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期刊信息/Journal information
红外技术
红外技术

苏君红（院士）

月刊

1001-8891

irtek@china.com

0871-5105248

650223

昆明市教场东路31号《红外技术》编辑部

红外技术/Journal Infrared TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由兵器工业集团公司主管，昆明物理研究所、中国兵工学会夜视技术专业委员会主办的技术性学术月刊。本刊从科学技术的角度全面反映红热成像技术在国内外的发展水平、动态、研制进展状况，及其在国防、工农业及国民领域中的应用情况。红外技术的军事应用，红外和热成像观瞄、识别、跟踪、制导，红外警戒与微光夜视技术，红外对抗与反对抗技术是本刊宣传报道的重点。本刊刊登的大量技术报告、基础研究、工艺制作、测试分析、应用、综述、新产品开发等文章，促进了红外技术范畴内科研、设计、教学、生产、管理及红外技术研究及应用发展。
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    基于空间自适应和内容感知的红外小目标检测

    闵锋刘彪况永刚毛一新...
    735-742页
    查看更多>>摘要：由于红外街道图像中小目标像素较少、颜色特征不丰富,容易导致模型漏检、误检以及检测效果不佳等问题,因此提出了一种基于空间自适应和内容感知的红外小目标检测算法.首先,通过堆叠局部注意力与可变形注意力设计一种基于空间自适应的转换器,以增强对长距离依赖特征的建模能力,捕获到更多空间位置信息.其次,采用内容感知特征重组算子进行特征上采样,实现在大感受野内聚合上下文信息以及利用浅层特征信息来自适应地重组特征.最后增加 160×160 的高分辨率预测头,将输入特征的像素点映射到更细小的检测区域,进一步改善小目标的检测效果.在FILR数据集上的实验结果表明,改进算法的平均精度均值达到 85.6%,相较于YOLOX-s算法提高了 3.9%,验证了所提算法在红外小目标检测上的优越性.

    空间自适应内容感知红外目标重组特征高分辨率预测头

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    基于GLMB滤波的复杂场景下红外弱小目标自适应跟踪算法

    蔡如华周健斌吴孙勇郑翔飞...
    743-753页
    查看更多>>摘要：针对红外弱小目标在复杂场景下受到漏检和杂波影响,导致跟踪不连续甚至失效的问题,本文提出一种红外弱小目标自适应跟踪算法.在预处理阶段,为了减少不必要的计算,首先定义一种衡量图像复杂度的算法.然后该算法通过计算红外图像多个特征得到场景复杂度来确认场景类型,再根据场景类型选取对应的检测算法提取目标候选位置、灰度以及局部直方图等特征建立对应的量测模型与似然函数.在目标跟踪阶段,为了自适应地匹配广义标签多伯努利(Generalized Labeled Multi-Bernoulli,GLMB)滤波器的滤波参数,在 GLMB 的基础上提出一种适应视频图像的新生算法进行航迹起始;针对红外图像序列目标检测概率未知的情况,将未知检测概率的基数化概率假设密度(Cardinality Probability Hypothesis Density,CPHD)滤波器集成到GLMB中实时估计目标检测概率以提升跟踪精度.仿真结果表明,所提出算法能有效地排除量测漏检和虚警的干扰,跟踪不同红外复杂场景下的弱小目标.

    红外弱小目标广义标签多伯努利滤波自适应跟踪复杂场景

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    基于多尺度对比度增强和跨维度交互注意力机制的红外与可见光图像融合

    邸敬梁婵任莉郭文庆...
    754-764页
    查看更多>>摘要：针对目前红外与可见光图像融合存在特征提取不足、融合图像目标区域不显著、细节信息缺失等问题,提出了一种多尺度对比度增强和跨维度交互注意力机制的红外与可见光图像融合方法.首先,设计了多尺度对比度增强模块,以增强目标区域强度信息利于互补信息的融合;其次,采用密集连接块进行特征提取,减少信息损失最大限度利用信息;接着,设计了一种跨维度交互注意力机制,有助于捕捉关键信息,从而提升网络性能;最后,设计了从融合图像到源图像的分解网络使融合图像包含更多的场景细节和更丰富的纹理细节.在 TNO 数据集上对提出的融合框架进行了评估实验,实验结果表明本文方法所得融合图像目标区域显著,细节纹理丰富,具有更优的融合性能和更强的泛化能力,主观性能和客观评价优于其他对比方法.

