基于偏振特征区域分解的耀光抑制方法

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作者 段锦 方瑞森 +3 位作者 陈广秋 王佳林 莫苏新 郭培仁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1456-1469,共14页

海面探测领域中,太阳耀光导致光电探测设备大面积像元饱和,严重妨碍了海面目标的信息采集工作。为了对太阳耀光进行抑制,提出基于偏振特征区域分解的耀光抑制方法。该方法通过分析探测器对偏振数据的采集情况,将耀光区域进行特征分解。... 海面探测领域中,太阳耀光导致光电探测设备大面积像元饱和,严重妨碍了海面目标的信息采集工作。为了对太阳耀光进行抑制,提出基于偏振特征区域分解的耀光抑制方法。该方法通过分析探测器对偏振数据的采集情况,将耀光区域进行特征分解。对偏振非饱和耀光区域,通过完全偏振分解方法解算去偏振分量图像,滤除部分反射光,恢复耀光遮蔽区域场景信息。同时设置灰度容限,剥离偏振饱和耀光区域。针对偏振饱和耀光区域采集数据失真的问题,采用FMM图像修复算法,将非耀光区域水面信息扩散到耀光区域,重建灰度数据。本文在室内搭建耀光模拟及偏振成像平台,对采集图像进行算法测试。实验结果表明:抑制后的图像,饱和像素数平均降低了99.98%,基本消除了饱和像素。同时灰度均值降低了59.35%,并显著提高了信噪比。验证了本文方法对耀光杂波抑制的有效性与可行性。 展开更多

关键词 太阳耀光 偏振特征 完全偏振分解 耀光分离 FMM修复

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光滑物体表面反射光偏振特征分析及反射光分离技术 被引量：4

2

作者 张焱 张景华 +5 位作者 石志广 张宇 凌峰 刘荻 索玉昌 师晓冉 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期135-144,共10页

物体表面反射光由镜面反射光和漫反射光组成,针对光滑物体表面镜面反射光和漫反射光的分离问题,建立了一个结合镜面反射和漫反射共同作用的偏振态表征模型,并使用该模型对混合反射区域偏振特征进行分析。基于镜面反射光和漫反射光的偏... 物体表面反射光由镜面反射光和漫反射光组成,针对光滑物体表面镜面反射光和漫反射光的分离问题,建立了一个结合镜面反射和漫反射共同作用的偏振态表征模型,并使用该模型对混合反射区域偏振特征进行分析。基于镜面反射光和漫反射光的偏振特征,根据镜面反射光和漫反射光在光滑物体表面垂直方向及平行方向上的分布关系,采用偏振正交分解的方法实现了镜面反射成分和漫反射成分的求解。利用镜面反射光图像和漫反射光图像之间的相关性,通过梯度下降算法得到镜面反射成分和漫反射成分归一化互相关最小值及其对应的镜面反射偏振度和漫反射偏振度,从而实现反射光的分离。通过对不同场景中获取的反射光图像进行测试,实验结果表明,该算法具有较好的反射光分离效果。 展开更多

关键词 镜面反射 漫反射 反射光分离 偏振特征

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基于偏振特征的图像增强算法 被引量：7

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作者 都安平 赵永强 +1 位作者 潘泉 张惠娟 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第1期106-108,共3页

具有不同导电特性的表面对入射光偏振态的影响不同,同时描述光束偏振态的线偏振度、偏振角和Stokes矢量之间存在互补性和冗余性;在此基础上提出了一种基于偏振特征和能量特征的图像增强算法,该算法对偏振度、偏振角和Stokes图像进行基... 具有不同导电特性的表面对入射光偏振态的影响不同,同时描述光束偏振态的线偏振度、偏振角和Stokes矢量之间存在互补性和冗余性;在此基础上提出了一种基于偏振特征和能量特征的图像增强算法,该算法对偏振度、偏振角和Stokes图像进行基于能量特征的融合,实现了对图像的增强,同时利用信息熵、清晰度和对比度对结果进行评价;实验表明,该方法在图像增强方面具有优越性。 展开更多

