目标特征（精选11篇）
目标特征 篇1
1目标特征研究的流程
所谓目标的跟踪, 就是从视频中或者观测到的图像中, 根据他的特征, 获取背景中感兴趣的区域, 对其特征进行描述, 然后根据特征匹配去跟踪目标。目标特征研究的流程为:读取视频、混合高斯模型检测前景、进行图像预处理、研究目标大小以及研究目标的颜色。
2目标检测
混合高斯模型使用K个高斯模型来表征图像中各个像素点的特征, 如果新一帧图像所获得后更新混合高斯模型, 最后用当前生成的图像中的每个像素点与所建立的混合高斯模型匹配, 如果成功那么就判定该点为背景点, 反之是前景点。
单分布高斯背景模型表示, 对于一个生成背景图像, 其特定的像素亮度分布必满足其特定的高斯分布, 即对背景图像A, (x, y) 点的亮度满足:
就可以认为 (x, y) 是背景点, 反之是前景点。根据时间的变化背景图像也会慢慢的发生变化, 故要不间断地更新图像的像素点的个数。
3研究运动目标特征
打印出目标每一帧的运动情况, 可以通过目标框左上角的位置以及目标框的宽度和高度来描绘目标的大小, 可以通过数据得到框的大小a。由于目标的移动很平缓, 所以框的大小波动性很小, 这样可以得到目标框大小的平均值, 如果在a左右, 即是检测到的目标框。以下是得到的数据表:
从上面的数据可以得到, X的大小变化为变小, Y的变化不一定变大, 而框的宽度和高度则没有明显的变化趋势, 通过对上面的数据得到目标是向左下方移动, 可以得出框的宽度大小的平均值为49.7, 框的高度的大小的平均值为73.8, 即取出框的中心点的位置, 与下一目标框进行距离匹配, 根据上面方差公式, 得出目标框宽度的方差为4.81, 框的高度的方差为2.76, 目标在移动时候总体趋于稳定。如果检测到的目标框比求出的平均值要小, 即检测到的目标框不是目标, 反之即删除相应的目标框和目标。
研究目标特征, 就是分析目标所表现出来的特性。首先分析目标颜色信息, 可以用MATLAB来画出颜色直方图, H代表色调, V代表亮度, N代表像素个数。其中把H (0~360) 划分9个等级, 其中颜色信息为0~7, 但是要注意的是, Open CV里面是把色调范围规定在0~180, 每一个数字对应的是不同的颜色信息, 而8为灰度信息, 把V (0~1) 划分8个等级, 从1~8亮度信息明显。核心代码如下:
这是通过目标容器每一帧运行中提取数据出来的结果。可以在直方图中取出几组数据, 看是否稳定, 这里10帧的数据, 可以算出在某一色调亮度下的像素个数, 算出其平均值和方差, 选取 (4, 2) , (7, 4) 这几组数据来说明, 主要是由于目标的颜色信息主要是红色和青蓝色为主, 以下为它们的信息表:
通过以上公式以及表格中的数据, 第一组直方图可以得出 (4, 2) 青蓝色的像素个数的平均值为0.02974, 方差大小为1.33×10-5, 这方差非常小, 说明这点为目标上的颜色信息。同理 (7, 4) 品红色也可以作为目标稳定的颜色特征。而 (4, 2) 蓝青色的点的像素个数在十帧的波动范围为0.0221~0.0341, 即如果下一帧得到的目标框内的颜色信息为蓝青色的像素个数在这个范围之内, 那么就可以根据这一特征进行目标跟踪。同理符合实际情况。
从整体来看, 以上数据都趋于稳定, 可以不考虑在区间之外的值, 即可能因为由于人的移动导致背景移动, 或者是人的姿势的变化导致像素个数的变化, 但总体趋于稳定, 故这几组数据可以用来实现目标的跟踪。经过试验证明, 本方法能基本满足要求, 但是还有很多的缺陷。由于视频像素比较清晰和拍摄者的抖动, 导致了产生了不该有的目标框, 但是经过图像的预处理过后, 能解决这些干扰情况。总的来说, 本方法能够比较准确的跟踪目标, 具有实验结果的准确性和稳定性, 并且可以通过研究到的特征, 进行运动物体的跟踪。
参考文献
[1]杨章伟, 等, 编.21天学通Visual C++[M].北京:电子工业出版社, 2009.
[2]布拉德斯基, 克勒.研究Open CV (中文版) [M].于仕琪, 刘瑞祯, 译.北京:清华大学出版社, 2009, 10:1-16, 351-355.
[3]刘慧颖.MATLAB2006a基础教程[M].北京:清华大学出版社, 2007.
[4]姚敏.数字图像处理[M].北京:机械工业出版社, 2006:1-87.
[5][美]冈萨雷斯, 等.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社, 2009-12.
[6]魏亮, 李春葆, 编.Visual C++程序设计例学与实践[M].北京:清华大学出版社, 2006.
[7]向世明.visual c++数字图象与图形处理[M].北京:电子工业出版社, 2005.
[8]孙兆林.MATLAB 6.X图像处理[M].北京:清华大学出版社, 2002:175-230.
目标特征 篇2
基于轨迹特征的预警系统目标识别
文章针对弹道导弹预警系统目标识别任务的特点,通过分析弹道导弹和卫星目标间的运动特性差异,给出了预警雷达基于最小矢径这一特征区分弹道导弹和卫星的流程,并分析了弹道导弹射程、雷达测量精度、观测时间、采样间隔等因素对此流程的影响.仿真结果表明:利用最小矢径实现弹道导弹和卫星的.区分是可行的,而且此法对雷达测量精度要求不是特别高.
