摘要:"红外弱小目标检测"是红外搜索跟踪系统、红外雷达预警系统、红外成像跟踪系统的核心技术,因此红外小目标的检测是当前一项重要的研究课题.目前的发展方向是研究运算量小、性能高、利于硬件实时实现的检测和跟踪算法.该文在前人研究的基础上,着重研究了Marr视觉计算理论在红外小目标检测技术中的应用.从Marr算法的理论基础——高斯平滑滤波器与拉普拉斯算子的相关知识以及Marr的计算视觉理论基础开始,进行了 2G(Laplacian of Gaussian,高斯—拉普拉斯)滤波器、LoG(Laplacian ofGaussian,高斯—拉普拉斯)模板以及 2G滤波器在人类视觉、边缘检测、边缘处理的物理意义以及神经生理学意义方面的分析讨论,提出了易于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)实现的基于Marr计算视觉的红外图像小目标检测方法.该方法可根据目标大小自动设计检测模板,在滤除不相关的噪声的同时又保留闭合的目标边缘,从而检测出目标.将该方法用FPGA实现,满足了检测过程中的实时性.考虑到工程中的应用,该文对该方法在FPGA中的具体实现给出了设计总体思路和详细流程.由于FPGA具有对图像数据的实时处理能力,而且该算法在FPGA中的具体实现中对资源的合理使用进行了综合考虑,因此该算法能够实时、有效地实现目标检测.并在此基础上对小目标的检测研究前景进行展望.
上传时间: 2013-07-04
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首先介绍了合成孔径雷达(SAR)的特点,然后阐述了合成孔径雷达原理和末精确制导机制。由于合成孔径雷达能全天候、全天时成像,且采用了合成孔径技术,因此SAR图像不论在距离向,还是方位向均具有高的分辨力,这对发展导弹末段数字式景象相关匹配制导有着重要的意义。
上传时间: 2013-12-20
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光电探测技术是一种根据目标和背景辐射或者反射的光波在波长和强度之间的差异来进行目标探测的一种技术,它包括从紫外光(02-04um)、可见光(04-0.7um)、红外光(1~3μm,3~5μm,8~12μm)等多种波段的光信号探测。本文通过对低小慢目标的红外特性进行分析,提出了一种新的红外低小慢目标探测算法。低小慢飞行器因为其成本低廉和获取容易,极易形成黑飞,近年来随着低小慢目标威胁态势的增加,国内外关于低小慢目标的管控需求日益增长。但是因为低小慢目标本身种类、制作材料多样,且很多没有强热源,导致其在红外图像上与周围环境成像特征类似,常用的红外弱小目标探测算法无法充分抑制背景,探测效果较差。当前对于低小慢日标的探测以雷达探测为主,红外探测算法较少,但国内外很多研究机构都已在陆续开展红外低小慢目标探测方面的研究。本文主要对以下四点内容进行了研究总结。(1)本文首先以无人机为例对低小慢目标的红外成像特性进行分析,通过分析低小慢日标与传统红外弱小目标在红外特征差异,总结说明了低小慢目标在红外图像上更难与背景区分,同时具有复杂多变的运动轨迹(2)对红外低小慢目标增强进行了研究,通过对奇异值分解(SVD)后的奇异值矩阵设计非线性变换函数,使重构后图像中目标所在的高频部分的对比度得到增强从而使目标和背景之间的区别更加明显,达到了增强目标的目的。(3)针对 Robinson guard滤波器对极值敏感的问题,对原有的计算方式进行了改进,改进后的 Robinson Guard滤波器可以更有效的区分前景和背景,对于背景的抑制更加充分。(4)在上述研究的基础上,提出了一种新的红外低小慢目标探测算法,该算法首先使用本文所用的目标增强方法对目标进行增强,然后使用改进后的 RobinsonGuard滤波器进行背景抑制,最后使用基于局部对比度(LC)的自适应阈值分割方法来提取目标使用真实拍摄的红外低小慢目标序列图像对本文方法进行仿真分析,实验结果表明本文方法具有很好的背景抑制效果,可以有效的实现低小慢目标的探测
标签: 光电探测
上传时间: 2022-03-14
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作为一种全新的探测技术,激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比,激光雷达是一种通过发射特定波长的激光,处理并分析回波信号,实现目标探测的技术,具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率,以及极大的探测距离等优点,目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析,从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量,因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路,对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案,传统的MCU实现方案较为普遍,但受线程的带宽限制,且难以提高系统的精度与复杂性;采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构,一定程度上提高了系统的带宽与复杂度,但成本较高,功耗较大,且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中,对系统控制复杂度,信号处理实时性,整体性能与功耗等要求,论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件,完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析;同时选用线程处理优势较强的MCU,实现相关信号的控制与高速串口的收发,完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案,选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N,以