摘要：针对护手霜塑料包装物证溯源需求,文章设计了X射线荧光光谱(XRF)结合深度学习的分类方法。通过XRF技术对52个护手霜包装样品进行无损检测,并对所得光谱数据进行z-score标准化处理,利用K-means聚类进行分类,借助Elbow原则和Silhouette分析确定了最优的聚类数目,发现四个聚类为最佳选择。构建反向传播神经网络(BPNN)和粒子群优化算法(PSO)后的BPNN模型验证分类结果可靠性。实验发现,单独使用BPNN模型在训练集上的准确率为96.4286%,在测试集上的准确率为91.6667%,而PSO-BPNN模型在训练集和测试集上的准确率均达到了100%。结果表明,结合X射线荧光光谱法与PSO优化的BPNN模型,能够有效地对护手霜包装进行精确分类,并为物证溯源提供更为科学的手段。

摘要：针对红外探测系统对目标检测的实时性要求,提出了一种基于关键点的快速红外目标检测方法。以目标中心作为目标检测关键点,首先设计了轻量化的特征提取网络,之后结合红外目标较小的特点,利用不同层次特征的空间信息和语义信息设计了相应的特征融合网络,并最终实现目标类别、位置和尺寸信息的预测。在自建空中红外目标数据集上对模型进行了对比测试,与YOLOv3等经典检测模型相比,检测速度大幅提高,检测精度仅略有下降;与同类型快速检测模型Tiny-YOLOv3相比,在模型尺寸压缩至Tiny-YOLOv3尺寸的23.39%的情况下,检测精度提高了8.9%,在中央处理器(CPU)上运行的检测速度亦提高了13.9 ms/frame,检测性能显著提升,验证了方法的有效性。

摘要：为实现传统红外成像系统与红外偏振成像系统探测能力的比较,基于系统的最小可分辨温差和最小可分辨偏振度差,分别建立了二者的作用距离模型,讨论了非理想探测器的参数对系统探测能力的影响,并设计了相应实验,验证了建立模型的可靠性,为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供了参考。

摘要：为解决传统偏振双向反射分布函数计算复杂、渲染实时性差的问题,基于微平面理论,提出一种更快速的偏振双向反射分布函数模型,并完成全链路的成像仿真。依据P-M海浪谱生成海面,设计了适用于偏振仿真的三维数据存储结构,讨论了探测器接收到的有效辐射并建立辐射控制方程,提出用宏观面元法向与探测方向中间向量代表微观面元平均取向的假设,改进传统P-G偏振双向反射分布函数模型。建立了海面与舰船的定向半球偏振反射率与发射率模型,最后对探测器进行建模,生成海面与舰船的图像,计算出偏振度图像,并与相近条件下获取的实拍图像进行了对比。结果表明,基于该仿真模型得到的仿真图像,与相近条件下获取的实测图像有良好的匹配度,证明了模型的准确性。

摘要：针对海天线SNR低且有一定倾角难于提取的问题,提出一种新的海天线提取算法。在预处理阶段,利用Laplacian模板对海面的波纹进行增强,然后使用顺序滤波与数学形态学相结合的方法增加海面波纹的面积与灰度,预处理后增大了海面与天空的灰度差,海天线的SNR提升70%以上;最后,设计了一种斜线查找矩阵,通过对图像行扫描生成该矩阵,矩阵最大值的横纵坐标即为海天线的位置和角度。实测数据的试验结果验证了该方法的有效性且算法运算简单,易于工程应用。创新点在于使用模板运算与形态学相结合的方法提高了海天线SNR并设计了斜线查找矩阵可以简单地定位海天线的位置和角度,减少了计算复杂度。

摘要：提出一种用于短波红外人脸图像与可见光人脸图像翻译的改进CycleGAN框架。基于CycleGAN框架,新增了损失函数计算通路并设计了新损失函数。建立数据集并通过实验调整模型参数,改进模型在人脸图像上的翻译效果,有效克服光谱特性不同带来的图像模态差异,提升了图像的可观察性。在自建数据集上进行实验验证,将所提框架与其他常用框架从主观评价、FID(Fréchet inception distance)及识别准确率三个方面进行比较。结果表明,所提框架提升效果明显,更好地保持了原目标的结构特征,有效提升了图像翻译结果的可观察性和识别准确率。

摘要：提出一种基于深度学习的红外目标建模方法。将对抗与自编码相结合,设计了双重对抗自编码网络。利用训练后的网络,仅需输入类别标签和满足一定分布的随机变量即可生成相应类别的红外目标图像。在自建红外数据集上对模型的有效性进行验证,实验表明,生成的目标图像在真实性和多样性等各方面均取得了较高的评价结果。将随机生成的目标图像作为小数据集的补充,可有效改善训练数据匮乏的问题,提高红外成像系统识别算法的准确率。

摘要：为了实现短波红外-可见光人脸图像的跨模态识别,提出了基于内容特征提取的短波红外-可见光人脸识别框架。首先建立了短波红外-可见光人脸图像数据集,对图像翻译框架DRIT进行改进,更为准确地获取图像的内容特征并得到更好的翻译结果;接着,采用改进的图像翻译框架中的内容特征提取器进行内容特征提取,以克服模态差异对识别的干扰,然后设计识别网络,基于内容特征完成跨模态的短波红外-可见光人脸识别任务。在自建短波红外-可见光人脸图像数据集上对改进的图像翻译框架和跨模态人脸识别框架进行测试,实验结果表明,改进的DRIT图像翻译框架中的内容特征提取器可以更准确地进行内容特征提取,应用于识别任务时识别准确率提升了12.89%,整体识别框架对短波红外人脸识别准确率达到88.86%。本文提出的基于内容特征提取的识别方案有效克服了模态差异,获得了较好的短波红外-可见光人脸识别结果。

摘要：针对面阵凝视器件运用到红外搜索跟踪系统中出现的图像拖尾问题,分析了造成像移的原因。利用齐次坐标变换关系,推导出周视搜索过程中的像面位置方程和像移速度方程,通过对周视搜索过程中扫描像移的建模分析,指出了补偿后的剩余像移量范围。提出一种动态扫描凝视补偿方案,确定了凝视补偿扫描器的频率、摆角和速度准确度等参数。并对信号进行傅里叶频谱分析,确定了补偿扫描器的伺服控制系统带宽。

摘要：提出了一种新型连续变焦结构形式,在现有经典四组元机械补偿变焦模型的基础上,添加一个独立的变倍组,利用二个变倍组级联的方式获得超大变倍比,并推导了数学模型.在此基础上,针对制冷型中波探测器,研制了一套大变倍比大相对孔径连续变焦红外光学系统,解决了大相对孔径红外变焦系统变倍比难以提高的问题.该光学系统工作波长3. 7～4. 8μm,冷光阑效率100%,可实现从焦距6 mm至330 mm连续变焦,在F数恒定为2的同时,变倍比高达55倍.该系统仅包含八片镜片,其中三片镜片独立运动实现变焦.设计结果显示,该系统在6 mm至330 mm的焦距范围内,变焦曲线平滑、像质良好.实验室测试和外场成像结果显示,该系统在整个焦距范围内成像效果清晰,达到设计要求,验证了这种新型连续变焦数学模型的应用效果.