基于FACET滤波加权局部对比度的红外小目标检测

1

作者 马鹏阁 王招鹏 +2 位作者 王江南 钱金旺 孙俊灵 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期27-32,共6页

针对低空复杂背景下红外图像中目标与背景对比度低、边缘高亮的问题,提出一种基于FACET滤波加权局部对比度的红外小目标检测算法。首先,通过FACET滤波运算获取目标候选像素;然后,利用目标区域和背景区域灰度差异的比率计算局部对比度,... 针对低空复杂背景下红外图像中目标与背景对比度低、边缘高亮的问题,提出一种基于FACET滤波加权局部对比度的红外小目标检测算法。首先,通过FACET滤波运算获取目标候选像素;然后,利用目标区域和背景区域灰度差异的比率计算局部对比度,同时基于目标和背景的异质性设计了一种加权函数,用来增强目标显著性和抑制背景;最后,通过自适应阈值分割提取真实的目标。在5组真实红外小目标图像数据集上与不同的算法进行性能比较分析,实验结果表明,提出的算法在不同低空复杂场景中具有较好的检测性能。 展开更多

关键词 红外小目标 FACET滤波 局部对比度 加权函数

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一种联合空谱特征的沥青路面裂缝检测方法 被引量：1

2

作者 杜保坤 李广慧 +2 位作者 马鹏阁 谢祥兵 钱金旺 《郑州航空工业管理学院学报》 2024年第4期79-85,共7页

文章提出了一种基于高光谱图像的沥青路面裂缝检测算法,旨在解决传统方法下裂缝检测精度低、误检较多的问题。本方法利用高光谱成像技术获取道路的空间-光谱信息,并通过裂缝与路面的光谱信息差异提取裂缝,同时利用裂缝的空间特征信息对... 文章提出了一种基于高光谱图像的沥青路面裂缝检测算法,旨在解决传统方法下裂缝检测精度低、误检较多的问题。本方法利用高光谱成像技术获取道路的空间-光谱信息,并通过裂缝与路面的光谱信息差异提取裂缝,同时利用裂缝的空间特征信息对目标进行阈值分割、形态学运算等以此来提取裂缝主干,进而联合空间-光谱特征检测结果进行数学运算以实现对沥青路面裂缝的精确检测。实验结果表明,与ACI、VIS2算法相比,本文算法的F1-score分别提升了14.11%和29.03%,证明了该方法的有效性,同时针对不同类型和尺寸的裂缝目标表现出了高检测精度、强抗干扰性和显著的鲁棒性。 展开更多

关键词 高光谱图像 裂缝检测 空谱联合 光谱指数 形态学运算

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基于改进加权核范数最小化的图像去噪算法研究 被引量：1

3

作者 史凯特 孙浩东 +4 位作者 董秀芬 马鹏阁 漆召兵 张亚平 秦晓科 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第7期48-52,共5页

针对彩色图像的高斯噪声,在加权核范数最小化(WNNM)框架下,提出了一种对于彩色图像去噪的多信道(MC)优化模式。首先,选择多种类型噪声计算量,利用信道的冗余特性将RGB补丁连接起来,再引入权重矩阵以协调3种信道的图像保真性。把所提的MC... 针对彩色图像的高斯噪声,在加权核范数最小化(WNNM)框架下,提出了一种对于彩色图像去噪的多信道(MC)优化模式。首先,选择多种类型噪声计算量,利用信道的冗余特性将RGB补丁连接起来,再引入权重矩阵以协调3种信道的图像保真性。把所提的MC-WNNM模型转换成线性等式约束现象,并采用交替位置乘子法(ADMM)解决。每个变量更新步骤都具有其封闭解,并能保证收敛性。基于真实用于无人机目标识别的彩色图像添加噪声进行仿真实验,实验结果说明,该算法相较现有的BM3D方法及WNNM方法具有明显优势。 展开更多