作 者：董洪乐 曹敏 黎湘 胡杰民 Dong Hongle Cao Min Li Xiang Hu Jiemin 作者单位：国防科技大学空间电子信息技术研究所,长沙,410073刊 名：空间电子技术英文刊名：SPACE ELECTRONIC TECHNOLOGY年，卷(期)：5(3)分类号：V4关键词：预警雷达 最小矢径 弹道导弹 卫星
目标特征 篇3
关键词：法制建设；战略目标；法制特征
引言
随着社会主义初期建设的不断发展，我国的法制建设也处在一个重要的待发展待完善的地步，本文主要从我国发展建设的战略目标和法制特征这两个方面对我国的法制建设做了一个简要的探究。
一、我国法制建设的战略目标
由于我国处于社会主义初级阶段的特殊时期，在这一段期间，法制建设也就占有着极其重要的地位，法制建设本身是一项非常艰巨、复杂的社会系统工程建设工作，这一项社会工程的完成需要全社会的不断坚持和全体人民的共同努力。
法制建设这一概念的提出最早是在十一届三中全会上，在我们伟大的党领导人对我国三十年民主法制建设中存在的经验教训进行了总结后提出“为了保障人民民主，必须加强社会主义法制，是民主制度化、法律化，使这种制度和法律具有稳定性、连续性和极大的权威性，做到有法可依，有法必依，执法必严，违法必究……要保证人民在自己的法律面前人人平等，不允许任何人有超越法律之上的特权”。这段话明确指出了我国法制建设的前进目标。因此，想要从根本上落实好我国社会主义初期的法制建设，就必须坚持在党的十一届三中全会中关于民主法治建设正确思想和方向的指引下，充分调动和发挥法制建设的积极性，将一切因素都积极的调动起来，一步一步的走在法制建设的路上，争取早日把我国建设成一个民主充分、法制完备的社会主义法治国家。这也就是我国社会主义法制建设的伟大战略目标。
为了充分的了解认识这个战略目标，我们必须对以下几方面的内容有一个充分的了解和认识。
（一）我国法制建设战略目标的依据
我国的法制建设战略目标是在党领导人通过不断对过去的民主法治建设的痛苦经验教训进行深刻总结的基础上重新确立的。众所周知，我国在新中国诞生之前已经经历了数以千年的封建传统专制统治和一百多年的半殖民地版封建社会的统治，在这一段期间，旧中国的法制建设尚且处于一个混沌的未开蒙的状态，“封建专制较多，民主法制较少”这是邓小平在给这一段历史的简单评价。而在新中国成立后的这一段期间，中国共产党勇敢的扛起了建设中国法制建设这一杆空白的大旗，在黑暗中前进，等待着法制建设逐步走向光明。在这一段期间，我国的法制建设取得了非常显著的突破，并且累计了不少成功的经验，但是我们也应该清醒的认识到，在1957年之后的一段时间内，我国的法制建设一直处于一个停滞不前的状态，尤其是十年文革，更是将社会主义法制建设置于一个尴尬的境地。在拨乱反正的过程中，我们党领导人通过对当时情况进行了一个详细的分析，指出必须在今后一段时间内加强社会主义民主及法制建设，确保国家政治、经济、社会生活的每个方面都能做到“有法可依，有法必依，执法必严，违法必究”并且确保人在法律面前都保持一个平等的关系，这是时代发展的必然要求，也是法制建设的发展使命。
（二）我国法制建设战略目标的本质
我国法制建设的战略目标是在科学的基础上进行确立的，是符合社会主义发展客观规律的。加强社会主义民主和社会主义法制建设，本就是社会主义的伟大目标和根本任务之一，这也是无产阶级伟大历史使命的重要组成部分。由此可见，建设社会主义法治国家、实现我国法制建设的战略目标的发展过程，其本质就是无产阶级及其政党完成自己历史使命和社会主义不断发展的必经之路。
（三）我国法制建设战略目标的实质
在社会主义初期阶段，我国的法制建设也处于一个初级发展阶段。在这一段期间最突出的特点就是我国社会主义法制建设的不健全性和不完善性，因此，我国社会主义法制建设的战略目标的实质就是将我国法制的不完善、不健全逐步向完善、健全的阶段发展。
（四）我国法制建设战略目标的巨大转变
我国社会主义初期法制建设的巨大转变在于，彻底的将“人治”的传统抛弃，彻底地将“法治”贯彻落实。“法治”是与“人治”相对应的一个概念，简单来说就是运用法律手段治理国家，也就是能在各个方面各个环节中都实现“有法可依，有法必依，执法必严，违法必究”以及法律面前人人平等，也就是依法治国。因此如果在我国想要将依法治国彻底的贯彻落实下来，就必须运用法律手段将国家治理好，并且以法律为唯一的衡量标准，不以领导人或各级领导的意志为转移，建设完善的法律制度，树立法律的尊崇权威，将国家的一切活动都归入法制的管辖范围中。
（五）我国法制建设战略目标的现实意义
我国法制建设的战略目标，不仅仅是我国社会主义法制建设的起点，也是我国社会主义法制建设的终点。也就是说，我国法制建设的战略目标必须贯穿于我国法制建设的全过程，既以战略目标来确立法制建设的各项工作的开展，又必须使所有工作的开展都围绕着战略目标丝丝入扣。这个战略目标是我国法制建设的核心思想，也是我国法制建设的根本方向及奋斗目标。
总而言之，我国的法制建设战略目标就是建设“民主充分、法制完备、法制至上、依法办事”的社会主义法治国家，这也是我国在建设社会主义初级阶段中科学的正确的最为切实可行的法制建设宏伟战略目标。