    红外与可见光图像融合多尺度对比度增强跨模态交互注意力机制分解网络

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    基于多尺度及多头注意力的红外与可见光图像融合

    李秋恒邓豪刘桂华庞忠祥...
    765-774页
    查看更多>>摘要：针对红外与可见光图像融合容易出现细节丢失,且现有的融合策略难以平衡视觉细节特征和红外目标特征等问题,提出一种基于多尺度特征融合与高效多头自注意力相结合的红外与可见光图像融合方法.首先,为提高目标与场景的描述能力,采用了多尺度编码网络提取源图像不同尺度的特征;其次,提出了基于 Transformer 的多头转置注意力结合残差密集块的融合策略以平衡融合细节与整体结构;最后,将多尺度特征融合图输入基于巢式连接的解码网络,重建具有显著红外目标和丰富细节信息的融合图像.基于TNO与M3FD公开数据集与 7 种经典融合方法进行实验,结果表明,本文方法在视觉效果与量化评价指标上表现更佳,生成的融合图像在目标检测任务上取得更好的效果.

    图像融合红外与可见光图像多尺度特征多头自注意力Transformer

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    基于改进YOLOv5s的航拍红外图像目标识别方法

    王悠韩立祥付贵
    775-781,801页
    查看更多>>摘要：为了提高无人机在黑暗条件下的识别效率,降低在复杂环境及路况方面存在漏检及延时效果等问题,本文提出了一种改进的 YOLOv5s-GN-CB 红外图像识别方法,该方法可以提高无人机红外航拍图像对车、人等多类目标识别效率.本文对YOLOv5s的主要改进包括以下 3 个方面:将Ghost引入到YOLOv5s主干网络中,并将NWD loss损失函数融入至Ghost中;添加注意力机制CA;添加加权双向特征金字塔BiFPN.经验证,改进的YOLOv5s-GN-CB检测模型在InfiRay红外航拍人车检测数据集下目标识别平均精度均值(mAP@0.5)达到 95.1%,FPS 提高至 75.188 帧/s.相较于YOLOv5原始模型的平均精度均值和FPS分别提高了4.2%和12.02%.在对同一场景中无人机航拍红外图像目标识别的检测精度有明显提升,延时率有所下降.

    红外目标检测改进YOLOv5sGhost网络注意力机制

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    基于特征增强与融合的红外目标检测算法

    吕鹏远兰金江曾学仁牛霈...
    782-790页
    查看更多>>摘要：针对红外图像中目标对比度、信噪比以及分辨率都较低等特点,将传统图像处理方法与深度学习技术结合,提出了一种基于特征增强与融合的红外目标检测网络.网络首先利用图像滤波、锐化以及均衡化等方法突出红外图像中的目标特征,丰富网络输入信息;其次,针对单个维度以及不同维度间的特征,设计多层次信息聚合的特征提取结构,充分提取并融合目标空间语义信息;同时,为提升特征提取结构中关键特征权重,引入混合注意力机制,以多种方式捕获目标全局上下文信息后增强对应空间及通道信息;最后,针对不同尺度目标,采用自适应加权方式来综合相邻维度特征,实现各尺度红外目标准确高效的检测.通过在KAIST、FLIR以及RGBT数据集上的实验结果表明,所提方法与现有基于神经网络的红外目标检测方法相比有效提升了红外目标检测性能,并且在复杂场景下,该方法也比其他同类算法具有更高的适应性.