关键词 图像去噪 高斯噪声 加权核范数最小化 交替方向乘子法

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基于无人机的风机叶片智能巡检及缺陷检测 被引量：1

4

作者 李哲 李雨欣 +5 位作者 董秀芬 汤鹏 史凯特 秦晓科 刘毅 马鹏阁 《设备管理与维修》 2024年第1期152-157,共6页

提出并设计风机叶片自动化检测与图像识别方法。通过大疆Mobile SDK与MATLAB联合设计,分割叶片图像缺陷特征,再根据混乱背景利用特征点匹配来识别裂纹和损伤等缺陷,并对缺陷进行分类,从而方便后续输出对叶片质量的分析,实现风力发电机... 提出并设计风机叶片自动化检测与图像识别方法。通过大疆Mobile SDK与MATLAB联合设计,分割叶片图像缺陷特征,再根据混乱背景利用特征点匹配来识别裂纹和损伤等缺陷,并对缺陷进行分类,从而方便后续输出对叶片质量的分析,实现风力发电机叶片表面缺陷的自动检测功能。通过实例验证了该方法在风力发电机叶片表面缺陷检测中的准确性与稳定性。 展开更多

关键词 风力发电机 缺陷检测 无人机 SURF特征点 自主巡检

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新型机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器 被引量：8

5

作者 马鹏阁 金秋春 +1 位作者 柳毅 齐林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2068-2072,共5页

研制多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。首先,介绍了目标信号的主要组成以及回波信噪比的两种定义。接着,基于激光雷达方程及1.064μm激光器的辐射激光的光电接收实验,获取信号波形并对目... 研制多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。首先,介绍了目标信号的主要组成以及回波信噪比的两种定义。接着,基于激光雷达方程及1.064μm激光器的辐射激光的光电接收实验,获取信号波形并对目标回波信号组成进行分析,结合空中目标的回波脉冲展宽建立了机载脉冲激光雷达目标回波信号模型。之后,提出了依据电压信噪比产生回波观测信号的方法。最后,给出了基于"FPGA+高速D/A+USB2.0数据传输"的目标信号模拟器软硬件实现,可为回波信号处理器提供信噪比为1-9的静、动目标回波及主波信号。 展开更多

关键词 回波信号处理 多脉冲激光雷达 信噪比 回波信号模拟

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低信噪比下脉冲激光雷达回波信号小波域滤波算法 被引量：13

6

作者 马鹏阁 柳毅 +1 位作者 齐林 郑宁 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期26-29,45,共5页

通过分析脉冲激光雷达回波中目标信号与噪声在频域不同的分布特性及在小波域不同的传播特性,提出了小波域脉冲激光雷达回波信号滤波的新算法。在低信噪比下,利用小波分解和模极大值降噪技术相结合的方法,不仅能够很好地滤除激光回波中... 通过分析脉冲激光雷达回波中目标信号与噪声在频域不同的分布特性及在小波域不同的传播特性,提出了小波域脉冲激光雷达回波信号滤波的新算法。在低信噪比下,利用小波分解和模极大值降噪技术相结合的方法,不仅能够很好地滤除激光回波中的高频噪声,并且也可大大降低回波中低频噪声对弱小目标的影响。仿真结果表明了该滤波算法的有效性。 展开更多

关键词 脉冲激光雷达 小波分解 模极大值

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基于高斯-拉普拉斯滤波的增强局部对比度红外小目标检测算法 被引量：3

7

作者 马鹏阁 魏宏光 +5 位作者 孙俊灵 陶然 庞栋栋 单涛 蔡志勇 刘兆瑜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1041-1049,共9页

针对单帧图像红外小目标检测算法在低空复杂背景下虚警率高的问题,提出一种基于高斯-拉普拉斯(LOG)滤波的增强局部对比度算法来检测低空复杂背景下的红外小目标。通过LOG滤波运算快速提取候选目标像素,同时通过像素灰度指数运算增强目... 针对单帧图像红外小目标检测算法在低空复杂背景下虚警率高的问题,提出一种基于高斯-拉普拉斯(LOG)滤波的增强局部对比度算法来检测低空复杂背景下的红外小目标。通过LOG滤波运算快速提取候选目标像素,同时通过像素灰度指数运算增强目标。根据局部区域目标与背景的灰度特征计算目标显著图,通过自适应阈值分割提取目标。针对不同的低空复杂场景,构建了测试数据集,从信噪比增益、背景抑制因子、检测率、虚警率及算法计算效率方面将所提算法与Top-Hat算法、Max-median算法、RLCM算法、IPI算法及MPCM算法进行对比分析。实验结果表明,在不同场景中,所提算法相较于对比算法不仅具有较高的信噪比增益和背景抑制因子,而且具有较高的检测率、较低的虚警率和较高计算效率,验证了该算法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 目标检测 红外小目标 高斯-拉普拉斯滤波 局部对比度

