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联合图卷积和聚类的红外无人机集群多目标跟踪算法 被引量：2
1
作者 李琦 席建祥 +2 位作者 杨小冈 卢瑞涛 谢学立 《电光与控制》 北大核心 2025年第3期15-20,共6页
针对红外无人机集群多目标跟踪场景中个体间外观特征稀少,且同质化严重、集群内个体相互遮挡、平台晃动等挑战问题,提出了一种基于图卷积神经网络(GCN)与聚类算法的融合跟踪算法。首先,引入自注意力特征掩码以增强GCN对轨迹聚合的效果;... 针对红外无人机集群多目标跟踪场景中个体间外观特征稀少,且同质化严重、集群内个体相互遮挡、平台晃动等挑战问题,提出了一种基于图卷积神经网络(GCN)与聚类算法的融合跟踪算法。首先,引入自注意力特征掩码以增强GCN对轨迹聚合的效果;其次,结合交并比(IoU)和可能性C均值聚类,以增强对运动特征的提取和集群内相邻目标的区分能力;最后,采用轨迹连接模型和高斯平滑插值算法对跟踪结果进行进一步优化。所提算法融合了短时轨迹聚合和长时轨迹匹配的能力,仅利用运动信息和交互信息就能实现红外无人机集群多目标跟踪。在红外无人机集群多目标跟踪数据集上进行实验,结果表明:与其他先进跟踪算法相比,所提跟踪算法具有更高的性能指标,MOTA与IDF1分别达到84.9%与80.2%;在目标相互遮挡、平台晃动等复杂场景下也具有优越的跟踪效果。 展开更多
关键词 无人机集群 红外目标跟踪 图卷积神经网络 时空联合约束 轨迹片段聚合
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MS^(2)-YOLO:多尺度敏感的海上红外目标检测算法研究
2
作者 康越卿 杨小冈 +3 位作者 卢瑞涛 王思宇 宿爽 成桢灏 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第10期258-269,共12页
在现代化军事侦察及作战行动中,实现海面红外多尺度目标检测对态势感知与精准打击至关重要,但现有方法因特征解耦不充分导致的微小目标漏检,以及跨层级语义差异引发的多尺度特征融合低效等问题,限制了检测性能的进一步提升。为此,文中... 在现代化军事侦察及作战行动中,实现海面红外多尺度目标检测对态势感知与精准打击至关重要,但现有方法因特征解耦不充分导致的微小目标漏检,以及跨层级语义差异引发的多尺度特征融合低效等问题,限制了检测性能的进一步提升。为此,文中提出多尺度敏感的红外目标检测算法MS^(2)-YOLO,通过融合RevCol机制设计BILoNet主干网络,优化特征前向传播路径以解耦冗余特征并避免信息压缩,显著增强小目标捕获能力;引入渐进式AFPN检测头构建跨层级特征语义对齐策略,通过多层特征融合缩小语义差异,提升多尺度目标表征鲁棒性;进一步提出双阶段空间语义残差模块(C3K2-DWR),以区域残差-语义残差化两步策略优化颈部特征提取,强化复杂背景下的多尺度信息捕获效率。基于自建海上红外多尺度敏感目标检测数据集(MIMSTD-D)的实验表明,改进后算法mAP@0.5达到91%,较基准YOLO11s提升9.1%,验证了其在复杂海面场景的优越性。 展开更多
关键词 YOLO11 海面多尺度目标 BILoNet AFPN C3K2-DWR
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动态区域聚焦的反无人机红外长时跟踪算法
3
作者 谢学立 席建祥 +3 位作者 卢瑞涛 杨小冈 张涛 夏文新 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期3039-3051,共13页
无人机(UAV)的滥用催促着反无人机(anti-UAV)技术发展。基于红外探测器的反无人机目标跟踪技术成为反无人机领域的研究热点,但仍面临着因背景干扰所导致的跟踪失败问题。为提高复杂环境下红外反无人机跟踪的准确性和稳定性,提出一种动... 无人机(UAV)的滥用催促着反无人机(anti-UAV)技术发展。基于红外探测器的反无人机目标跟踪技术成为反无人机领域的研究热点,但仍面临着因背景干扰所导致的跟踪失败问题。为提高复杂环境下红外反无人机跟踪的准确性和稳定性,提出一种动态区域聚焦的反无人机红外长时跟踪算法。构建基于特征金字塔的孪生主干网络,通过跨尺度特征融合,增强网络对红外无人机的特征提取能力。提出基于时空联合约束的动态区域建议网络,通过联合目标模板表观特征和目标运动约束,在全图范围内预测目标的定位概率分布,并引导先验锚框聚焦于候选区域,实现一种动态搜索区域选取。通过聚焦搜索区域,所提算法融合了局部搜索的抗背景干扰能力与全局搜索的重捕获能力,有效缓解全局搜索带来的负样本干扰,进一步增强目标特征的可辨别性。在Anti-UAV数据集上进行评测,与其他先进跟踪算法相比,所提算法具有更高的性能指标,跟踪精确率、成功率和平均准确度分别达到0.895、0.649和0.656,运行速度达到18.5帧/s,在快速运动、热交叉干扰和相似物干扰等复杂场景下,也具有优越的跟踪效果。 展开更多
