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基于ES-ELM和FRFT的高频地波雷达多目标自适应检测被引量：1: 2020年; 高频地波雷达(high frequency surface wave radar,HFSWR)对于海事监测具有重要的军用及民用意义,然而在HFSWR回波信号中,待检测的目标常常淹没在海杂波和各种背景噪声中.因此,如何有效抑制杂波并实现多目标的自适应检测是HFSWR实现海事检测的关键和难点.该文提出了一种结合误差自校正极限学习机(error self-adjustment extreme learning machine,ES-ELM)和分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)的多目标自适应检测算法.算法根据相空间重构理论获得ELM的最佳状态空间,利用ES-ELM建立海杂波预测模型并对海杂波进行有效抑制;再在分数域根据目标信号的峰值集聚特征,利用Haar-like算子提取目标点的形态特征,并通过ES-ELM神经网络对目标进行自动辨识.实验结果表明,该文提出的算法具有良好的海杂波抑制能力,并可以实现海杂波背景下多运动目标的自适应高精度检测.; 李庆忠翟羽佳牛炯; 关键词：多目标检测 HAAR-LIKE特征

基于最优误差自校正极限学习机的高频地波雷达RD谱图海面目标检测算法被引量：5: 2021年; 高频地波雷达(High-frequency surface wave radar,HFSWR)在超视距舰船目标检测跟踪中有广泛应用.然而,HFSWR工作频段的电磁环境十分复杂,舰船目标信号往往被淹没在各种噪声中.本文提出一种基于最优误差自校正极限学习机(Optimized error self-adjustment extreme learning machine,OES-ELM)的HFSWR海面目标识别算法.该算法利用二级级联分类策略,可以显著提高目标的检测效率.首先利用灰度特征和线性分类器快速找出目标的潜在区域.然后利用Haar-like特征和OES-ELM分类器进一步辨识目标和海杂波.在OES-ELM中,首先利用L1=2正则算子裁剪隐层中的\微弱"神经元,以得到隐层神经元的最优个数;其次,通过网络误差回传至隐含层使网络的隐层权值和输出层权值迭代更新至最优状态.实验结果表明:和标准ELM相比,提出的OES-ELM网络具有更好的性能;此外,基于OES-ELM的HFSWR目标检测方法具有良好的实时性和目标检测性能.; 张万栋李庆忠黎明武庆明; 关键词：高频地波雷达极限学习机目标检测

基于时频分析的高频地波雷达目标检测算法被引量：6: 2015年; 为提高海事监测中高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)对运动目标的检测准确率,提出了一种基于频谱细化和小波尺度谱重排时频分析的运动目标检测算法.对HFSWR的接收信号进行频率细化处理以提高后续时频分析的频率分辨率;然后,进行基于Morlet小波的时频分析以提取目标的时频分布特征,为提高时频分布的集中性和抑制交叉项干扰,对小波尺度谱进行重排;根据得到的时频分布特征实现可疑目标区的精确检测.实验结果表明:该算法能有效检测多普勒频率相差很小的运动目标以及海杂波附近的运动目标,可用于对常规目标检测算法无法判定的可疑目标区域进行精细、准确的目标检测与分析.; 李庆忠李瑞芹黎明牛炯刘小彤; 关键词：HFSWR 时频分析频谱细化

基于改进Canny算子的图像弱边缘检测算法被引量：27: 2020年; 图像边缘在基于机器视觉的工件自动测量与识别中起着至关重要的作用,但传统的Canny算子只能检测图像中的强边缘而出现弱边缘漏检问题。为此提出了一种基于改进Canny弱边缘检测算法。该算法首先用提出的改进梯度倒数加权滤波方法对图像进行斑点噪声滤除的同时保持了图像边缘;其次用改进的Sobel算子计算梯度幅值,以提高边缘的定位精度;对非极大值抑制后的梯度图像进行分块,根据各个子块的类型自适应确定各子块的高低阈值,并对平滑块进行再分块,以检查平滑块中是否含有细小的弱边缘。最后,为了克服传统高低阈值连接中部分弱边缘的漏检问题,提出基于局部区域生长法的边缘连接算法,使之能够保留连接性较好的弱边缘点。实验结果表明,该算法能够去除图像中的斑点噪声并能检测出图像中的弱边缘,为图像弱边缘的检测提供了一种可行方法。; 李庆忠刘洋; 关键词：CANNY算子机器视觉