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海上风机智能叶片材料压电阻抗技术研究

8

作者 郑开元 任正奎 +3 位作者 董秀芬 史凯特 汤鹏 马鹏阁 《设备管理与维修》 2024年第3期50-53,共4页

风机叶片是海上风力发电机的重要部件之一。针对叶片内腔损伤检测周期长、检测难度高、检测速度慢等问题,本文提出了一种基于压电阻抗技术的阵列式检测模型,能够对海上风电叶片的损伤快速检测并定位。对玻璃纤维叶片材料进行幅频扫描,... 风机叶片是海上风力发电机的重要部件之一。针对叶片内腔损伤检测周期长、检测难度高、检测速度慢等问题,本文提出了一种基于压电阻抗技术的阵列式检测模型,能够对海上风电叶片的损伤快速检测并定位。对玻璃纤维叶片材料进行幅频扫描,获得幅值最大处的耦合结构特征频率,再以特征频率为压电输入频率检测叶片单频阻抗、识别损伤。并提出一种矩形阵列式单频阻抗定位方法,提升阻抗计算速度,实现对海上风机叶片的快速主动式检测及损伤定位。 展开更多

关键词 海上风机叶片 损伤检测 压电阻抗 玻璃纤维材料 阵列式检测 损伤指数

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机载多脉冲激光雷达作用距离增强算法 被引量：5

9

作者 马鹏阁 齐林 +1 位作者 羊毅 柳毅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2540-2545,共6页

目前机载光电观瞄系统存在激光作用距离远不及红外的问题。首先,通过建立脉冲激光雷达最大作用距离模型分析了主要影响因素,指出基于Hough变换进行TBD检测以降低最小可检测信噪比是可行的。其次,介绍了三脉冲累加及二值化预处理措施,并... 目前机载光电观瞄系统存在激光作用距离远不及红外的问题。首先,通过建立脉冲激光雷达最大作用距离模型分析了主要影响因素,指出基于Hough变换进行TBD检测以降低最小可检测信噪比是可行的。其次,介绍了三脉冲累加及二值化预处理措施,并结合高采样率激光目标的宽度特征提出了下采样方法,剔除了大量单点噪声,解决了低速目标捕获的问题。最后,给出了根据空中目标速度选取样本进行参数空间在线收敛映射的激光目标TBD检测算法。实验结果表明:算法在0.8≤SNR≤2时仍有较好的检测性能,在10 Hz脉冲频率下能够满足实时测距的要求。 展开更多

关键词 脉冲激光雷达作用距离 先跟踪后检测 下采样 改进RHT

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基于多嵌入式处理器实现的牵引理疗系统 被引量：2

10

作者 马鹏阁 周旭东 +1 位作者 吕运朋 齐林 《微计算机信息》 北大核心 2008年第17期38-39,42,共3页

介绍一种基于包括单片机、ARM等多个嵌入式处理器实现的用于腰椎牵引的智能物理治疗系统。阐述了该系统的主要功能与组成,分析了系统软、硬件的设计,并指出在复杂的嵌入式系统中采用多个嵌入式处理器可获得高可靠性,是一种很好的解决方案。

关键词 ARM内核嵌入式处理器 牵引理疗 计算机控制

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基于MAP的嵌入式MP3播放器设计与实现 被引量：1

11

作者 马鹏阁 齐林 陈恩庆 《微计算机信息》 北大核心 2008年第11期21-23,共3页

多媒体应用处理器简称MAP,是一种适用于便携式数字音视频设备的新型嵌入式应用处理器。文中介绍了MAP的主要性能特点,给出了基于MAP芯片ATJ2135的嵌入式MP3播放器的硬件设计、MP3解码流程、实时操作系统设计、系统软硬件调试过程等嵌入... 多媒体应用处理器简称MAP,是一种适用于便携式数字音视频设备的新型嵌入式应用处理器。文中介绍了MAP的主要性能特点,给出了基于MAP芯片ATJ2135的嵌入式MP3播放器的硬件设计、MP3解码流程、实时操作系统设计、系统软硬件调试过程等嵌入式系统设计与实现。 展开更多

关键词 多媒体应用处理器 嵌入式MP3 全软件模式

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基于SOC芯片ATJ2135的MP3播放器设计 被引量：1