二、我国法制建设的法制特征
下面我们就从前四个方面入手，对我国法制建设的法制特征做一个基本的阐述。
（一）法律至上
法律至上的概念就是指法律在国家和社会生活中都具有至高无上的权威。法律至上的对象包括一切党派、机关和个人，这些党派。机关、个人都必须接受法律的制约，职能在法律允许的范围内活动，不能逾越法律，更不能凌驾于法律至上。对于所有违反法律的人，无论是党派或者个人，无论其社会地位的高低，无论其资历功劳的大小，都必须接受法律的管辖，接受法律的制裁。
nlc202309031213
大量的历史资料都可以印证，国家如果没有一个明确的标杆作为约束，就必然导致领秀至上，国家的兴衰都将以当权者德意志为转移，将国家命脉系于当权者一身，这是不明智的。君主不论如何贤明，都不可能随时随刻保持理智，必然会有疏漏，当权者一个小小的疏漏对百姓来讲就有可能是翻天覆地的变化。这样是将国家命脉都置于危险之中，是极其不理智的。必须有一个明确的标杆作为衡量标准对各级领导人做出制约，只有这样，才能将国家置于一个健康，绿色的发展环境中，茁壮发展。这也从历史层面印证了法律至上的必然性。
在我国的不断发展中，多元化发展趋势越来越明显，不同阶级、不同地区、不同部门、不同行业等都会存在许多不一致，这些小的不一致有可能导致非常激烈的冲突。这就需要法律作为一个统一的衡量标准来对多有的利益和冲突进行衡量。只有法律至上，才能凌驾于各种利益之上；才能将各地区各族人民的利益关系进行一个有效的协调；才能维护国家和社会的而稳定；才能最集中地体现全体惹您的根本利益和根本意志。追根溯源，法律至上，其实就是人民利益和意志高于一切的根本体现。
（二）人民主权
人民主权，就是宪法中做出明确阐述的“一切权利属于人民”。我国的社会主义属性决定，人民不仅在法律上是国家和社会的主人，在事实上也要成为国家和社会的主宰，人民享有能够自主决定自己、社会甚至国家命运的权利。简单来说，就是人民当家做主。
人民主权，是社会主义法治国家的一个特有属性，其在根本上就与资本数以国家所大肆宣传的“主权在民”有着原则性的不同。人民主权能够真正体现国家一切权力属于人民，人民利益高于一切，享有广泛而真实的民主自由权利。
人民主权的根本概念就是，一切权力属于人民，人民是国家真正意义上的领导者，因此人民享有广泛而真实意义上的民主权力自由，并且这种自由不仅仅是体现在法律条纹上，在实际生活中也是这样，人民能够支配法律规定的属于他的一切，任何故意或者过失对人民主权进行伤害的行为，都是法律所不允许，必须受到法律严惩的。
（三）权力制约
权力制约指的就是国家的立法机关、行政机关、司法机关彼此相互独立，互不干涉具体事物，又相互配合、相互牵制、相互监督，藉此达到相辅相成，相互促进，最终达到依法治国的战略目标。
对各级机关的权力进行制约，能够有效的保证国家机关健康运行，这也是社会主义法治国家实际国情情况下的又一个特征。在西方国家颇有成效的三权分立因不适合我国国情而被舍弃，但是由于长期以来历史中留下的经验教训告诉我们，我国不应该将反对专制而产生的权力制约舍弃，而应该将其有保留有选择性的作为民主集中制的补充纳入到我国的法制建设中。
这样做主要有两个原因：①经过长期以来的历史经验教训我们能够得知，如果权力不加以制约，便会像脱缰的野马一般肆意妄为，就会导致权力滥用，导致决策者专断，这就使民主和法治无从谈起，因此，想要建设民主法治的国家，就必须对权力机关就行权力制约。②对国家权力进行合理有效的分工和制约，不仅能够避免专断，并且能够进行权力优化，促使立法机关有效的行使立法监督权，行政机关就能行使好国家的行政权，司法机关就能依法独立的行使好国家的审判权及检察权。总而言之，对国家机关就行权力制约并且相互监督，能够有效的促进国家立法、行政、司法机关展开工作，有利于进行权责划分，能够更好地管理建设好国家事物，使国家朝着一个更加清晰的明天不断迈进。
（四）民主法制化与法制民主化
民主法制化的概念就是，把人民当家做主的权利和各项民主自由的权利以法律的形式进行确认和肯定下来，使这些权利具有确定性、排他性和神圣不可侵犯性。这样做的原因是，我国想要建设社会主义法治国家，就必须对人民当家作主的各项权利和各项民主自由权利进行确认和保障，并且为这些权利的实现提供法律准绳。
法制民主化的概念则是，国家法律在制定和实施过程中，必须以贯彻民主原则为基本准则，必须时时刻刻符合民主的要求，立法真实反映民意，执法得到人民监督，守法真正成为人民自觉自发的行为。法制建设之所以要民主化，指的就是社会主义国家政权和社会主义民主制度的建立，是社会主义法制确立的前提条件，也就是说，要确立社会主义法制，就必须将法制建设民主化。社会主义民主的实质决定了社会主义法制的本质及其根本内容。社会主义的核心是社会主义民主，社会主义民主是社会主义法治的力量源泉。在我国的法制建设中，只有以民主为前提，充分发扬社会主义民主，始终贯彻落实民主立法的基本原则，才能制定出以人民利益为出发点一切忠于人民的法律。而在法律的实施方面，只有人民自觉对法律进行遵守，才能从根本上维护法律至上的地位，实现社会主义的基本要求。换句话来说，对社会主义民主的不断扩大的完善其实就是不断加强社会主义法治的过程，社会数以法制作用的发挥必须以社会主义民主的发展为前提二者相辅相成。