关键词 偏振特征 图像增强 图像融合 小波分析

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基于S波段双偏振雷达观测的雹暴偏振特征分析 被引量：27

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作者 潘佳文 高丽 +2 位作者 魏鸣 蒋璐璐 蔡菁 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期168-180,共13页

为了研究雹暴的偏振特征及其在实际业务中的应用,使用S波段双偏振雷达所观测到的46例冰雹数据,对其中反复出现的3种偏振特征:冰雹在各高度层的偏振参数特征、差分反射率因子柱、三体散射偏振特征进行了分析,重点分析了3种偏振特征大、... 为了研究雹暴的偏振特征及其在实际业务中的应用,使用S波段双偏振雷达所观测到的46例冰雹数据,对其中反复出现的3种偏振特征:冰雹在各高度层的偏振参数特征、差分反射率因子柱、三体散射偏振特征进行了分析,重点分析了3种偏振特征大、小冰雹事件的差异。结果表明:(1)大冰雹的水平反射率因子中位数要高于小冰雹,二者的水平反射率因子分布存在较大重合区域。(2)冰雹偏振参数的变化主要集中在融化层之下,相较于小冰雹,大冰雹具有更低的差分反射率因子和相关系数。(3)所有雹暴的差分反射率因子柱最大伸展高度均超过−10℃层,有83%的大冰雹事件其差分反射率因子柱最大伸展高度可超过−20℃层;在小冰雹事件中这一比例仅为46%。(4)差分反射率因子柱高度的演变对于雹暴的发展具有预示性,特别是在持续降雹过程中,差分反射率因子柱的再度发展预示着雹暴的再次增强。差分反射率因子柱高度的极值相对于降雹具有时间提前量,在大冰雹事件中这一提前量的中位数为24 min,而在小冰雹事件中这一数值为11 min。(5)三体散射的偏振特征有助于识别高空的冰雹,尤其是当冰雹核的后侧存在其他降水回波时。在所统计的19例大冰雹事件中均发现三体散射偏振特征。在小冰雹事件中同样可发现三体散射偏振特征,出现比例为52%。 展开更多

关键词 双偏振雷达 冰雹 偏振特征

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基于偏振特征与强度信息融合的工件目标检测 被引量：1

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作者 杨长虎 袁东 +2 位作者 张健 余洋洋 张志良 《电子测量技术》 北大核心 2023年第24期188-196,共9页

针对目前工件尺寸测量在工件关键测量点的准确提取阶段存在的问题,因此本文提出一种基于偏振特征与强度信息融合的工件目标检测方法。在工件强度图像的基础上引入偏振特征,建立强度信息与偏振特征差异化式高效交互的双流网络模型,以实... 针对目前工件尺寸测量在工件关键测量点的准确提取阶段存在的问题,因此本文提出一种基于偏振特征与强度信息融合的工件目标检测方法。在工件强度图像的基础上引入偏振特征,建立强度信息与偏振特征差异化式高效交互的双流网络模型,以实现更高效的偏振特征和强度信息融合。为验证算法的效果,本文建立了偏振图像工件目标显著性检测数据集。在此数据集上,本文提出的算法在精确度Precision、max-F和相似性值S-measure三个指标上和视觉结果均在对比算法中达到了最优结果,充分表明了本文算法出色的工件目标检测性能,具有极佳的工件目标检测效果。 展开更多

关键词 偏振特征 目标检测 强度信息 双流网络 偏振角

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基于目标边缘轮廓偏振特征的姿态分析初探 被引量：5

6

作者 陈伟力 孙秋菊 +4 位作者 王淑华 武敬力 陈艳 李军伟 许元男 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期758-765,共8页

通过微面元理论的函数模型,基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型,通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线;开展红外偏振成像试验,试验数据分析与仿真结果一... 通过微面元理论的函数模型,基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型,通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线;开展红外偏振成像试验,试验数据分析与仿真结果一致,这表明:目标边缘轮廓的偏振角特征与探测波长的相关性可以忽略,在目标与背景辐射相差较小的情况下,采用光谱辐射亮度对比度的方法无法区分目标,而通过偏振角对比度可以明显区分-目标边缘特征,并提出通过基于目标几何特征以及探测位置,反演解算目标的姿态信息的新方法. 展开更多