12

作者 马鹏阁 张松炜 陈恩庆 《电子工程师》 2008年第6期57-59,共3页

介绍了一款多媒体应用SOC(片上系统)芯片ATJ2135,并给出了基于ATJ2135的MP3播放器的设计。采用ATJ2135的嵌入式处理器,结合μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植实现了嵌入式操作系统,完成应用程序和用户数据的处理。采用ATJ2135的嵌入式DSP,结合... 介绍了一款多媒体应用SOC(片上系统)芯片ATJ2135,并给出了基于ATJ2135的MP3播放器的设计。采用ATJ2135的嵌入式处理器,结合μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植实现了嵌入式操作系统,完成应用程序和用户数据的处理。采用ATJ2135的嵌入式DSP,结合音频解码算法实现软件模式的MP3文件解码。给出了软硬件设计、MP3解码流程、实时操作系统设计、软硬件调试等嵌入式系统的设计与实现。 展开更多

关键词 多媒体应用 SOC芯片 MP3播放器 全软件模式

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基于多单片机的智能牵引理疗系统研制

13

作者 马鹏阁 齐桂森 《郑州航空工业管理学院学报（社会科学版）》 2004年第4期119-119,126,共2页

介绍一个基于多单片机实现的用于颈、脊、腰椎牵引治疗的智能理疗系统。阐述了该系统的主要功能与组成,分析了系统硬件和软件的设计,以及研制过程中的一些心得。

关键词 上位机 单片机 理疗 牵引 微机控制

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非平稳信号处理中的LMS自适应滤波器研究

14

作者 马鹏阁 齐林 《河南科学》 2008年第7期836-838,共3页

分析了时域及变换域LMS自适应滤波器的设计,提出了一种基于分数阶Fourier域的LMS自适应滤波算法,并推导了基于离散分数阶Fourier变换的计算方法.

关键词 滤波器 离散分数阶傅立叶变换 自适应LMS算法

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不停车收费的显示与栏杆子系统的研制

15

作者 马鹏阁 张元 《郑州工业高等专科学校学报》 2004年第1期3-4,共2页

介绍了高速公路不停车收费系统中收费站信息显示及栏杆升降自动控制子系统，阐述了该系统的主要功能与组成，并对系统的硬件设计、软件设计、可靠性等进行了分析。

关键词 信息显示 栏杆自动控制系统 单片机 不停车收费项目 智能交通 高速公路

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基于S3C44B0X的牵引理疗系统设计与实现

16

作者 马鹏阁 周旭东 吕运朋 《电子工程师》 2008年第9期78-80,共3页

介绍了一种基于ARM核嵌入式处理器S3C44B0X实现的用于腰椎牵引的多功能牵引理疗系统。阐述了该牵引理疗系统的主要功能、工作原理及系统组成,分析了基于S3C44B0X实现运动控制的硬件电路设计,提出了医疗设备硬件加密方法,给出了保障患者... 介绍了一种基于ARM核嵌入式处理器S3C44B0X实现的用于腰椎牵引的多功能牵引理疗系统。阐述了该牵引理疗系统的主要功能、工作原理及系统组成,分析了基于S3C44B0X实现运动控制的硬件电路设计,提出了医疗设备硬件加密方法,给出了保障患者治疗安全的软硬件措施,基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ进行ARM嵌入式软件移植设计,最后介绍了在医学物理治疗设备系统研制中的一些经验与心得。 展开更多

关键词 ARM内核嵌入式处理器 牵引理疗 μC/OS-Ⅱ 彩色液晶显示

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基于目标波形模型的多脉冲激光雷达目标信号模拟 被引量：10

17

作者 孙俊灵 马鹏阁 +2 位作者 孙光民 金秋春 羊毅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期278-284,共7页

多脉冲激光雷达发射数个至数百个高重频激光照射目标,利用多脉冲回波累加实现信号积累。多脉冲激光目标检测性能的验证需要基于目标回波波形模型的动态目标信号模拟。脉冲激光目标回波波形可以由激光发射、信道传播、目标反射等环节之... 多脉冲激光雷达发射数个至数百个高重频激光照射目标,利用多脉冲回波累加实现信号积累。多脉冲激光目标检测性能的验证需要基于目标回波波形模型的动态目标信号模拟。脉冲激光目标回波波形可以由激光发射、信道传播、目标反射等环节之间的卷积传递关系加以建模。文中首先通过建立各环节的数学描述得到了回波波形的连续卷积模型。接着,针对积分解析模型不利于工程实现的问题,基于发射脉冲距离分辨单元提出了离散算法实现特定外形目标激光回波波形序列的直接计算。结合远程飞机目标的回波信号仿真,指出了回波波形与目标特性的内在联系,并通过实验进行了可信性验证。最后,应用文中模型及方法给出了多脉冲激光雷达动态目标模拟器的研制实现,为开展多脉冲激光目标检测研究提供必要的验证测试条件。 展开更多