三、结语
综上所述，我们必须既在理论上做好法制建设研究工作，并且同时在实践生活中也同时将法制建设工作落实好。这就需要我们充分对社会主义法制的战略目标和社会主义法制特征有个全面的了解，在社会主义建设，做好社会主义法制建设，是十分关键的一个里程碑。
财务报告目标与信息质量特征研究 篇4
一、SFAC NO.8主要内容
SFA C N O.8包括三章:财务报告的目标;报告主体;有用财务信息质量特征。因为, 关于报告主体IA SB和FA SB的联合项目中将其作为一个单独部分进行讨论, 而第一部分并没有涉及, 所以, SFA C N O.8中并没有关于报告主体的实际内容。
(一) 财务报告目标
自从FA SB在1976年发表的《概念结构研究项目的范围与涵义》中提出财务会计目标应是财务会计概念的最高层次的理论, 很快会计目标起点论便成为制定财务会计概念框架的主导思路, 形成了“会计目标→信息质量特征→会计要素→会计确认→计量以及报表的披露”的概念框架的结构。当然, 在这次联合项目中财务报告的目标无疑成为制定概念框架的着手点。关于财务报表的目的和信息质量特征IA SB和FA SB在2006年7月6日和2008年5月29日分别发布了讨论稿 (D iscuss Paper, D P) 和征求意见稿 (Exposure D raft, ED) 。SFA C N O.8中明确指出:财务报告的目标是向现实和潜在的投资人、债券人、以及其他信贷人提供有用的信息, 用来帮助他们做出提供资本与否的决策 (O B2) 。
(二) 财务信息质量特征
会计信息质量特征是联系财务会计目标和财务报告的桥梁, 因此在每个国家的财务会计概念框架中都对信息质量特征进行了阐述。FA SB认为:“在SFA C中讨论的信息质量特征是影响信息有用性的重要因素。因此, 它们是在进行会计选择时应追求的质量标准。”在IA SB和FA SB的联合框架中对信息质量特征的规定 (见图1) 比较简明, 也存在创新。其中最显著的特点是将信息质量特征分为两类:基本质量特征和增进质量特征。从总体上来看, SFA C N O.8清晰了基本质量特征和增进质量特征之间的层次关系, 为提供基本质量特征和增进质量特征之间的取舍提供一定的参考。在SFA C N O.8虽然没有明确给出区分两类质量特征的依据, 但是在公告中对四个增进质量特征阐述时 (BC3.33BC3.34 BC3.39 BC3.42) 却多次暗示了区分标准:缺少基本质量特征的情况下, 即使信息具有良好的增进质量特征对决策也是没有帮助的。相反, 只要信息具有基本质量特征, 那么对决策就是有用的。但是, 提供、传播、分析信息都是需要成本的。成本在一定程度上约束报告主体提供信息的能力。信息所带来的效益如果不能够补偿获得信息所耗费的成本, 信息所带来的决策有用性就无从谈起, 因此成本对于全部的质量特征都是有约束的, 可能在一定的情况下要从成本效益原则角度, 牺牲一部分质量特征。表1对FA SB的SFA C N O 8与SFA C N O.2和IA SB的《框架》所涉及的质量特征进行了对比。
二、SFAC NO.8解读与评价
下文将对SFA C N O.8中的财务报告的目标和信息质量特征的一些具有争议的问题进行探讨, 并在此基础之上总结自己的观点, 提出相应的意见和建议。
(一) 财务报告的界定
IA SB和FA SB原来的概念框架就目标主体存在一定的差异。IA SB的《框架》中目标主体是财务报表, 而SFA C N O.1中目标是财务报告的目标。这次的联合项目使得双方概念框架的范围扩大了 (BC1.4) 。在2006年发布的讨论稿中提到目标适用于所有财务报告, 财务报表只是财务报告的主要部分, 财务信息还可以通过其他财务报告的方式进行披露。然而, 对于财务报告的具体界限并没有给出明确的界定。在SFA C N O.1中提到对于财务报告和财务报表的区别并没有给出明确的界定, 只是通过例子来说明两者之间的差别, 并预期在以后的准则中将对财务报告的范围进行规定。但是, 到现在为止财务报告具体究竟包括那些内容, 仍没有明确的说法。这次颁布的SFA C N O.8更是没有涉及到财务报告的范围。只是在2008年5月发布的ED给出了与SFA C N O.1一样的说法:将在以后的项目中对财务报告的范围进行讨论 (ED O B4) 。2007年6月在IA SB的一次会议上就对收到的讨论稿中关于财务报告的意见进行了讨论。许多学者认为在没有对财务报告做出明确界定之前, 目标应该只适用于财务报表。在会上, IA SB的部分成员也认为, 如果对财务报告范围进行一个初步的定义, 将会有助于第一部分的顺利开展, 但是由于财务报告的范围非常广, 假如不能包罗所有的内容, 可能适得其反。但是, 笔者认为财务报告的范围应该给出具体的界定。很多通过财务报表以外方式披露的财务信息都是对决策者有着相当重要的影响, 考虑目标时包括这些信息是无可厚非的, 但是要是在讨论一个主体的目标之前, 连这个主体包括些什么都不清楚, 这样对于接下来的会计主体确认什么、披露什么就难以给出明确的规范。可能将来会发现现在对财务报告的界定是不全面的, 但是事物都是发展的, 会计也是如此, 很难一次性就将财务报告所包含内容全部罗列出来。但未来有可能要对现在的规定做出修改并不能作为现在不做规定的借口。