关键词 反无人机 红外目标跟踪 孪生神经网络 动态区域聚焦 时空联合约束
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基于图像NMI特征的目标识别新方法 被引量：42
4
作者 杨小冈 付光远 +1 位作者 缪栋 张文君 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期149-151,共3页
利用物理学相关概念定义了一种新的图像不变特征即归一化转动惯量(NMI)特征,对其不变性进行了分析,提出了基于图像NMI特征的目标识别新方法。实验结果表明:NMI特征具有抗灰度及TRS不变性,且提取方法简单,易于实现;与传统的归一化积相关... 利用物理学相关概念定义了一种新的图像不变特征即归一化转动惯量(NMI)特征,对其不变性进行了分析,提出了基于图像NMI特征的目标识别新方法。实验结果表明:NMI特征具有抗灰度及TRS不变性,且提取方法简单,易于实现;与传统的归一化积相关算法、图像不变矩算法相比,该文提出的目标识别方法具有正确率高、速度快等特点。 展开更多
关键词 图像NMI特征 目标识别 不变性 图像处理 计算机
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基于相似度比较的图像灰度匹配算法研究 被引量：31
5
作者 杨小冈 曹菲 +1 位作者 缪栋 张云鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期918-921,共4页
为提高图像灰度匹配算法的匹配性能,分析了常用的图像相似度比较方法,从实际应用出发,提出了一种简化的归一化积相关度量方法。针对景像匹配末制导,设计了先粗后精的匹配控制策略,实现了归一化积相关图像匹配算法的有效加速,并给出了简... 为提高图像灰度匹配算法的匹配性能,分析了常用的图像相似度比较方法,从实际应用出发,提出了一种简化的归一化积相关度量方法。针对景像匹配末制导,设计了先粗后精的匹配控制策略,实现了归一化积相关图像匹配算法的有效加速,并给出了简化的快速算法的基本设计思想。通过大量的匹配仿真实验,系统分析了算法对灰度畸变、噪声干扰、几何旋转畸变以及制导图大小的适应性。仿真实验结果验证了所给匹配控制策略的有效性、实用性以及算法的优越性。 展开更多
关键词 图像匹配 相似度比较 归一化积相关 控制策略
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景像匹配仿真中基准图的制备方法研究 被引量：11
6
作者 杨小冈 曹菲 +1 位作者 黄先祥 孟飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期850-852,876,共4页
为了提高景像匹配仿真的有效性、可靠性,设计了一种实用的景像匹配仿真基准图制备方法。给出了该方法的基本原理及实现思路,定义了其中了匹配区分析准则参数及基准图生成准则参数,主要有图像方差、独立像元数、相似长度、边缘密度、匹... 为了提高景像匹配仿真的有效性、可靠性,设计了一种实用的景像匹配仿真基准图制备方法。给出了该方法的基本原理及实现思路,定义了其中了匹配区分析准则参数及基准图生成准则参数,主要有图像方差、独立像元数、相似长度、边缘密度、匹配百分比、边缘质心偏度,构建了基准图分析与生成软件平台。应用实验验证了该方法的有效性及实用性。 展开更多
关键词 景像匹配 匹配仿真 基准图 准则参数
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一种实用的景象匹配仿真方法 被引量：14
7
作者 杨小冈 缪栋 曹菲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第3期363-365,369,共4页
设计了一种实用的景象匹配仿真方法。用该方法对匹配算法进行性能评估,可提高所获取的算法性能参数的可信度。基于对特定匹配算法的性能参数进行分析,提出了一种面向景象匹配制导的基准图可匹配性检测方法,为匹配区基准图的选定提供了... 设计了一种实用的景象匹配仿真方法。用该方法对匹配算法进行性能评估,可提高所获取的算法性能参数的可信度。基于对特定匹配算法的性能参数进行分析,提出了一种面向景象匹配制导的基准图可匹配性检测方法,为匹配区基准图的选定提供了新的度量参数。仿真比较实验结果验证了本文仿真方法的实用性、有效性。 展开更多
关键词 匹配算法 匹配仿真 性能评估 可匹配性检测
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图像几何校正控制点的自动确定方法 被引量：5