关键词 多脉冲激光目标检测 目标回波波形 线性卷积 动态目标信号模拟

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低信噪比下机载多脉冲激光雷达姿态不敏感性特征提取研究（英文） 被引量：5

18

作者 孙俊灵 马鹏阁 +1 位作者 孙光民 羊毅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期222-230,共9页

针对纳秒量级脉宽机载多脉冲激光照射目标的回波波形,提出几何分割比这一目标姿态不敏感特征,给出了特征提取算法,可用于与激光目标运动状态结合开展目标检测与跟踪。首先,基于激光目标波形数学模型分析目标波形与目标特征的关系,指出... 针对纳秒量级脉宽机载多脉冲激光照射目标的回波波形,提出几何分割比这一目标姿态不敏感特征,给出了特征提取算法,可用于与激光目标运动状态结合开展目标检测与跟踪。首先,基于激光目标波形数学模型分析目标波形与目标特征的关系,指出激光目标的几何分割比特征具备姿态不敏感特性。接着,结合目标特征提取对目标波形和噪声不失真分离的要求,提出在小波域利用对称小波基进行改进Donoho阈值降噪处理,在时域利用小波重构信号阈值获取目标波形序列,再由一阶二阶差分计算检测目标波形峰值点,进而提取激光目标散射中心及几何分割比等特征。最后,通过仿真实验验证算法在低信噪比下提取激光目标特征信息的有效性。在与机载多脉冲激光目标模拟器联试实验中,利用文中算法提取激光目标特征结合目标的运动状态信息,开展多帧相关匹配检测,多脉冲激光目标检测的可靠性明显提高。 展开更多

关键词 脉冲激光雷达目标回波波形 姿态不敏感 小波变换 特征提取

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低信噪比下机载平台多脉冲激光测距机目标回波降噪算法 被引量：7

19

作者 孙俊灵 马鹏阁 +3 位作者 郭清源 韩红印 李伟 陶然 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期208-216,共9页

针对远距离飞机目标,机载多脉冲激光测距机通常采用数字化处理体制,影响其测距精度的因素包括发射激光脉冲宽度的距离分辨率、大气传播及目标反射特性造成的波形展宽、回波信号接收处理通道的非线性相频特性等。数字化采样率、回波信号... 针对远距离飞机目标,机载多脉冲激光测距机通常采用数字化处理体制,影响其测距精度的因素包括发射激光脉冲宽度的距离分辨率、大气传播及目标反射特性造成的波形展宽、回波信号接收处理通道的非线性相频特性等。数字化采样率、回波信号降噪、目标峰值点位置估计等数字化处理过程引起较大的目标距离定位误差。提出了基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和重构的回波降噪方法,首先对脉冲激光目标回波波形进行建模,然后分析了现有数字化回波降噪算法的性能及其对定位精度的影响。实验结果表明,所提方法可以准确提取目标峰值点位置,改善激光测距机的目标定位精度。 展开更多

关键词 多脉冲激光测距 数字化回波降噪 经验模态分解 目标定位精度

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红外光谱条件下Bragg光栅的横向受力研究 被引量：3

20

作者 张臻 马鹏阁 +1 位作者 王金凤 孙俊灵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1841-1844,共4页

如何解决光纤传输过程中的色散补偿,以及实现高速数据的密集波分时复用和全光解复用,成为当前研究过程中的主要难题。光纤Bragg光栅(FBG)是一种理想的无源传感与信号解调器件,文中基于此探究了光纤Bragg光栅的横向受力特性,建立了相应... 如何解决光纤传输过程中的色散补偿,以及实现高速数据的密集波分时复用和全光解复用,成为当前研究过程中的主要难题。光纤Bragg光栅(FBG)是一种理想的无源传感与信号解调器件,文中基于此探究了光纤Bragg光栅的横向受力特性,建立了相应的理论模型,搭建了ASE100光源的实验系统。红外光谱条件下的解调实验结果表明:透射谱主阻带内有偏振损耗的最大值;分裂点与受力大小呈线性关系,并随受力的变化产生周期性移动;温度的不同并不能使偏振损耗的形状发生改变,只是使其在波长轴上的位置产生了变化。上述研究成果对于明确光纤Bragg光栅横向受力具有明显的参考价值。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 红外光谱 横向受力 解调

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