注:其中Y表示包含在内;N表示不包含。
(二) 财务报告目标关于财务报告目标, 目前存在两种不同的
主导观点:受托责任观和决策有用观。对于这两种观点的来源和形成, Tim Bush (2005) 曾对英国和美国的财务报告规则进行研究得出:欧洲的财务会计主要是建立在公司法之上的, 而美国的则是以市场监管 (证券法) 为基础的;前者强调公司管理和受托责任, 而后者则更多的关注市场和市场价格, 以及未来现金流的相关信息。因此, FA SB的概念框架反映了美国的机构设置, 并以市场为基础;而拥有浓厚的会计法规传统的欧盟成员偏好于根据公司法强调公司管理以及受托责任。在2007年2月IA SB和FA SB的一次会议上, 委员们就收到的讨论稿意见进行了讨论。其中, 最有争议的一点就是受托责任观。在收到的意见中很多都提及受托责任, 而且有86%的学者对讨论稿中提出的财务报告的目的 (与SFA C N O.8内容一致) 提出质疑。在受托责任观下, 信息使用者 (投资人) 使用信息做出决策, 如是否更换管理层、如何绩效管理层等都可以认为是资源的分配决策, 因此, 讨论稿O B2中所提出的财务报告的目标就已经包括了评估管理者受托经营的目标 (D P O B28) 。在征求意见稿中, 明确的将评价管理者受托责任作为决策有用的一部分进行描述。IA SB和FA SB将财务报告的目标和决策有用性放在一起阐述, 因为决策有用就是财务报告的目标, 这样可以取消未来现金流的预测与受托责任评估的细分 (BC1.27) 。由此可见, IA SB和FA SB已经将评估管理层受托责任作为决策有用性的一部分来讨论。受托责任观是建立在公司制和现代产权理论之上的, 要求经营者和所有者的身份十分清晰并没有明显的缺位, 以向资源提供者报告资源管理经营情况为目标, 要求报告的信息具有良好的可靠性, 主要使用历史成本计量方法提供以反映企业经营业绩及评价为主的财务报表。决策有用观最早是由FA SB提出的, 这并非是偶然, 是有原因的:“第一, 美国的资本市场高度发达;第二, 经济活动中的所有权和经营权彻底分离使得投资者必须利用对其决策有用的会计信息, 通过资本市场以股票或其他证券买卖的方式来决定自己的投资方向, 从而使得社会资源分配主要通过资本市场进行, 企业和投资者之间的关系通过资本市场建立” (吴水澎, 2000) 。决策有用观建立在高度发达的资本市场之上, 委托人相对模糊, 以提供有助于决策者有用信息为目标, 要求提供的信息主要具有相关性、有用性, 主要采用现实成本 (公允价值等) 计量提供以反映企业未来现金流为主的财务报告。“但是受托责任观和决策有用观并非是矛盾的或排斥的, 相反两者之间具有某些交集。如果以一种更为广义的角度去理解受托责任或受托责任观, 我们发现, 两者之间不仅并不矛盾或排斥, 而且决策有用观往往体现为受托责任发展到一个特定历史横截面上的特例。可以说, 受托责任始终是公司治理和公司财务报告的根基” (杜兴强, 2005)
笔者比较认同这一观点, 与受托责任观相比, 决策有用观下所有者和经营者之间很少有直接的交流, 而投资者大多是通过资本市场来实现投资的, 股权相对分散, 使得所有者和经营者有明显的缺位, 持有少数分散股权的所有者考虑到成本效益原则, 淡化了对资源的管理, 较少的关注企业资源的增值保值, 更多考虑资本市场的投资报酬率与风险。但是, 两者却是同样建立在经营权和所有权分离这个基础之上的, 这是典型的委托代理模型。受托责任不是简单的未来现金流的预测。经营者有着一定的自由经营权, 这需要从所有者的利益角度来监督经营者的自由经营权, 所以在任何情况下对于受托责任的监督都是有必要的。IASB和FA SB制定的目标是以美国的经济社会环境为背景, 照搬了SFA CN O.1中财务报告的目标。这个目标在美国这样具有高度发达资本市场和经济环境的国家都未必具有良好的指导意义, 要让它作为一个国际通用的准则更得商榷。就连美国会计协会 (A m erican A ccounting A ssociation) 在2006给讨论稿的评价中也表明:会计目标过多的强调决策有用, 忽略了受托责任。受托责任的评估被错误的理解为投资决策 (价值评估) 的一部分。笔者认为受托责任观和决策有用观是财务报告的目标在不同的会计环境下侧重点不同而形成的观点, 而决策有用观更多的是偏向在理想的经济社会环境下, 两者并非相互矛盾, 应该都是财务报表目标的重要部分, 在此建议在制定财务报告的目标的时要结合所处的会计环境全面考虑, 从而使得会计整体能够实现最大效用。在如今的经济社会环境下, 会计目标首先是以受托责任的监督为主要方面, 同时, 兼顾会计信息的决策有用, 而将会计目标单一定位于决策有用是不恰当的。一方面, 当前全球大多数国家资本市场都是处于起步发展阶段, 并没有形成高度发达的资本市场。另一方面, 当今投资者主要的投资方式还是直接投资而非通过资本市场购买有价证券。