关键词 红外偏振成像 红外偏振传输方程 偏振角特征 姿态分析

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基于偏振特征的水下目标检测 被引量：2

7

作者 马伟英 《电子测量技术》 2014年第12期90-92,98,共4页

近年来机器视觉技术在目标检测领域得到广泛的应用,其中最常用的是基于Treisman理论的Itti模型。传统基于Itti模型的检测方法往往过分依赖于光谱图像,然而水下环境完全迥异于陆地环境,光谱信息几乎消失殆尽,简单地将Itti模型直接应用于... 近年来机器视觉技术在目标检测领域得到广泛的应用,其中最常用的是基于Treisman理论的Itti模型。传统基于Itti模型的检测方法往往过分依赖于光谱图像,然而水下环境完全迥异于陆地环境,光谱信息几乎消失殆尽,简单地将Itti模型直接应用于水下并不能取得很好地效果。基于此本文提出了一种将偏振信息与Itti模型相结合的水下目标检测模型。主要思想是:与传统Itti模型提取颜色、亮度、方向等特征不同,针对水下环境的特殊性,分析并提取了更加适合水下环境目标检测的偏振度特征、边缘特征以及直线特征进而利用Itti模型生成显著图,实现水下目标检测。实验结果表明该方法针对水下目标检测有很好的效果。 展开更多

关键词 水下目标检测 偏振特征 Itti模型

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一种改进微地震数据极化滤波性能的偏振特征函数设计

8

作者 李林家 李怀良 《石油物探》 CSCD 北大核心 2023年第3期471-482,共12页

地震数据极化滤波广泛应用于地震数据处理中噪声压制、震相识别和波形分离且效果很好。在时间域极化滤波中,通常利用协方差矩阵的特征值构造偏振特征函数来设计极化滤波器。针对传统极化滤波器对有效信号和噪声识别不清晰的问题,总结分... 地震数据极化滤波广泛应用于地震数据处理中噪声压制、震相识别和波形分离且效果很好。在时间域极化滤波中,通常利用协方差矩阵的特征值构造偏振特征函数来设计极化滤波器。针对传统极化滤波器对有效信号和噪声识别不清晰的问题,总结分析了当前应用较为广泛的10种偏振特征函数,讨论了这些函数对地震噪声信号的表征能力。在分析偏振特征函数优、缺点的基础上,使用特征值构造一种新的偏振特征函数表达式,基于该特征函数设计的极化滤波器能够提高地震有效信号和噪声的识别精度,更有效实现噪声衰减。利用合成和实测的微地震数据验证了不同偏振特征函数对极化滤波器性能的影响。结果表明,采用新构建的偏振特征函数设计的滤波器,能有效识别噪声数据段,对初始相位影响较小且滤波后地震数据的信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和互相关归一化系数(NCC)均优于其它偏振特征函数设计的滤波器。处理后的地震信号矢端曲线图能更好地反映地震信号的偏振方向,更有利于确定微地震初至波的极化方向。 展开更多

关键词 偏振特征函数 地震噪声衰减 极化滤波 微地震 信噪比 矢端曲线图 极化方向

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X波段双偏振雷达冰雹偏振参量特征分析

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作者 蔡军 张艳 +2 位作者 陈林 柯莉萍 姚振东 《沙漠与绿洲气象》 2024年第4期76-82,共7页