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2,实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计,完成了相关外设的驱动控制,并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析,最终通过与所设计PC软件终端的通信,实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作,可完成10kHz激光器的触发,并行实现回波信号的实时处理与分析,以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统,多次进行硬件电路的测试与实验,表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常,性能稳定,且功耗低,保密性强,符合设计的需求,实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间: 2022-05-28
上传用户:xsr1983
电磁场与微波技术专业主要从事电磁场理论、微波光波技术及其工程应用的研究,包括电磁场理论与应用、光波导理论与技术、微波毫米波技术与系统、微波毫米波集成技术、光波技术及其应用等几个主要研究方向。研究课题主要涉及电磁理论中的辐射与散射、计算电磁学、微波毫米波器件与电路、微波毫米波通信与雷达系统、超宽带(UWB)技术、新型天线技术、复杂目标的散射特性和复杂环境的传播特性、光器件与光传感技术、空间光通信与量子密钥分配技术以及与相关学科交叉的理论与技术等。适合从事微波在介质中的传输,电磁场目标识别、成像,微波波谱理论与技术研究和微波、光纤传感器,微波波谱仪、微波吸收材料的开发研制的工程人员学习。
上传时间: 2022-07-17
上传用户:得之我幸78
有机发光显示器件(OrganicLight-EmittingDiodes,OLEDs)作为下一代显示器倍受关注,它具有轻、薄、高亮度、快速响应、高清晰度、低电压、高效率和低成本等优点,完全可以媲美CRT、LCD、LED等显示器件。作为全固化显示器件,OLED的最大优越性是能够与塑料晶体管技术相结合实现柔性显示,应用前景非常诱人。OLED如此众多的优点和广阔的商业前景,吸引了全球众多研究机构和企业参与其研发和产业化。然而,OLED也存在一些问题,特别是在发光机理、稳定性和寿命等方面还需要进一步的研究。要达到这些目标,除了器件的材料,结构设计外,封装也十分重要。 本论文的主要工作是利用现有的材料,从绿光OLED器件制作工艺、发光机理,结构和封装入手,首先,探讨了作为阳极的ITO玻璃表面处理工艺和ITO玻璃的光刻工艺。ITO表面的清洁程度严重影响着光刻质量和器件的最终性能;ITO表面经过氧等离子处理后其表面功函数增大,明显提高了器件的发光亮度和发光效率。 其次,针对光刻、曝光工艺技术进行了一系列相关实验,在光刻工艺中,光刻胶的厚度是影响光刻质量的一个重要因素,其厚度在1.2μm左右时,光刻效果理想。研究了OLED器件阴极隔离柱成像过程中的曝光工艺,摸索出了最佳工艺参数。 然后采用以C545T作为绿光掺杂材料制作器件结构为ITO/CuPc(20nm)/NPB(100nm)/Alq3(80nm):C545T(2.1%掺杂比例)/Alq3(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(1,00nm)的绿光OLED器件。最后基于以上器件采用了两种封装工艺,实验一中,在封装玻璃的四周涂上UV胶,放入手套箱,在氮气保护气氛下用紫外冷光源照射1min进行一次封装,然后取出OLED片,在ITO玻璃和封装玻璃接口处涂上UV胶,真空下用紫外冷光源照射1min,固化进行二次封装。实验二中,在各功能层蒸镀完成后,又在阴极的外面蒸镀了一层薄膜封装层,然后再按实验一的方法进行封装。薄膜封装层的材料分别为硒(Se)、碲(Te)、锑(Sb)。分别对两种封装工艺器件的电流-电压特性、亮度-电压特性、发光光谱及寿命等特性进行了测试与讨论。通过对比,研究发现增加薄膜封装层器件的寿命比未加薄膜封装层器件寿命都有所延长,其中,Se薄膜封装层的增加将器件的寿命延长了1.4倍,Te薄膜封装层的增加将器件的寿命延长了两倍多,Sb薄膜封装层的增加将器件的寿命延长了1.3倍,研究还发现薄膜封装层基本不影响器件的电流-电压特性、色坐标等光电性能。最后,分别对三种薄膜封装层材料硒(Se)、碲(Te)、锑(Sb)进行了研究。
上传时间: 2013-07-11
上传用户:liuwei6419
合成孔径雷达的实时信号处理系统,可以分成相对独立的几个阶段,即A/D变换和缓存、距离向预处理器、方位向预处理器、距离向压缩处理、转置存储器、方位向压缩处理、逆转置存储器.合成孔径雷达预处理的目的,就是缓解高处理数据率和低传输数据率的矛盾,使得在不太影响成像质量的前提下,尽量减少传输的数据率,有利于后续处理的硬件实现,做到实时处理.论文结合电子所合成孔径雷达实时成像处理系统,设计开发了基于Xilinx Virtex-E FPGA的星载SAR高速预处理板,该信号处理板处理能力强,结构紧凑,运行效率高;其硬件电路的设计思路和结构形式有很强的通用性和使用价值.论文重点研究了预处理的核心部分—固定系数FIR滤波器的设计问题.而固定系数FIR滤波器的实现问题的重点又是FPGA内部的固定系数FIP滤波器实现问题,针对FPGA内部的查找表资源,我们选择目前流行的分布式算法来实现FIR滤波器的设计.对比于预处理器中其他滤波器设计方案,基于FPGA分布式算法的FIR滤波器的设计,避免了乘累加运算,提高了系统运行的速度并且节省了大量的FPGA资源.并且由于FPGA可编程的特性,所以可以灵活的改变滤波器的系数和阶数.所设计的电路简单高速,工作正常、可靠,完全满足了预处理器设计的技术要求.随着超大规模集成电路技术,高密度存储器技术,计算机技术的发展,一个全数字化的机载实时成像处理系统的研制,已经不是非常困难的事情了.而在现有条件下,全数字化的高分辨率星载实时成像处理系统的研制,将是一个非常具有挑战意义的课题,论文以星载SAR的预处理器设计为例,抛砖引玉,希望对未来全数字化星载实时成像处理系统的研制起到一定参考价值.