基于方向分解的高频地波雷达射频干扰抑制被引量：2: 2018年; 本文根据射频干扰的来源和特性构造出其基本的理论模型,并结合数据处理流程从理论上分析了射频干扰在方位-距离-多普勒域的特性,得出了在不同距离上,射频干扰具有强相关性;而在不同方位上,射频干扰具有同频但不同幅的特点。基于此分析,在实际工程应用中,分析常规射频干扰抑制方法的不足,为减少干扰抑制过程对目标信息的影响,提出了包括回波信号方向分解、射频干扰估计与抑制、幅值合成三个步骤。通过仿真和实测数据对算法进行了验证,并与常规抑制方法进行对比,结果显示该方法对射频干扰具有良好的抑制效果,有效提高了被射频干扰覆盖的目标点的信干比。; 朱永恒黎明牛炯张玲纪永刚; 关键词：高频地波雷达射频干扰波束形成

T/R-R高频地波雷达球面定位算法研究被引量：6: 2012年; T/R-R高频地波雷达可以对海面目标超视距探测,探测距离高达几百公里,因此由雷达量测量对目标定位应考虑地球曲率影响.本文分别给出了球面定位算法及其定位精度公式.应用加权最小二乘算法可实现目标精确定位.仿真分析了平面定位偏差、加权最小二乘球面定位GDOP.结果表明球面定位算法可消除定位偏差,加权最小二乘球面定位可提高目标定位精度.; 谢俊好李波; 关键词：高频地波雷达

基于改进YOLO和迁移学习的水下鱼类目标实时检测被引量：32: 2019年; 为了实现非限制环境中水下机器人基于视频图像的水下鱼类目标快速检测,提出基于改进YOLO和迁移学习的水下鱼类目标实时检测算法.针对YOLO网络的不足,设计适合水下机器人嵌入式系统计算能力的精简YOLO网络(Underwater-YOLO).利用迁移学习方法训练Underwater-YOLO网络,克服海底鱼类已知样本集有限的限制.利用基于限制对比度自适应直方图均衡化的水下图像增强预处理算法,克服水下图像的降质问题.利用基于帧间图像结构相似度的选择性网络前向计算策略,提高视频帧检测速率.实验表明,文中算法能实现在非限制环境下海底鱼类目标的实时检测.相比YOLO,文中算法对海底鱼类小目标和重叠目标具有更好的检测性能.; 李庆忠李宜兵牛炯

适合高频子带特征的小波域图像放大算法被引量：2: 2017年; 针对小波域图像放大出现的伪吉普斯现象和虚假边缘问题,提出一种新的小波域图像放大算法。对原始图像进行一级小波变换,根据各高频子带的方向特点,确定高频子带系数在放大子带中的布放位置。给出基于边缘方向的高频系数插值方法,计算空白像素的高频系数。将线性变换的原始图像作为放大后的低频子带,结合放大后的3个高频子带进行小波反变换,得到基于小波变换的放大图像。实验结果表明,该算法可有效克服由于小波变换缺乏平移不变性造成的伪吉普斯现象,避免产生虚假边缘。; 李庆忠陈静; 关键词：图像放大小波变换

基于模糊理论的光照不均匀图像自适应增强算法被引量：3: 2018年; 为了消除光照不均匀图像对人眼视觉质量和图像后期处理带来的不良影响,提出了一种基于模糊理论的光照不均匀图像自适应增强算法。首先基于Retinex理论,利用引导滤波快速准确地估计照射分量;然后在模糊域内,构造了一种模糊增强函数,提出了基于图像信息熵的增强因子自适应确定方法,对照射分量实现了自适应增强处理;并对反射分量进行基于引导滤波的去噪处理。最后,利用增强后的照射分量和反射分量进行重构,得到增强图像。实验结果表明:本文提出的算法可以自适应增强图像的低暗区和压制高亮区,不仅能有效提高图像的整体亮度、对比度,而且能有效突出或增强更多的纹理细节信息。; 韩菲李庆忠; 关键词：图像增强 RETINEX理论

基于时频分析的海杂波背景下舰船目标检测被引量：1: 2018年; 为了克服基于小波尺度谱重排的时频分析方法中时、频分辨率不佳及时频分布可读性较差等问题,提出了一种基于参数优化Morlet小波变换和奇异值分解的海杂波背景下舰船目标检测算法。算法利用Shannon小波熵作为目标函数,根据高频地波雷达信号的特点自适应地优化Morlet小波变换的时间带宽积参数,使得后续重排尺度谱的时、频分辨率同时达到最佳;然后再对重排小波尺度谱进行基于奇异值分解的降噪处理,以抑制环境噪声的影响,进一步提高时频分布的可读性。实验结果表明,与传统的时频分析算法相比,提出的算法具有更好的时频聚集性和较强的噪声抑制能力,能有效地检测海杂波背景下缓慢运动的匀速和匀加速舰船目标。; 李庆忠周祥振黎明牛炯; 关键词：时频分析海杂波背景奇异值分解高频地波雷达目标检测

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国家自然科学基金(61132005)

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