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基于线阵相机的水下射弹动态参数及超空泡演化过程测量方法
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作者 孙嘉伟 弯港 +2 位作者 顾金良 徐明杰 孔筱芳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2564-2572,共9页
针对水下环境恶劣、光线条件差、难以拍摄并复原高速射弹运动姿态及其超空泡演化过程等问题,采用线阵相机的交汇测量原理,设计基于线阵相机的水下射弹图像采集系统、搭建基于双线阵相机的图像采集靶面,提出一种针对水下高速超空泡目标... 针对水下环境恶劣、光线条件差、难以拍摄并复原高速射弹运动姿态及其超空泡演化过程等问题,采用线阵相机的交汇测量原理,设计基于线阵相机的水下射弹图像采集系统、搭建基于双线阵相机的图像采集靶面,提出一种针对水下高速超空泡目标识别与弹形复原算法。利用超空泡射弹几何关系与相机标定数据推导出射弹过靶坐标、姿态角与过靶速度公式,搭建12.7 mm滑膛枪垂直发射入水实验,对系统的可行性进行验证分析。实验结果表明:该系统能够有效地进行水下射弹图像的快速采集,较完整的对弹形及空泡形态进行分离与复原,解算出射弹水下运动速度、姿态角及超空泡形态参数;系统解算出的速度与同时部署的高速摄像所处理的速度误差在1%以内,证明该系统具有较高的可靠性与实用性。 展开更多
关键词 水下射弹 高速摄像 线阵相机 弹形复原 超空泡 图像处理
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基于条件生成对抗网络的低照度彩色图像增强算法
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作者 王珏 洪敏轩 +3 位作者 夏叶桐 徐秀钰 孔筱芳 万敏杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期308-321,共14页
针对低照度条件下的彩色图像增强问题,提出一种基于条件生成对抗网络(Conditional Generative Adversarial Network,CGAN)的低照度图像增强算法。首先,设计了集成密集连接残差模块和注意力机制模块的生成器网络,更加关注低照度图像中的... 针对低照度条件下的彩色图像增强问题,提出一种基于条件生成对抗网络(Conditional Generative Adversarial Network,CGAN)的低照度图像增强算法。首先,设计了集成密集连接残差模块和注意力机制模块的生成器网络,更加关注低照度图像中的重要目标特征;然后,构建了基于选择性卷积核的判别器网络,使得判别器能够根据输入自适应地调整其感受野大小;接着,通过设计Prewitt边缘损失项和YUV色度损失项分别增强了网络模型对于图像边缘细节的提取能力和对图像色彩畸变的消除能力;最后,在LOL公开数据集上对文中算法分别进行了定性和定量测试。实验结果表明:与目前基于深度学习的低照度彩色图像增强算法相比,文中算法在峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)、结构相似度(Structure Similarity Index Measure,SSIM)和色差(Color Difference,CD)等指标上分别提升了32.7%、57.5%和48.45%,能够较好地克服低照度成像条件下的图像噪声与色偏干扰问题。 展开更多
关键词 密集连接残差 注意力机制 CGAN 低照度成像 彩色图像增强
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基于全球定位系统的相机标定方法研究 被引量:7
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作者 孔筱芳 陈钱 +3 位作者 顾国华 钱惟贤 任侃 王佳节 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2301-2307,共7页
采用标定模板进行相机标定是目前广泛应用的方法。由于标定模板的限制,该方法在大视场、远距离工作时不能覆盖所需画面的全部,不能实现对相机的准确标定。结合全球定位系统实时动态(GPS RTK)定位工作模式的高精度全方位坐标信息获取技术... 采用标定模板进行相机标定是目前广泛应用的方法。由于标定模板的限制,该方法在大视场、远距离工作时不能覆盖所需画面的全部,不能实现对相机的准确标定。结合全球定位系统实时动态(GPS RTK)定位工作模式的高精度全方位坐标信息获取技术,提出一种基于GPS的相机标定方法。该方法基于GPS RTK工作模式获取GPS质心在WGS-84坐标系中的坐标信息,通过坐标转换得到世界坐标系中的坐标位置;用被标相机拍摄GPS在不同位置的图像,采用Harris角点检测算法获得GPS质心的图像坐标,根据成像模型及相机投影矩阵,实现相机标定。实验证明,该方法可有效获取全方位的空间坐标信息,与传统相机标定方法相比,图像像素标定均方误差仅为0.125 36,是一种行之有效可取代标定模板的相机标定方法。 展开更多
关键词 光学工程 计算机视觉 相机标定 全球定位系统导航坐标系 坐标系转换
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基于坐标注意力机制的轻量化跨介质高速小目标检测方法
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作者 董毅 孔筱芳 +3 位作者 罗红娥 弯港 夏言 万敏杰 《兵工学报》 2025年第6期178-190,共13页
在高速射弹测试领域,射弹的极高速度使探测技术面临显著挑战,实时检测与定位射弹的能力受限。由于射弹实验布设复杂、成本高昂,引起射弹检测可用数据集的稀缺。针对上述问题,搭建跨介质射弹入水测试系统,使用高速相机捕捉射弹,制作跨介... 在高速射弹测试领域,射弹的极高速度使探测技术面临显著挑战,实时检测与定位射弹的能力受限。由于射弹实验布设复杂、成本高昂,引起射弹检测可用数据集的稀缺。针对上述问题,搭建跨介质射弹入水测试系统,使用高速相机捕捉射弹,制作跨介质射弹数据集并采用数据增强的方法扩充现有数据集。针对射弹入水瞬间检测精度相较于射弹在空气和水中检测精度明显降低的问题,提出一种基于坐标注意力机制的跨介质小目标检测方法。该方法在高精度识别射弹小目标的基础上,替换传统的卷积为深度可分离卷积,在检测精度、速度和模型复杂度之间实现了良好的平衡。实验结果表明,新方法在射弹入水瞬间的检测精度提升了2.68%,召回率提升了7.31%,为跨介质高速小目标检测提供了解决方法。 展开更多
关键词 跨介质高速小目标 目标检测 注意力机制 深度可分离卷积
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