近期，由武漢工程大學(xué)洪漢玉團(tuán)隊(duì)與華中科技大學(xué)合作研制的“氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像校正目標(biāo)識(shí)別一體化軟件V1.0”，通過了中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心測(cè)試。

中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心是我國(guó)最大的軟件與系統(tǒng)集成評(píng)測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一，是通過國(guó)家計(jì)量認(rèn)證的軟件檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

洪漢玉，電氣信息學(xué)院院長(zhǎng)，教授、博導(dǎo)，光學(xué)信息與模式識(shí)別湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任,湖北省視頻圖像與高清投影工程技術(shù)研究中心主任。主要從事我國(guó)高速飛行器氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)校正研究。在我國(guó)氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)校正領(lǐng)域中作出了重要貢獻(xiàn)，獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2次，教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1次，湖北省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1次，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各1次。

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)守測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，克服重重困難，突破了技術(shù)瓶頸，按計(jì)劃、按指標(biāo)、高質(zhì)量地按時(shí)完成了國(guó)家航天重大工程項(xiàng)目科研任務(wù)，確保預(yù)警衛(wèi)星于2021年年初成功發(fā)射和在軌運(yùn)行，洪漢玉團(tuán)隊(duì)的拼搏精神受到總體單位高度好評(píng)。本項(xiàng)目前期成果2020年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人張?zhí)煨蚪淌谑艿搅?xí)近平總書記的親切接見。

本次評(píng)測(cè)通過的“氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像校正目標(biāo)識(shí)別一體化軟件V1.0”，共分為四大模塊。其中，學(xué)校洪漢玉團(tuán)隊(duì)主要研制了“氣動(dòng)光學(xué)熱輻射校正軟件”“氣動(dòng)光學(xué)空變圖像去模糊軟件”兩大模塊；華中科技大學(xué)主要研制了“近場(chǎng)氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像校正識(shí)別一體化平臺(tái)”“光電成像特征提取與識(shí)別研究平臺(tái)”兩大模塊。

洪漢玉團(tuán)隊(duì)研制的“氣動(dòng)光學(xué)熱輻射校正軟件”包含了如下6種算法：①基于雙邊濾波和曲面擬合的熱輻射校正算法；②基于引導(dǎo)濾波和圖像增強(qiáng)的熱輻射校正算法；③基于貝塞爾曲面擬合的熱輻射校正算法；④基于移動(dòng)最小二乘法曲面擬合的熱輻射校正算法；⑤基于Nurbs曲面擬合的熱輻射校正算法；⑥基于暗通道先驗(yàn)的熱輻射校正算法。該6種算法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同場(chǎng)景高速飛行器熱輻射效應(yīng)校正的目的。

“氣動(dòng)光學(xué)空變圖像去模糊軟件”包括7種算法：①空變模糊圖像的逐點(diǎn)校正算法；②空變模糊核的點(diǎn)近鄰校正算法；③變分優(yōu)化逐點(diǎn)校正算法；④兩幀孿生氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像復(fù)原算法；⑤氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)統(tǒng)一復(fù)原方法；⑥氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)空間自適應(yīng)變分復(fù)原方法；⑦氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)序列多幀MAP恢復(fù)方法。該7種算法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同場(chǎng)景高速飛行器氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)空變模糊圖像進(jìn)行校正。

技術(shù)指標(biāo)為：熱輻射圖像校正前后的峰值信噪比（PSNR）提升36.91 67.83%，能量梯度函數(shù)提升83.83 159.49%；模糊圖像校正前后的結(jié)構(gòu)相似性平均提升29.2%，PSNR平均提升19.7%，斯特列爾比平均提升35.8%，圖像模糊度平均降低97.73%。用10幀空變模糊圖像進(jìn)行去模糊對(duì)比實(shí)驗(yàn)，與目前國(guó)際去模糊效果較好的Pan方法、Shan算法等進(jìn)行對(duì)比，在峰值信噪比指標(biāo)上，Shan的方法提高了1.992%，Pan的方法提高了2.835%，而洪漢玉團(tuán)隊(duì)提出的空變?nèi)ツ：椒ㄌ岣吡?2.853%。在結(jié)構(gòu)相似性指標(biāo)對(duì)比中，Shan的方法提高了7.4557%，Pan的方法提高了10.7758%，空變?nèi)ツ：椒ㄌ岣吡?7.0728%。以上數(shù)據(jù)對(duì)比表明，洪漢玉團(tuán)隊(duì)提出的空變?nèi)ツ：椒ň哂袊?guó)際領(lǐng)先水平。

軟件測(cè)試報(bào)告（編號(hào)：RJ162205246）結(jié)論為：“氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像校正目標(biāo)識(shí)別一體化軟件V1.0”的功能性、性能效率等方面滿足《氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)圖像校正目標(biāo)識(shí)別一體化軟件用戶手冊(cè)V1.0》的相關(guān)要求，在測(cè)試過程中，該系統(tǒng)運(yùn)行基本穩(wěn)定，通過了中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心的軟件產(chǎn)品技術(shù)鑒定測(cè)試。

在氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)校正方面，洪漢玉團(tuán)隊(duì)目前已獲13項(xiàng)國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利，在空變模糊圖像復(fù)原方法上最早獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利，其中“氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)大視場(chǎng)退化圖像逐點(diǎn)校正復(fù)原方法及系統(tǒng)”“氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)空變模糊圖像復(fù)原方法及系統(tǒng)”2項(xiàng)專利申報(bào)了PCT國(guó)際專利申請(qǐng)。

此次，武漢工程大學(xué)洪漢玉教授在我國(guó)高速飛行器成像探測(cè)氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)校正方面取得了新的進(jìn)展，將高速飛行器氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)校正方法進(jìn)一步進(jìn)行軟件化、產(chǎn)品化及系統(tǒng)集成，并取得了成熟應(yīng)用。本項(xiàng)目成果于近期還通過省級(jí)成果鑒定，結(jié)論為：“該項(xiàng)目技術(shù)復(fù)雜難度大，創(chuàng)新性強(qiáng)，技術(shù)完全自主可控。整體水平屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)?！?/p>

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本文素材來源：武漢工程大學(xué)官微、WIT電氣信息學(xué)院官微