(三) 信息质量特征
IA SB和FA SB对信息质量特征做出了大刀阔斧的调整, 将信息质量特征具体的分为两类:基本信息质量特征和增进信息质量特征。明确了信息质量特征之间的地位关系, 主次分明, 为它们的取舍提供了一定的依据。虽然修改后得信息质量特征总体上更加简明, 但是在具体信息质量特征上仍具有很大的争议。在SFA C N O.2将可验证性、如实反映、中立性分别作为可靠性的一部分进行阐述。而现在通过图1可知FA SB使用“真实表达”取代了“可靠性”, 包括有无差错、中立性以及原来的完整性。与此同时, 将可验证性划分为增进信息质量特征。IA SB和FA SB以往的概念框架都是从可靠性所包含的特征 (中立性、可验证性、如实反映) 来定义可靠性的。对于可靠性所包含的特性的倚重不同 (有的偏向如实反映, 有的偏向重中立性、无差错或可验证性) , 甚至还有些学者认为可靠性应该是确认的准则之一, 导致对于可靠性所要表达信息质量特征并不能达成一致, 因此, IA SB和FA SB重新寻找新术语来表示可靠性试图表达的信息特征。但是现在真实表达的只是包括完整性、中立性、无差错, 删除了IA SB的《框架》中的实质重于形式这一质量特征。实质重于形式是指信息应该反映事项或交易的实质并不应该拘泥于形式, 不能反映事项或交易本质的信息与真实反映是相悖的。SFA C N O.8表示真实表达已经隐含了实质重于形式, 再将其单独作为真实反映的一部分是显得多余了 (BC3.26) 。笔者认为, 真实表达确实是包含有实质重于形式, 但是它作为真实表达的一部分本来就应该是包含在其中, 这与无差错类似。由于现实会计实务中就存在很多交易和事项的表象和其经济实质是不相符的, 所以, 实质重于形式应该作为真实表达的一部分来加强真实表达的属性。例如, 销售收入的确认。当签订个附有销售退回的销售合同, 虽然产品已经发出, 购货商已经将账款支付, 但是对于预期的退货是不能确认收入的。在SFA C N O.2中把稳健性作为如实反映的一部分。但是现在却认为稳健性不应该作为一个质量特征存在。因为, 准则制定者认为, 稳健性与中立性是相互矛盾的。笔者认为这样的做法是不合理的, 会计实务中稳健性的应用是相当广泛的 (减值准备) 。稳健性是指在面对经济事项中的不确定时, 对风险及不确定性的谨慎处理 (SFA C N O.2) 。主要体现在不得高估资产和低估负债。其实稳健性实质好比使用直线法计算固定资产折旧, 直线法只是提供一种估计固定资产余值及折旧的方法, 所反映的并不一定就是真实值, 但是信息使用者知道是使用什么方法得到这样结果的, 那么对决策就是有用的。同样, 稳健性只是为会计在面对不确定性时提供一个估计的准则和方法。如果剔除了稳健性那么在面对不确定性做出估计是就会存在很大的变动空间, 这样不仅会导致信息缺乏可验证性, 同样可能损害其真实表达, 更谈不上中立性。在实际中如果不存在稳健性, 那么关于资产减值的准则就要进行修订, 因为这与框架中的中立性相悖。事实上, 稳健性是中立性的一种约束, 并不是相对矛盾。
IA SB和FA SB这份联合概念框架是一份相对广泛适用会计准则制定的基础, 应该具有普遍性。财务报告的目标回答了: (1) 谁是财务报告的信息使用者? (2) 使用者对信息的主要用途是什么? (3) 财务报告能提供哪些主要信息?在不同的经济环境下财务报告的使用者、作用和内容都是不同的, 因此, 在制定财务报告目标时不应该脱离会计所处的经济社会环境而单独存在。而信息质量特征是联系会计目标和财务报告的桥梁。IA SB和FA SB联合概念框架项目第一部分目标与有用信息质量特征取得了若干成果, 为框架制定的后续以后工作打下良好的基础。但是, 这其中仍存在部分观点具有很大争议。随着会计的不断发展和国际会计准则趋同的趋势, 修订我国的《会计准则——基本准则》或制定属于我国的概念框架都是一个比较迫切的问题。IA SB和FA SB的联合工程为此提供了很好的借鉴, 但是趋同并不意味着等同, 建议在我国以后制定准则的道路上能够结合本国实际情况, 筛选性地吸收先进的理念。同样, 财务报告的目标和质量信息特征只是IA SB和FA SB联合项目的一部分, 相关的工作还很多, 希望这份作为指导全球会计准则的概念框架能够真正符合国际会计的发展。
参考文献
[1]葛家樹、杜兴强：《会计理论》，复旦大学出版社２００５年版。
[2]葛家樹：《试评IASB/FASB联合概念框架的一些改进——截止2008年10月16日的进展》, 《会计研究》2009年第4期。
[3]Geoffrey Whittington Fair Value and the IASB/FASB Conceptual Framework Project:An Alternative View Sydney Australia:ABACUS[J]2008, 139-168.
[4]FASB Statement of Financial Accounting Concept NO.2[S]1980.
[5]FASB Statement of Financial Accounting Concept NO.8[S]2010.
