算法在硬件平台上进行了实时实现,通过算法级和代码级的优化,对算法的特征进行优化,对基础操作函数进行加速,从而提升算法效率,降低算法的时间和空间的消耗。不仅从理论上证明了算法的可行性,也从实际应用平台的角度,证明了算法的可实施性。
其他文献
随着计算机应用技术的蓬勃发展,精度高、成像快的数字医学影像设备不断涌现,在此技术支撑基础上设计开发的计算机辅助诊断(Computer-aided Diagnosis,CAD)系统正在迅速普及,并在
多电平逆变器由于具有对器件耐压要求低,输出谐波含量小,控制性能好等优点,在高压大功率变频调速场合得到了广泛的应用。而其中二极管钳位型三电平逆变器又是研究最多,应用最广的一种多电平拓扑结构。直接转矩控制技术(DTC)作为一种新型的先进交流电机控制技术,以其控制简单、鲁棒性强、动态性能好等优点得到了越来越广泛的研究。将这两种技术相结合必将成为未来高压大容量变频调速的发展热点,本文研究的正是基于三电平逆
20世纪90年代以来,随着计算机技术、通信技术和网络技术的迅速发展,多媒体应用也渗透到人们的工作与生活中。 视频作为一种生动直观且信息量丰富的多媒体应用深受欢迎。但是
核磁共振纳伏级信号检测技术是核磁共振测井仪得以实现的关键技术之一,纳伏级信号获取算法又是核磁共振测井微弱信号检测的重要组成部分。本文从微弱信号获取算法理论与技术
回转窑生产能力强,能适应多种工业原料的烧结、焙烧、挥发、煅烧、离析等过程,因而被广泛地应用于冶金、水泥、耐火材料、化工等部门。在氧化铝烧结法生产中,回转窑是熟料烧结的
随着市场经济的发展,我国道路货运业面临着管理理念、管理模式和管理技术的转变。信息技术的应用不仅是提高行业管理水平和效率的需要,也是改善道路运输市场无序状况、优化调整
随着经济的发展,我国人民生活的日渐提高,拥有车辆的单位和个人的比例也越来越高。如何科学、合理、高效的管理日益增多的车辆显得越来越重要。另一方面通信与信息技术也在飞速
交流伺服控制系统在工业控制、家用电器等领域的应用日益广泛,对其性能的要求也越来越高。由于永磁同步电动机伺服系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的速度伺服控制,因此
目前,在大多数工业应用中,为了实现多个MCU之间的信息交流共享,利用各种现场总线将MCU组成网络,但是这种网络的传输速度低,有效半径小,而且很难将多个厂家的产品有效的组织成一个网
图像拼接,也被称为全景拼接,主要任务是将两幅或者多幅图像拼合在一起构成一幅大视场的整体影像,是计算机视觉和数字图像处理领域的一个热点问题,在遥感监测、安防监控、虚拟现实