上传时间: 2013-07-03
上传用户:lanhuaying
本文在深入分析红外焦平面阵列热成像系统工作原理的基础上,根据红外图像处理系统的实际应用,研究了相应的图像处理算法,为使其实时实现,本文对算法基于FPGA的高效硬件实现进行了深入研究。首先对IRFRA器件的工作原理和读出电路结构进行了分析,叙述了相应的驱动电路设计原理和相关模拟电路的处理技术。然后,以本文设计的基于FPGA高速红外图像处理硬件系统为运行平台,针对红外温差成像图像高背景、低对比度的特点和系统中主要存在的非均匀性图案噪声,研究了非均匀性校正和直方图投影增强算法的实时实现技术。还将基于FPGA的红外图像处理的实现技术,拓展到一些空域、频域及基于直方图的图像处理基本算法。其中以红外增强算法作为重点,引入了一种易于FPGA实现、基于双阈值调节、可有效改善系统成像质量的增强算法。并在FPGA硬件平台上成功地实现了该算法。最后,本系统还将处理后的图像数据转化成了全电视信号,实时地显示在监视器上。实验结果表明,本文设计的系统,能够很好地完成大容量数据流的实时处理,有效地改善了图像质量,显著提高了图像显示效果。
上传时间: 2013-07-02
上传用户:AbuGe
数字超声诊断设备在临床诊断中应用十分广泛,研制全数字化的医疗仪器已成为趋势。尽管很多超声成像仪器设计制造中使用了数字化技术,但是我们可以说现代VLSI 和EDA 技术在其中并没有得到充分有效的应用。随着现代电子信息技术的发展,PLD 在很多与B 型超声成像或多普勒超声成像有关的领域都得到了较好的应用,例如数字通信和相控雷达领域。 在研究现代超声成像原理的基础上,我们首先介绍了常见的数字超声成像仪器的基本结构和模块功能,同时也介绍了现代FPGA 和EDA 技术。随后我们详细分析讨论了B 超中,全数字化波束合成器的关键技术和实现手段。我们设计实现了片内高速异步FIFO 以降低采样率,仿真结果表明资源使用合理且访问时间很小。正交检波方法既能给出灰度超声成像所需要的回波的幅值信息,也能给出多普勒超声成像所需要的回波的相移信息。我们设计实现了基于直接数字频率合成原理的数控振荡器,能够给出一对幅值和相位较平衡的正交信号,且在FPGA 片内实现方案简单廉价。数控振荡器输出波形的频率可动态控制且精度较高,对于随着超声在人体组织深度上的穿透衰减,导致回波中心频率下移的声学物理现象,可视作将回波接收机的中心频率同步动态变化进行补偿。 还设计实现了B 型数字超声诊断仪前端发射波束聚焦和扫描控制子系统。在单片FPGA 芯片内部设计实现了聚焦延时、脉宽和重复频率可动态控制的发射驱动脉冲产生器、线扫控制、探头激励控制、功能码存储等功能模块,功能仿真和时序分析结果表明该子系统为设计实现高速度、高精度、高集成度的全数字化超声诊断设备打下了良好的基础,将加快其研发和制造进程,为生物医学电子、医疗设备和超声诊断等方面带来新思路。
上传时间: 2013-05-30
上传用户:tonyshao
本会议将简要介绍现在和未来QorIQ硬件平台的功率管理技术。会议将介绍现在和未来Linux® SDK中软件基础设施的实施与使用情况。并且通过真实世界用例演示这些技术与基础设施在不同应用,如打印、成像、路由和数据中心等中如何有效降低功耗.
上传时间: 2013-10-29
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