[6]IASB Discussion Paper Preliminary Views on an Improved Conceptual Framework for Financial Reporting:The Objective of Financial Reporting and Qualitative Characteristics of Decision-useful Financial Reporting Information[R]2006.
目标特征 篇5
在培养孩子的观察力时，必须首先给孩子提出明确的观察目的和任务，只有这样，才能有效地组织孩子的知觉定向，使孩子的注意指向于必须注意的地方。
孩子的“观察’从他出生后不久睁眼看这个世界的时候就开始了，家长是孩子的第一位“观察顾问，。由于小孩子的生活范围和认识水平都有局限性，孩子的观察可以从认识日常生活的周困环境开始，引导孩子观察事件。比如教孩子认识和区分红、黄、篮、绿等几种容易从别的颜色，观察猫，狗、兔、鸡等孩子感兴趣的动物，这些都可以作为观察的目标，孩子的好奇心很强烈，家长应该充分利用这一特点，让孩子多接触一些事物。在农村可以让孩子多看一些动植物，农业机城等;在城市领孩子多看一些公园、建筑物和各种展览等。
总之，要让孩子多见世面，多得到一些感性认识，感性认识多了，观察力才能不断提高。如果把孩子雄夭关在家里，不仅不利于孩子观察力的提高，而且不利于孩子大脑的发育。因为一个人接受到的信息量太少了，大脑就得不到应有的刺激和锻炼，它的发育就会停滞或减慢。多带孩子到大自然中去进行游览观察，让孩子开阔视野、博见广闻、多见识广，这对提高孩子的观察力大有好处。
孩子一般不会自觉地给自己提出观察的目标和任务，他们通常楚随随便便地看，随随便地听，观察时常常东张西望，即不会有目的地去看，也不会有目的地去听。所以孩子的观察需要大人的指导和培养，大人不仅要给孩子指出观察的目标和任务，还要指导孩子进行观察的具体方法，引导孩子有计剑、有步鄹傲地讲行观察。
带孩子到动物园观看动物是孩子很喜欢的事，但也不要泛泛地看，而是每次重点观察一到两种动物。例如观看老虎和豹子，通过区分它们身上的花纹来辨别他们:顽皮的猴子很受孩子们的欢迎，那么就带孩子认识不同种类的猴子的特点以及数子和猿的不同，但这要等孩子大一些，有了一定的辨别能力的时候再做。
孩子进行观察的特点之一就是容易受到外界事物的干扰而转移注意目标，如果是漫无目标的观察，就特别容易受到与观察无关的刺激物的干扰，影响观察的效果，所以带孩子进行观察活动时，一是要告诉孩子观察些什么，观察的月标、任务越明确，观察的效果就越好。二是要指导孩子掌如观察的方法:孩子观察的特点是不够细致和全面，容易出现遗漏。那么便要针对孩子的这些特点，通过语言给孩子以又体的指导，让孩子学会观察的方法，包括指导孩子按照一定的顺序来进行观察(例如从上到下，从左至右，从整体到部分，从部分到整体等)，以及提示孩子注意哪些重要的特征，例如带孩子看小鸭子，黄色的毛绒绒的小鸭子是很可爱的，孩子特别喜欢。那么大人就要引导孩子一步步地观察:石小鸭子多可爱呀，小鸭子的毛是什么颜色的?奥，是黄色的:看看小俩子的嘴是什么祥的?小鸭子的嘴是扁扁的:小鸭子的脚爪是什么样的?小鸭子的脚爪上有趾蹼……，这样就可以指导孩子按一定的顺序进行观察。
目标特征 篇6
关键字：网络经济；会计目标；信息特征；对策；风险
引言：
随着网络技术以及电子商务近几年的飞速发展，会计行业的环境也有着显著的改变，在网络经济的条件下，如何完善内部会计管理制度，明确会计目标，加强企业会计的控制，保证会计信息质量和其资料的完整性，这些都是当前企业需要密切关注和解决的问题。
一、网络经济时代的主要特征
网络经济时代是我国发展的必然趋势，是生产力发展的必然产物，生产力的发展使得生产方式也在不断的变化，所以必然会引起新的改革和创新模式。在工业经济的时代背景下，主要是以不可再生能源为使用材料，并以机器生产为主进行集中化、大规模的生产，然而，在网络经济时代下，主要是将信息资源作为依托，对可再生资源进行充分的利用，避免使用不可再生资源，实现经济时代的可持续发展。网络经济和工业经济相比，有以下一些特点：
第一，网络经济冲破了空间、时间的束缚，成为了全球一体化的经济。在互联网中，与传统的经济相比，社会经济的活动和空间、时间的关系已经不再重要，但是还不能说空间因素对它的制约已经完全消除，如今，电子商务仍然受到物流不通畅的影响。在网络经济条件下，它打破了空间因素的制约，促使全球经济一体化的更快发展，增强了各个国家之间的依存度。在全球化的条件下，网络时代才能够真正的成为现实，在此之前，是不能形成这种局面的。网络经济打破了空间的束缚还意味着全球的经济体制都将朝着开放的经济体制发展，封闭的经济体制在网络经济的条件下是无法长久生存的，所以，从这个意义上来讲，网络经济是一种开放的经济模式。
第二，网络经济实则是一种虚拟的经济模式。在网络经济中，其交易不同于现实间的物品交易，网络经济不会受空间、时间的约束，没有依靠具体的物质交换，这些局面是因为网络自身的特征而决定的。互联网的本身就是虚拟的、抽象的，其交易行为也是抽象的。在网络的经济时代背景下，其交易和现实社会有着很大的不同，无形的资产比例大才能证明是富有的。