利用MaXPol双偏振雷达观测的26个雹云单体和冰雹资料进行反演,分析降雹前偏振参量特征和强中心回波顶高变化,并对雹灾最严重的一次过程进行个例分析。结果表明:(1)雷达的冰雹指标为反射率因子Zh>50 dBZ、相关系数ρHV≤0.8、-2 dB<... 利用MaXPol双偏振雷达观测的26个雹云单体和冰雹资料进行反演,分析降雹前偏振参量特征和强中心回波顶高变化,并对雹灾最严重的一次过程进行个例分析。结果表明:(1)雷达的冰雹指标为反射率因子Zh>50 dBZ、相关系数ρHV≤0.8、-2 dB<Zdr(差分反射率)约1 dB且强中心回波顶高超过-10℃层。降雹前6-12 min,大冰雹的平均时间是小冰雹的1.6倍。(2)降雹前大、小冰雹强中心回波顶高走势一致但在4-5 min大冰雹强中心回波顶高增长率明显大于小冰雹。(3)只有大冰雹强中心回波顶高能突破-30℃层。(4)个例分析发现强中心与冰雹区不对应,生成发展阶段冰雹区集中位于强中心后侧相关系数环内,悬垂于0--20℃层;成熟阶段冰雹区扩散包含强中心,悬垂的冰雹区坍塌接地,降雹开始。 展开更多

关键词 双偏振雷达 冰雹识别 偏振特征

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江西中北部地区冰雹过程双偏振雷达特征

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作者 彭恩翔 张帆 +2 位作者 曾唯睿 胡怀坚 孙素琴 《气象与减灾研究》 2024年第3期163-172,共10页

实际业务中对冰雹大小的判断一直是难点之一,为区分和识别不同尺寸的冰雹,基于地面观测资料和南昌、吉安两部双偏振雷达探测资料,筛选出2021—2024年2—5月44次冰雹事件,统计分析不同尺寸的冰雹在不同高度层的雷达偏振量及其变化,得到... 实际业务中对冰雹大小的判断一直是难点之一,为区分和识别不同尺寸的冰雹,基于地面观测资料和南昌、吉安两部双偏振雷达探测资料,筛选出2021—2024年2—5月44次冰雹事件,统计分析不同尺寸的冰雹在不同高度层的雷达偏振量及其变化,得到江西中北部地区冰雹过程雷达偏振量的阈值特征。结果表明:1)在相同高度层上,冰雹尺寸越大,反射率因子(Z_(H))的中位数越大,差分反射率因子(Z_(DR))和相关系数(C_(C))的中位数越小,其中特大冰雹与小冰雹的Z_(H)中位数差值在近地层和-20℃层以上高度层都大于等于10 dBZ。2)在融化层以下高度小冰雹的Z_(DR)中位数基本为正值,大冰雹的在多个高度层接近0 dB,特大冰雹的则基本为负值;融化层以下高度特大冰雹的C_(C)值基本小于0.9。3)在-20℃层以上高度Z_(H)对冰雹尺寸较敏感,C_(C)和Z_(DR)表现不明显;-20—0℃层的Z_(H)和C_(C)对冰雹尺寸较敏感,Z_(DR)表现不明显;融化层以下高度Z_(H)、C_(C)和Z_(DR)对冰雹尺寸均有一定的指示意义。4)结合多类偏振量可以更好地判断冰雹的尺寸大小,冰雹尺寸越大,出现三体散射的概率越高,利用三体散射的偏振特征可有效辅助识别大冰雹。 展开更多

关键词 天气雷达 冰雹尺寸 偏振特征 三体散射 温度层高度

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基于S波段双偏振雷达的成都初春冰雹特征分析

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作者 周聪 张涛 +1 位作者 夏昕 张葵 《干旱气象》 2024年第1期95-106,共12页

为更好地开展成都冰雹天气的监测预报预警工作,利用成都S波段双偏振雷达探测资料,结合区域自动气象站以及常规观测资料,对成都初春冰雹的双偏振参量特征进行研究,重点分析冰雹云的精细结构,并与同年初春发生的短时强降水进行对比分析。... 为更好地开展成都冰雹天气的监测预报预警工作,利用成都S波段双偏振雷达探测资料,结合区域自动气象站以及常规观测资料,对成都初春冰雹的双偏振参量特征进行研究,重点分析冰雹云的精细结构,并与同年初春发生的短时强降水进行对比分析。结果表明:在高低空急流耦合形成强上升运动的动力条件下,高层冷平流结合地面冷空气共同触发了成都“3·16”冰雹天气。发展成熟的冰雹云,其中心反射率因子(ZH)超过70 dBZ且存在明显的悬垂强回波,差分反射率(ZDR)和相关系数(Correlation Coefficient,CC)分别集中在-2~1 dB和0.8~0.95,并伴有差分相移率(KDP)空洞和云体前侧的CC谷结构,同时在强上升气流附近存在典型的ZDR柱。伴随上升运动减弱,冰雹云前侧出现随距离递减的ZDR大值区,相反CC则呈现递增趋势。相较冰雹云,强降水对流云的ZH较小,而ZDR、CC明显偏大,且其前侧未出现悬垂强回波及明显的ZDR柱。 展开更多