8
作者 杨小冈 缪栋 +1 位作者 付光远 张文君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期194-198,共5页
依据图像几何校正的一般思路 ,提出了一种有效的控制点 (CP)自动确定方法。首先定义了基准控制点 (RCP)及畸变控制点 (DCP)的概念 ,设计了一种基于图像方差的检测模板 ,提出了相应的检测准则及搜索方案 ;然后在畸变图像中利用归一化积... 依据图像几何校正的一般思路 ,提出了一种有效的控制点 (CP)自动确定方法。首先定义了基准控制点 (RCP)及畸变控制点 (DCP)的概念 ,设计了一种基于图像方差的检测模板 ,提出了相应的检测准则及搜索方案 ;然后在畸变图像中利用归一化积相关图像匹配算法实现了基准控制点相对应的畸变控制点的精确定位 ,并给出了方法的算法流程 ;最后 ,以几何旋转畸变图像为例进行仿真实验 ,准确辨识出了畸变模型的参数 ,验证了方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 几何校正 控制点 归一化积相关 自动确定 旋转变换
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基于WMF与LSE的序列图像匹配制导滤波融合算法 被引量：4
9
作者 杨小冈 曹菲 +2 位作者 缪栋 胡礼勇 顾茂松 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1362-1365,共4页
为了改善匹配制导系统可靠性及匹配精度,提出了一种新的基于WMF与LSE的序列图像匹配结果滤波融合算法。分析了序列图像匹配制导滤波融合的基本问题,设计了一种加窗中值滤波器,并将其应用于纵向匹配位置序列的滤波处理,采用LSE对匹配位... 为了改善匹配制导系统可靠性及匹配精度,提出了一种新的基于WMF与LSE的序列图像匹配结果滤波融合算法。分析了序列图像匹配制导滤波融合的基本问题,设计了一种加窗中值滤波器,并将其应用于纵向匹配位置序列的滤波处理,采用LSE对匹配位置序列进行最优参数估计,给出了滤波融合算法的基本原理及实现框图。仿真实验及实例分析验证了本文算法在消除误匹配点及减小随机匹配误差干扰方面的有效性、实用性。 展开更多
关键词 控制策略 序列图像匹配 中值魔波 最小二乘估计
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一种实用的图像滤波算法 被引量：9
10
作者 杨小冈 孟飞 李俊山 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第B06期216-218,230,共4页
在分析经典中值滤波算法基础上,提出了一种实用的图像滤波算法,即图像加窗中值滤波算法。给出了其基本原理与实现过程,并与经典的邻域均值滤波器、中值滤波器、Butterworth低通滤波器、Wiener滤波器进行了滤波比较实验,分别从主观效果... 在分析经典中值滤波算法基础上,提出了一种实用的图像滤波算法,即图像加窗中值滤波算法。给出了其基本原理与实现过程,并与经典的邻域均值滤波器、中值滤波器、Butterworth低通滤波器、Wiener滤波器进行了滤波比较实验,分别从主观效果及客观参数计算两个方面验证了其优良的滤波性能。 展开更多
关键词 图像处理 中值滤波 邻域均值滤波
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景像匹配仿真中实时图的仿真生成 被引量：3
11
作者 杨小冈 曹菲 +1 位作者 黄先祥 孟飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1270-1273,共4页
实时图的仿真生成是景像匹配仿真研究中的重要内容之一。系统研究了实时图仿真中的各种畸变模型的建立问题。分析了实时图与基准图之间存在的主要差异,设计了包括噪声干扰、几何畸变、灰度畸变等形式的10种畸变模型,给出了相应的实验结... 实时图的仿真生成是景像匹配仿真研究中的重要内容之一。系统研究了实时图仿真中的各种畸变模型的建立问题。分析了实时图与基准图之间存在的主要差异,设计了包括噪声干扰、几何畸变、灰度畸变等形式的10种畸变模型,给出了相应的实验结果。通过匹配仿真实验验证了这些模型在匹配算法性能评估及基准图可匹配性检验中的实用意义。 展开更多
关键词 景像匹配 匹配仿真 实时图 畸变模型
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一种基于图象物理特征的分层匹配算法 被引量：3
12
作者 杨小冈 缪栋 付光远 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第10期106-108,共3页
