【摘 要】
：
红外目标检测技术是红外搜索与跟踪系统中的一个基本功能,在红外预警、制导和反导等领域具有举足轻重的作用。目前的检测算法存在检测目标失真、不能很好地抑制稀疏边缘和噪声等问题。近年来,张量恢复理论逐渐被应用于红外目标检测,取得了良好的效果。而结构张量作为一种新的图像局部结构表征方法,可以用来提取目标和背景的特征,作为张量恢复的补充,融合进红外目标检测方法中。基于这一思路,本文结合局部结构张量提取先验信息
【基金项目】
：
预研项目“对地成像仿真与特征分析技术研究”； 横向合作项目“TXFX子项目关键算法研究”和“基于深度学习的***事件智能判别技术”； 国家自然科学基金面上项目“结合背景特性与目标正演的稀疏动态反演空间红外弱小目标检测方法”（61571096）；
论文部分内容阅读
红外目标检测技术是红外搜索与跟踪系统中的一个基本功能,在红外预警、制导和反导等领域具有举足轻重的作用。目前的检测算法存在检测目标失真、不能很好地抑制稀疏边缘和噪声等问题。近年来,张量恢复理论逐渐被应用于红外目标检测,取得了良好的效果。而结构张量作为一种新的图像局部结构表征方法,可以用来提取目标和背景的特征,作为张量恢复的补充,融合进红外目标检测方法中。基于这一思路,本文结合局部结构张量提取先验信息以及“目标+背景”协同建模,进行红外目标检测方法研究。主要研究内容包括以下四部分:（1）研究了张量恢复基础理论。张量恢复是红外目标检测的核心理论工具,本文介绍了张量的切片与展开,张量之间的基本操作,张量分解模型以及张量恢复模型,分析了现有模型的局限性。（2）提出了核范数约束张量多模态展开红外目标检测方法。为了解决传统方法中对背景秩的估计不准确的问题,引入张量多模态展开和核范数,联合1l范数构建张量恢复模型。之后结合Ket增广,通过基于交替方向乘子法的高效算法来解决该问题。该方法与其他方法相比,具有更高的检测精度和算法鲁棒性。（3）提出了非凸张量纤维秩近似红外目标检测方法。深入研究了传统方法中背景秩表示不准确、对噪声和稀疏干扰的鲁棒性差等问题,引入张量纤维秩,将基于对数算子的张量纤维化核范数用于非凸逼近张量纤维秩;通过局部结构张量提取先验信息,抑制强边缘和角点等稀疏干扰;将高阶全变分作为联合正则化项以去除噪声。与各种最先进的方法相比,所提出的算法在检测精度、背景抑制能力上具有显著优势。（4）提出了局部对比能量约束张量环分解红外目标检测方法。针对现有方法中背景秩近似方法和局部结构权重造成检测目标失真、不能很好地抑制边缘和噪声的问题,利用张量环范数来逼近张量背景秩;通过局部对比能量特征生成显著性图,构建具有先验信息的局部张量;之后利用张量环范数、局部对比能量特征和Frobenius范数构建目标检测模型。相比较于前人的方法,本文所提出的检测方法的场景鲁棒性较好,在多个序列中能更完整地检测出目标,且能更好地抑制背景杂波。
其他文献
根据工程需要，提出了一种X波段高功率微波宽角相扫阵列天线。基于模式转换和阻抗匹配原理，提出了一种适配角锥喇叭天线和SMA连接器的高功率同轴波导变换器，设计了过渡腔体结构调节功率容量，加载金属匹配块实现阻抗匹配，并与阶梯脊波导一体加工，极大地降低结构复杂性。在8.2～8.8 GHz内单元电压驻波比（VSWR）＜1.25,功率容量为41.83 kW,与普通喇叭单元相比功率容量得到大幅提升。7×7阵列可
研究了一种全孔径紧耦合超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统设计方法。通过威尔金森功分电路同时激励两个镜像对称偶极子单元，在不组阵方向阵列边缘采用延长型偶极子，消除了截断效应的影响，有效降低低频段的有源驻波，在组阵方向采用垂直金属壁取代哑元作为宽角阻抗匹配层的支撑，实现了天线阵列的全端口馈电。为满足大瞬时带宽及宽角扫描的需求，T/R组件射频链路采用了移相器加频率不敏感的延时器，改善了瞬时大带宽在大角度扫