关键词 双偏振雷达 冰雹 偏振参量特征 成都

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强降雹超级单体风暴湍流结构的双偏振回波特征分析 被引量：2

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作者 吴举秀 魏鸣 +1 位作者 刁秀广 潘佳文 《高原气象》 CSCD 北大核心 2023年第1期139-149,共11页

对流风暴通过湍流实现动量的传输,因此深入认识强对流风暴湍流结构的回波特征具有重要意义。本文关注5 m·s^(-1)以上的速度谱宽,对比分析了两次具有不同中气旋强度的强降雹超级单体风暴的湍流强度,揭示了气流结构和湍流增强的关系... 对流风暴通过湍流实现动量的传输,因此深入认识强对流风暴湍流结构的回波特征具有重要意义。本文关注5 m·s^(-1)以上的速度谱宽,对比分析了两次具有不同中气旋强度的强降雹超级单体风暴的湍流强度,揭示了气流结构和湍流增强的关系。结果表明:(1)强降雹超级单体在强上升气流区可存在中等或以上强度的湍流,阵风锋触发的超级单体在入流路径上也出现中等强度的谱宽,指示了较强湍流存在的可能。(2)超级单体内部湍流较强的地方在速度大切变区,通常速度切变强度较大的区域具有较强湍流,具有中等强度中气旋的超级单体最大谱宽约10 m·s^(-1),差分反射率因子ZDR在1 dB之内,回波强度超过35 dBZ,差分相移率KDP较大;具有强中气旋的超级单体强湍流区主要位于ZDR柱上部正负速度交会处,在中气旋附近谱宽高达16.5 m·s^(-1),靠近强回波核心一侧含有较多过冷水,相关系数(Correla‐tion Coefficient,CC)在0.96左右,KDP较大,另一侧回波强度稍低,CC低至0.85,KDP在0(°)·km^(-1)左右,存在霰粒子与上升气流带来的大雨滴。这些强湍流区域指示了动量传输的路径。(3)超级单体风暴上部具有最强湍流,上升气流下沉气流都很强,靠近下沉气流的地方湍流更强,可能和风的水平切变有关,强中气旋风暴下沉气流区谱宽高达17.5 m·s^(-1),其ZDR稍高于上升气流的,并且KDP为负值,上升气流KDP、ZDR分别在0(°)·km^(-1)、0 dB左右,具有中等强度中气旋的风暴则谱宽增大较小。强中气旋超级单体内具有更大湍流增强,研究结果为深入理解强风暴的湍流结构和动量传输提供了双偏振雷达的观测依据。 展开更多

关键词 超级单体风暴 谱宽 湍流 双偏振特征

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基于气枪信号偏振特征的震相自动判别研究 被引量：1

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作者 金星 林彬华 +4 位作者 蔡辉腾 韦永祥 李军 郭阳 于伟恒 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期8-18,共11页

气枪震相拾取是地下结构探测的一项基础性工作,震相拾取的精度和波组类型的可靠度是速度结构反演的关键.本文提出了基于偏振特征的气枪震相自动识别方法,通过将水平分量旋转为径向和切向分量,由垂向分量和径向分量构成的偏振特征量初步... 气枪震相拾取是地下结构探测的一项基础性工作,震相拾取的精度和波组类型的可靠度是速度结构反演的关键.本文提出了基于偏振特征的气枪震相自动识别方法,通过将水平分量旋转为径向和切向分量,由垂向分量和径向分量构成的偏振特征量初步判别P波组和S波组,根据质点运动轨迹确定出偏振角和偏振线性度参数,针对偏振角大小判别出具体波组类型Pg、Pn、PmP、Sg、Sn、SmS,结合STA/LTA-AIC、理论走时与振幅等特征形成一套气枪震相自动识别技术.采用龙门滩水库气枪信号叠加500次的波形对自动识别算法进行测试,结果表明,本研究的偏振识别方法正确识别率为91%,漏识别率为9%,误识别率为13%,识别效果优于一般识别方法,特别是震中距130~180 km波组交汇处的判别更能发挥其作用.通过对气枪偏振特征的研究既提高了气枪震相拾取的精度和效率,也为不同类型波组的正确识别提供潜在的技术手段. 展开更多