文章将物理学相关概念引入图象匹配中,定义了二维灰度图象的质量、密度、重心以及物理特征矢量,并由此提出了一种新的基于图象物理特征的分层匹配算法。该算法首先利用图象物理特征矢量进行粗匹配,找出几个大致的匹配点,再利用灰度归一... 文章将物理学相关概念引入图象匹配中,定义了二维灰度图象的质量、密度、重心以及物理特征矢量,并由此提出了一种新的基于图象物理特征的分层匹配算法。该算法首先利用图象物理特征矢量进行粗匹配,找出几个大致的匹配点,再利用灰度归一化积相关算法进行精匹配。实验结果表明该算法具有较强的抗噪声干扰及几何畸变能力,与传统的归一化积相关算法相比,该算法在保证较高匹配概率的基础上,大大缩短了匹配时间,提高了匹配效率。 展开更多
关键词 图象处理 相似度度量 计算机 图象物理特征 分层匹配算法
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图像匹配综合实验与仿真系统研究 被引量：5
13
作者 杨小冈 左森 +2 位作者 黄先祥 郭风华 夏克寒 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1360-1364,共5页
结合景像匹配制导领域研究的主要内容,设计并实现了一个多源图像匹配综合实验与仿真系统。介绍了系统的结构组成及工作原理,分析了系统的主要功能,从仿真策略、基准图制备、实时图生成三个方面给出了该系统采用的关键技术方案。应用实... 结合景像匹配制导领域研究的主要内容,设计并实现了一个多源图像匹配综合实验与仿真系统。介绍了系统的结构组成及工作原理,分析了系统的主要功能,从仿真策略、基准图制备、实时图生成三个方面给出了该系统采用的关键技术方案。应用实验表明,该系统运行可靠,为图像匹配相关应用领域的研究提供了良好的技术支持。 展开更多
关键词 图像匹配 仿真系统 关键技术 应用实验
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一种新的图像不变特征研究 被引量：1
14
作者 杨小冈 缪栋 +1 位作者 付光远 张文君 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2002年第7期50-52,共3页
为了解决图像特征受灰度及几何畸变的影响,本文利用物理学相关概念对图像进行描述,定义了图像的质量、重心、转动惯量,提出了一种新的图像不变特征即归一化转动惯量(NMI)特征,对其不变性进行了分析。实验结果表明,图像的归一化转动惯量... 为了解决图像特征受灰度及几何畸变的影响,本文利用物理学相关概念对图像进行描述,定义了图像的质量、重心、转动惯量,提出了一种新的图像不变特征即归一化转动惯量(NMI)特征,对其不变性进行了分析。实验结果表明,图像的归一化转动惯量特征具有抗灰度及TRS不变性,且提取方法简单,易于实现。 展开更多
关键词 图像不变特征 特征提取 二值特征图 图像目标识别 二维图像处理
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导弹控制系统的冗余技术研究 被引量：3
15
作者 杨小冈 缪栋 宋光明 《上海海运学院学报》 北大核心 2001年第3期175-178,共4页
对导弹控制系统的可靠性问题 ,介绍了冗余设计方案及结构 ,分析了不同结构的优缺点 ,给出了应用实例 ,进行了可靠性分析。最后 ,总结了对导弹控制系统进行冗余设计时应注意的几个问题。
关键词 导弹控制系统 冗余技术 冗余设计 可靠性 研究
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一种新的序列图像匹配制导滤波融合算法
16
作者 杨小冈 曹菲 +2 位作者 缪栋 胡礼勇 顾茂松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期126-131,共6页
为了改善匹配制导系统可靠性及匹配精度,提出了一种新的基于 WMF 与 LSE 的序列图像匹配结果滤波融合算法.分析了序列图像匹配制导滤波融合的基本问题,设计了一种加窗中值滤波器,并将其应用于纵向匹配位置序列的滤波处理,采用 LSE 对匹... 为了改善匹配制导系统可靠性及匹配精度,提出了一种新的基于 WMF 与 LSE 的序列图像匹配结果滤波融合算法.分析了序列图像匹配制导滤波融合的基本问题,设计了一种加窗中值滤波器,并将其应用于纵向匹配位置序列的滤波处理,采用 LSE 对匹配位置序列进行最优参数估计,给出了滤波融合算法的基本原理及实现框图.仿真实验及实例分析验证了本算法在消除误匹配点及减小随机匹配误差干扰方面的有效性、实用性. 展开更多
关键词 控制策略 序列图像匹配 加窗中值滤波 最小二乘估计
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动态景像匹配导航差分滤波估计定位融合算法