    红外图像目标检测特征增强信息融合多尺度检测

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    全局-局部注意力引导的红外图像恢复算法

    刘晓朋张涛
    791-801页
    查看更多>>摘要：针对真实世界的红外图像恢复算法中存在的图像模糊、纹理失真、参数过大等问题,提出了一种用于真实红外图像的全局-局部注意力引导的超分辨率重建算法.首先,设计了一种跨尺度的全局-局部特征融合模块,利用多尺度卷积和 Transformer 并行融合不同尺度的信息,并通过可学习因子引导全局和局部信息的有效融合.其次,提出了一种新颖的退化算法,即域随机化退化算法,以适应真实红外场景图像的退化域.最后,设计了一种新的混合损失函数,利用权重学习和正则化惩罚来增强网络的恢复能力,同时加快收敛速度.在经典退化图像和真实场景红外图像上的测试结果表明,与现有方法相比,该算法恢复的图像纹理更逼真,边界伪影更少,同时参数总数最多可减少 20%.

    域随机化退化算法跨尺度融合红外图像超分辨率生成对抗网络

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    一种基于ModelSim的红外图像仿真方法与系统

    李江辉
    802-806页
    查看更多>>摘要：在红外热成像的图像处理算法过程中,传统的算法仿真需要借助 Matlab 等图形处理工具软件先进行仿真再转化成 FPGA处理器中可以运行的算法代码,而Matlab上的运行的语言、实现方式与FPGA硬件上运行的硬件描述语言和实现方式完全不同.导致转化过程复杂、转化精度损失、开发周期长等.本文提出了一种基于 ModelSim 仿真工具的红外图像仿真方法与系统,与 Matlab 等图形处理工具一样,编程写好代码,导入图像仿真后,立即输出图像显示,并能查看中间处理过程中的数据变化情况.并且ModelSim仿真运行的仿真代码可以直接拿到FPGA编译工具中运行,最终部署在硬件板卡上.在工程应用中,转化过程简单,开发效率大大提升.

    FPGAModelSim红外热成像仿真方法图像处理算法硬件描述语言硬件加速

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    "阿利·伯克"级驱逐舰红外目标特性研究

    桑学仪吉亚平张伟洪文鹏...
    807-814页
    查看更多>>摘要：在海战对抗中,红外导弹是打击驱逐舰目标的重要武器.为了能有效论证红外导弹对驱逐舰目标的探测能力,首先需要获取典型驱逐舰红外目标特性,为此本文开展"阿利·伯克"级驱逐舰红外目标特性研究工作.建立了"阿利·伯克"级驱逐舰三维物理模型,通过数值仿真分别计算了模型在巡航状态下的流场特性与中、长波红外辐射特性.研究结果表明,军事舰船目标烟囱排放羽流温度最高达688.5 K,舰体温度较低且均匀.舰船目标中波光谱辐射主要由高温羽流贡献,长波光谱辐射主要由常温舰体贡献.且中、长波光谱辐射特征受观测角度影响较大,中波光谱辐射强度最高值在正侧方探测角,达 65000 W/(sr.μm),长波光谱辐射强度最高值在正上方探测角,达 18200 W/(sr.μm).

    舰船红外目标特性流场特性光谱辐射强度

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    nBn结构长波红外碲镉汞器件优化设计

    覃钢孔金丞任洋陈卫业...
    815-820页
    查看更多>>摘要：分析了 Type-I 型能带对 nBn 结构碲镉汞器件性能的影响.通过理论计算获得了势垒层组分、掺杂浓度与能带带阶的关系,确定了nBn结构长波器件吸收层掺杂浓度与暗电流的关系.优化了nBn结构长波红外碲镉汞器件的掺杂浓度、势垒层与吸收层之间的组分过渡,建立了二维器件仿真模型并对nBn结构长波红外碲镉汞器件的能带结构进行了计算,结果表明器件结构参数的优化可以有效降低器件工作所需的开启电压,同时在吸收层内几乎不会形成耗尽区,从而有效抑制SRH产生-复合电流及隧穿电流.计算了器件结构参数优化后的长波红外碲镉汞nBn器件暗电流的变温特性,器件工作温度达到 110 K以上.为高性能势垒结构长波红外碲镉汞器件的研制提供了理论依据.

    nBn结构长波红外碲镉汞能带带阶暗电流

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