关键词 气枪震源 震相识别 偏振特征 径向 切向

原文传递

基于偏振特征的水面饱和耀光抑制技术 被引量：4

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作者 张景华 张焱 +5 位作者 石志广 李飚 张宇 凌峰 张毅 刘荻 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期73-82,共10页

为解决水面及水下目标侦察、探测、识别过程中存在的水面耀光干扰问题,利用偏振特征实现了水面耀光的抑制和目标的增强。分析了水面光波反射和折射过程中偏振特征传输规律,利用光波在垂直方向和平行方向上的光强分布关系,提出一种基于... 为解决水面及水下目标侦察、探测、识别过程中存在的水面耀光干扰问题,利用偏振特征实现了水面耀光的抑制和目标的增强。分析了水面光波反射和折射过程中偏振特征传输规律,利用光波在垂直方向和平行方向上的光强分布关系,提出一种基于偏振反折射效应的水面耀光抑制方法。该方法利用水面反射偏振度、折射偏振度、垂直方向光强图像和平行方向光强图像,实现了水面耀光的分离和抑制。针对饱和耀光抑制过程中存在的垂直方向光强图像饱和失真问题,提出了一种基于完全偏振分解的饱和光强恢复方法,利用平行方向光强图像和任意一个非饱和起偏方向上获取的光强图像计算恢复出垂直方向光强图像,然后利用恢复后的垂直方向光强图像实现水面饱和耀光的抑制。实验结果表明,通过对水面耀光的抑制,有效提升了耀光区域内目标和背景之间的对比度及信噪比,增强了目标的显著性。 展开更多

关键词 海洋光学 偏振特征 完全偏振分解 水面耀光抑制 饱和图像恢复 目标增强

原文传递

平面P波入射半无限介质空间域划分及运动偏振特征 被引量：4

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作者 何卫平 周宜红 赵春菊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期321-331,共11页

针对地震动空间差异问题,基于波动理论和叠加原理,通过解析方法研究入射地震波在场址内形成地震动的空间差异及运动偏振特征。以平面P波在半无限介质内倾斜入射为例开展研究。首先依据质点运动的叠加模式差异将半无限介质空间域划分为... 针对地震动空间差异问题,基于波动理论和叠加原理,通过解析方法研究入射地震波在场址内形成地震动的空间差异及运动偏振特征。以平面P波在半无限介质内倾斜入射为例开展研究。首先依据质点运动的叠加模式差异将半无限介质空间域划分为叠加区和分离区,并给出分界线的解析表达式。然后以无量纲量叠加区范围系数为基础研究P波倾斜入射情况下分界线的控制参数。最后对自由面、叠加区和分离区特征质点的运动空间差异和偏振特征进行研究。结果显示,在P波倾斜入射时,叠加区与分离区的分界线可能由入射P波(PI)、反射P波(PR)和反射SV波(SR)中任意两条地震波的分离线控制。得到临界角的隐式解析表达式,当入射角小于临界角时分界线由PR和SR的分离线控制;当入射角大于临界角时分界线由PI和PR的分离线控制;当PR幅值系数为0时,分界线由PI和SR的分离线控制。平面P波倾斜入射时,自由面质点运动偏振特征与入射波偏振特征存在一一对应关系;在叠加区和分离区,单波贡献时段质点运动的偏振特征与对应地震波偏振特征一致,多波贡献时段质点运动偏振特征表现出复杂的时变特征。 展开更多