随着海量视频数据的产生,视觉目标跟踪已经成为计算机视觉领域重要任务之一。视觉跟踪就是对视频中感兴趣的目标进行持续定位,为更高级的视觉任务提供基础。相比于跟踪完整目标,局部视觉目标跟踪是对目标的感兴趣区域定位。局部视觉目标跟踪在精确打击系统、机械臂、人机交互等军用和民用领域应用广泛。尽管近年来目标跟踪领域取得了巨大进步,但跟踪算法在应对目标形变、背景杂乱、运动变化等挑战时,容易跟踪失败。本文围绕局部
在红外对地观测场景中,卷云的大气顶出射辐射亮度与目标相近,在红外图像中与目标具有相近的灰度值,其存在会对目标的检测与跟踪等造成干扰,因此对卷云场景仿真等方面的研究具有重要的意义。卷云的反射辐射是卷云辐射亮度的重要组成部分,对卷云反照率的求解至关重要,另外,大气的吸收与散射也会影响到辐射的传输。因此,本文在辐射传输方程的基础上,结合FY3C、FY3D、MODIS等遥感数据,提出了基于虚拟下垫面的强吸
随着工业智能化时代的来临,人工智能技术在机器人领域的应用得以迅猛发展。巡检机器人代替人工巡检逐渐成为工业巡检的趋势,而机器人能够实现自主巡检的前提是机器人的准确定位和建图。本文针对某高铁站设备夹层的复杂作业环境设计了基于三维激光雷达的定位和建图系统。该作业环境具有场景尺度大、特征相似度高、复杂度高、外界干扰大等特点,本文设计的定位和建图系统能在缺少GPS（Global Positioning Sy
目前监控视频被越来越广泛的使用在政府、教育、文娱、医疗等领域,因此监控视频中的运动目标识别与跟踪研究这一课题具有非常重要的意义和价值。针对目前运动目标识别与跟踪算法中存在准确性和实时性难以平衡的状况,本文对目标检测、跟踪算法、空间信息、外观信息以及数据关联方面进行深入研究,分别设计了监控视频的目标检测算法和目标跟踪算法。本文主要完成以下几个方面的任务:首先,本文完成目标检测算法的设计。对比分析了主
随着虚拟现实和增强现实等计算和数据密集型应用的发展,对网络的服务能力提出了更高的要求。传统的云计算将计算任务卸载到远端数据中心导致整个任务的处理时延难以得到保证,因此移动边缘计算应运而生。移动边缘计算将计算和存储放到网络边缘进行,边缘缓存可以通过存储内容来降低用户访问延迟和减少核心网的流量压力。然而,移动边缘缓存网络是个复杂的缓存系统,理论建模和分析非常复杂,这使得实施高效的移动边缘网络缓存系统配
针对传统米波天线单元带宽窄、尺寸大的问题，设计一种新型全金属结构的Vivaldi天线单元形式，该天线单元结构紧凑、体积小巧；经仿真设计、参数优化、实物验证、组阵测试等过程，验证其性能满足工程应用。
航空发动机的装配是航空发动机制造的最后一个阶段,也是对整机性能和系统功能进行验证的手段。发动机装配过程不是零件简单地堆积,而是按规定的技术标准、要求将若干个零件、部件、组件、单元体、附件装配成整机。航空发动机装配水平的高低对飞机性能、企业生产效率及效益均有着重要的影响,因而对于航空发动机装配车间生产计划与调度优化问题进行研究具有十分重要的意义。影响航空发动机装配效率的不确定性因素有诸如需求变化、生
深度学习技术在医学图像领域中的应用广泛,但医学图像数据的私密性和病理图像的稀缺性,使得大数量级样本深度学习方法的应用受到极大制约。基于传统图像处理的数据集扩充方式合成的图像数据冗余度较高。生成对抗网络（GAN）与其变体模型采用了对抗学习方法,利用编码映射的方式表达数据集的样本分布,在多种真实数据集的生成质量与多样性上超越了基于传统图像处理的数据扩充方法。然而由于传统GAN模型本身学习动力不足与某些