17
作者 杨小冈 郑刚 付阁 《电光与控制》 北大核心 2015年第9期11-14,共4页
为了改善景像匹配导航系统的可靠性及匹配精度,提出了一种基于位置差分滤波与最小二乘估计的动态景像匹配定位融合算法。分析了动态景像匹配导航定位融合的基本问题;针对匹配位置序列的误差特性,设计了位置差分滤波方法,用于剔除匹配位... 为了改善景像匹配导航系统的可靠性及匹配精度,提出了一种基于位置差分滤波与最小二乘估计的动态景像匹配定位融合算法。分析了动态景像匹配导航定位融合的基本问题;针对匹配位置序列的误差特性,设计了位置差分滤波方法,用于剔除匹配位置序列中的误匹配点;采用最小二乘估计对匹配位置序列进行最优参数估计,进而对误匹配点进行估计并实现了匹配位置预测;给出了定位融合算法的基本原理及实现框图。仿真实验结果验证了该算法在消除误匹配点及减小随机匹配误差干扰方面的有效性、实用性。 展开更多
关键词 景像匹配 融合算法 位置差分滤波 最小二乘估计
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小波域中值滤波在激光陀螺信号处理中的应用 被引量：21
18
作者 彭云辉 刘云峰 +2 位作者 杨小冈 侯青剑 缪栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期143-146,共4页
各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素,且其性质特殊,很难用传统的滤波方法去除。为了减小激光陀螺的随机误差,提高测量精度,提出了小波域的中值滤波器滤波方法,对激光陀螺零漂数据进行了滤波,并采用Allan方差法对滤波效果进... 各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素,且其性质特殊,很难用传统的滤波方法去除。为了减小激光陀螺的随机误差,提高测量精度,提出了小波域的中值滤波器滤波方法,对激光陀螺零漂数据进行了滤波,并采用Allan方差法对滤波效果进行了定量分析。结果表明,此方法的滤波效果优于中值滤波和小波软阈值滤波效果,能有效地减小激光陀螺零漂信号中的角度随机游走、角速度随机游走、速率斜坡、零偏不稳定性和量化噪声,提高激光陀螺零漂输出的稳定性。 展开更多
关键词 激光陀螺 小波 ALLAN方差 中值滤波
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融合几何特征的压缩感知SIFT描述子 被引量：14
19
作者 赵爱罡 王宏力 +2 位作者 杨小冈 陆敬辉 何星 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期1085-1091,共7页
为了解决尺度不变特征变换(SIFT)描述子在存在较多相似结构的匹配中,易造成误匹配,并且维数较高、匹配耗时的问题,提出了一种融合相对几何位置的压缩感知描述子。首先,以特征点为中心,将周围关键点的相对几何位置(RGL)信息形成尺度和旋... 为了解决尺度不变特征变换(SIFT)描述子在存在较多相似结构的匹配中,易造成误匹配,并且维数较高、匹配耗时的问题,提出了一种融合相对几何位置的压缩感知描述子。首先,以特征点为中心,将周围关键点的相对几何位置(RGL)信息形成尺度和旋转不变的RGL描述子,其次,对SIFT描述子利用压缩感知(CS)理论进行降维,形成CS-SIFT描述子,最后将两者融合形成RGL-CS-SIFT描述子。实验结果表明:与SIFT和PCA-SIFT描述子相比,匹配速度有所提升,匹配准确率明显提高。 展开更多
关键词 SIFT描述子 压缩感知 几何特征 图像匹配
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景象匹配制导基准图选定准则研究 被引量：15
20
作者 曹菲 杨小冈 +1 位作者 缪栋 张云鹏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第5期137-139,共3页
系统地研究了一些图像可匹配性检验参数,定义了图像的自匹配性能参数,设计了该参数的计算方法,进而提出一种新的基准图选定准则。基于理论分析与仿真实验,指出了常用准则存在的局限性,说明了本方法的优越性;通过大量的基准图选定实验,... 系统地研究了一些图像可匹配性检验参数,定义了图像的自匹配性能参数,设计了该参数的计算方法,进而提出一种新的基准图选定准则。基于理论分析与仿真实验,指出了常用准则存在的局限性,说明了本方法的优越性;通过大量的基准图选定实验,给出了特定条件下常用准则的门限值,验证了该准则的有效性及实用性。 展开更多
关键词 景象匹配 基准图选定准则 自匹配 性能参数
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