关键词 水利工程 平面P波 半无限空间 空间域划分 偏振特征

原文传递

基于深度学习的仿生偏振视觉固/气热源识别技术研究

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作者 原帅 欧阳名钊 +4 位作者 付跃刚 杨晨南 许俊伟 程庆庆 李亚红 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期198-207,共10页

基于仿生偏振视觉原理,开展了高温固/气热源目标长波红外偏振识别技术研究。以高温金属热源和丁烷气体燃烧热源为研究对象,提出将不同通道偏振距离图像进行融合,分析高温状态下固/气热源目标偏振特性及目标背景对比度特征。同时,结合深... 基于仿生偏振视觉原理,开展了高温固/气热源目标长波红外偏振识别技术研究。以高温金属热源和丁烷气体燃烧热源为研究对象,提出将不同通道偏振距离图像进行融合,分析高温状态下固/气热源目标偏振特性及目标背景对比度特征。同时,结合深度学习技术,构建三类偏振距离红外融合图像数据集,使用YOLOv8网络对其中固/气热源目标进行分类识别。结果表明,双通道偏振距离图像中高温固体热源表现出边缘偏振信息,三、四通道偏振距离中伪装热源目标体现出边缘和纹理特征,二者在噪声环境中对比度高。其中,三通道偏振距离对比度表现最优。相较于原偏振距离图像,融合图像目标背景对比度得到增强。三类数据集中固/气热源目标可被有效识别,mAP0.5达到99%以上,mAP0.5∶0.95值234组合达到73.7%,223组合达到75.2%,443组合达到67.3%。实现了多通道组合下的高温固/气目标物分类识别比较研究,验证了红外目标偏振技术在固/气热源目标识别方面的可行性。 展开更多

关键词 红外固/气热源目标 仿生偏振视觉 偏振特征识别 深度学习训练

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不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计 被引量：9

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作者 吴举秀 潘佳文 +1 位作者 魏鸣 顾瑜 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期193-202,共10页

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了... 冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Z_(h)中位数越大、差分反射率因子Z_(dr)中位数越小且基本为正值,但在-10~-20℃层,大冰雹的Z_(dr)中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0℃层到H0℃-1 km(0℃层下1 km)之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率K_(DP)中位数在0℃层以上为0°/km左右,在0℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Z_(h)大、CC小、Z_(dr)小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的Z_(dr)、K_(DP)可出现负值,小冰雹Z_(dr)大于0 dB的情况较多,特大冰雹Z_(dr)接近0 dB;-20℃层以上的Z_(h)、0~-20℃层的CC和Z_(h)、0℃层以下的CC、Z_(h)、Z_(dr)对冰雹大小比较敏感。 展开更多

关键词 S波段双偏振雷达 冰雹偏振特征 冰雹大小识别 冰雹融化特性 偏振参量阈值

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偏振融合的红外船舶弱小目标跟踪算法

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作者 杜星月 朱志宇 +2 位作者 张哲卿 曹百亨 葛慧林 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期84-90,共7页

针对传统红外船舶目标跟踪场景中对偏振因子利用率低、背景复杂、目标尺度和外观变换剧烈导致的跟踪失败和模型退化问题,提出了一种基于联合预测框架的双相关滤波目标跟踪算法。在构造一种偏振约束自适应新式滤波器-位置联合优化框架的... 针对传统红外船舶目标跟踪场景中对偏振因子利用率低、背景复杂、目标尺度和外观变换剧烈导致的跟踪失败和模型退化问题,提出了一种基于联合预测框架的双相关滤波目标跟踪算法。在构造一种偏振约束自适应新式滤波器-位置联合优化框架的基础上,用偏振掩模滤波器对主滤波器的响应图谱进行了修正,构造出基于偏振特征的并行双滤波器结构,并对提出的优化框架进行了收敛性证明。此外,构造了红外偏振船舶的弱小目标数据集,并在此数据集上通过实验证明所提算法可以实现实时跟踪,且在准确性、鲁棒性等常用性能指标中平均高出国际上近期提出的其他相关滤波算法15%以上。 展开更多

关键词 红外船舶跟踪 偏振特征 可分离优化 双相关滤波结构 联合优化框架

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利用偏振信息的偏振图像纹理特征提取 被引量：2

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作者 刘云清 姜晓娇 +2 位作者 段锦 莫苏新 张文学 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2023年第10期117-126,共10页

偏振成像技术能够反映出传统光学成像所无法反映的物体特征,有效地增强物体特征的对比度。针对传统纹理特征提取方法加权平均光强图像4种空间信息下的灰度共生矩阵特征,造成图像纹理特征细节缺失,难以从灰度对比差异角度完整地提取图像... 偏振成像技术能够反映出传统光学成像所无法反映的物体特征,有效地增强物体特征的对比度。针对传统纹理特征提取方法加权平均光强图像4种空间信息下的灰度共生矩阵特征,造成图像纹理特征细节缺失,难以从灰度对比差异角度完整地提取图像纹理特征等问题,结合偏振信息,提出一种偏振灰度差异共生矩阵对偏振图像纹理特征进行提取,并以偏振灰度差异共生矩阵的特征为研究依据,分别推导出均质性、离散性、粗糙性、相异性4种特征参量作为图像的偏振纹理特征参量。旋转偏振相机前面的偏振片获取偏振光强图像并进行实验,结果表明,偏振光强图像纹理特征的均匀程度、离散程度、粗糙程度和相异程度在不同偏振方向上不会反映出较大差异。通过偏振灰度差异共生矩阵提取到的4种偏振纹理特征参量图像,随着偏振方向的变化,都反映出了显著差异。 展开更多

关键词 偏振信息 纹理特征 偏振灰度差异共生矩阵 偏振纹理特征参量

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一次春季冰雹天气过程中X波段双偏振雷达的特征分析 被引量：7

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作者 李春娥 武麦风 +2 位作者 胡伟 张亚婷 赵翔 《安徽农业科学》 CAS 2020年第15期230-233,共4页

利用探空资料和咸阳旬邑X波段双偏振多普勒天气雷达对2017年4月26日的冰雹天气过程进行了天气形势分析与双偏振雷达产品的特征分析,结果表明,该次冰雹天气发生在200 hPa西风急流、500 hPa槽后冷平流、高温高湿的中低空条件及地面干冷空... 利用探空资料和咸阳旬邑X波段双偏振多普勒天气雷达对2017年4月26日的冰雹天气过程进行了天气形势分析与双偏振雷达产品的特征分析,结果表明,该次冰雹天气发生在200 hPa西风急流、500 hPa槽后冷平流、高温高湿的中低空条件及地面干冷空气的天气背景下,大气层结具有强不稳定度,垂直方向上存在较强的垂直风切变,均有利于对流运动的发展;西安探空的0℃层高度以及-20℃层高度均十分有利于冰雹在雷暴单体中的维持和增长;边界层附近有逆温层,有利于不稳定能量储存;近地层有强的干冷空气,抬升了中低层的暖湿空气;X波段雷达的反射率因子以及径向速度均表现出典型的雷暴单体回波特征,出现了明显的三体散射回波;存在与强入流和强上升运动对应的弱回波区和悬垂结构,具有明显的回波墙;0℃层高度(3 km)以上有≥50 dBz的强回波;径向速度剖面图上中低层辐合、高层辐散,满足冰雹发生的回波速度特征;X波段双偏振雷达的差分反射率因子(ZDR)、差分传播相移(KDP)、零滞后相关系数(RHV)等参量能有效地提高对冰雹的识别能力。冰雹回波的ZDR、KDP、RHV的取值范围与强降水回波有明显区别,能够有效地区分冰雹回波与强降水回波。在降雹时,2.4°仰角ZDR出现大面积0值、KDP为-1.2~0.45°/km,RHV为0.74~0.95,HCL可以直观地对降水粒子的种类进行判断。X波段双偏振多普勒天气雷达能够较好地反映对流单体的回波特征,双偏振参量能提供更多的冰雹识别特征。 展开更多

关键词 X波段双偏振多普勒天气雷达 影响系统 回波特征 偏振特征产品

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