第三，在网络的经济时代背景下，其生产、经营和消费的方式都在发生着根本变化，它不像传统的经济模式那样墨守成规，不再像以前那样进行大批量的生产，造成货物的大量积压，它充分的利用了网络的便捷特征，获取消费者信息，然后进行网络订货，从而每一件商品都是有主的，不会造成大量库存积压，这种模式不断使销售的模式变得更加便捷，从而使经销商和终端客户利益都得到最大化发展，逐渐受到了人们的广泛好评。
二、网络经济条件下的会计目标和会计信息质量特征
在网络经济的背景下，针对会计目标问题，主要有以下几点不同：
第一，产生条件不同。会计的目标是：以资金为主的自然资本要素市场下的产物。在网络经济的条件下，知识、信息将取代资金的主要位置，社会市场寻求的是知识以及信息要素，知识流、信息流是未来的核心生产要素，会计目标的出发点及归宿即知识、网络和信息。
第二，会计的报告内容不同。在网络的经济环境下，企业的会计系统之间是相互联系的，在各部门和系统间能够实现资源的共享，方便部门间的交流沟通。使用会计管理软件可以将相关信息进行调整，从而达到企业所需。通过会计软件的筛选及整合，用会计报表的方式将会计的信息进行展示，信息的使用者可以根据自己所需进行甄选，这种模式有利于会计报告顺利的生成。
第三，生产会计信息的规则、方法均不同。随着计算机技术、通讯技术、计算机存储技术、信息集成技术的创新和发展，会计行业必将生成新的会计处理方法、规则，众多事项将会被会计法、多维会计法等新会计模式所取代。
第四，会计信息质量的特征不同。在网络经济的条件下，企业的信息系统是高度集成的，对于其安全性和相关性显得尤为重要，会计信息的生产、保管、传输等工作均在网上进行的，在网络经济条件下，其安全运行的威胁因素较多，其后果也十分严重。对信息系统的管理自动化和自动化的要求很高，在网络系统中，会计信息的可靠性起着关键的作用，如果将会计的信息转变为会计频道或者会计的标准组件，此模式将会更加满足需求者的要求。
三、网络经济条件下提高会计信息质量的对策
随着网络经济的迅速发展，在网络环境下，会计的信息质量也受到很大的影响，我们必须认识网络经济对会计信息的影响方式，从而提高会计的信息质量。
第一，加强管理会计信息的输入工作。为了保证会计信息质量的安全，首先应该加强管理会计信息的输入工作，在网络环境下，通过计算机输入大量不同的会计信息，然后交叉在一起，从而形成一个复杂且庞大的信息数据库，如果企业内部的会计管理制度不够严密，再加上信息共享，就会直接影响会计信息的准确性、可靠性。所以，必须加强对会计信息的输入管理，严格控制其输入过程。
第二，建立安全的网络体系。企业要对网络的功能和布局进行严密的分析，通过硬件、软件及相关的治理措施是会计信息的安全性能得到保障。
第三，加强对网络硬件设施的管理。优秀的硬件配置能够保证系统软件的高校运行，是保证信息安全性能的前提条件，其次要加强对计算机系统的管理和维护工作，重视对其的技术控制，防范不可预知的风险，同时还要重视计算机和互联网的配备情况，保证机房环境满足防火、防潮、恒温及通风等要求，并保证电源不间断供应，避免断电造成会计信息的损坏，杜绝非授权人员进入到操作区域，保证数据的安全性。
第四，完善企业内部的管理制度。利用科学的分工，将责任明确到个人，实行密码控制及权限的管理措施。管理人员之间还需要进行互相监督、牵制，防止非法及越权操作的发生，严格控制会计的核算质量，并遵循相关的会计处理流程，定期将会计的审计制度进行完善，并提出整改的建议。
参考文献：
[1]戴成超.网络经济时代的财务会计发展问题研究田[J].商场现代化，2010（03）.
运动目标微多普勒特征提取方法 篇7
为了进一步提高对目标微多普勒特征的提取速度,通过分析目标微多普勒在距离-慢时间谱图域的表现形式及其特点,结合正弦曲线的周期性分离雷达回波信号距离-慢时间二维谱图域上的曲线,然后对曲线的角频率、半径、初相以及曲线在频率(距离)轴的位置分别进行提取,来实现对谱图中曲线参数的快速提取,从而获得目标真实的微动信息,最终实现对目标的准确快速识别。最后,通过仿真验证了本文算法的有效性。
1 目标微多普勒特征在谱图域上的表现形式
以雷达为原点,以初始时刻目标和雷达的连线为Y轴建立平面直角坐标系,如图1所示。假设目标以速度V沿与X轴平行方向运动,并且该目标包括两种典型的散射点即:目标主体散射点(包括目标中心O、旋转中心Q和其它非旋转点)、旋转散射点P (其旋转半径、角频率和初相分别为r,ω,θ)。另外,在初始时刻,定义目标中心O、旋转中心Q和旋转散射点P的坐标分别为(xo,yo)、xQ,yQ)和(xP,yP)。
假设雷达发射的线性调频信号P(t)为
式(1)中,rect(t)为矩形窗函数,其值只有在-1/2≤t≤1/2时为1,在t取其它值时为0。fc是载频,Tp是脉冲宽度,μ是调频率。那么在慢时间τ时刻散射点i(i可以表示目标上的任意散射点)的回波信号可写成
式(2)中,Ri+(τ)表示τ时刻散射点i到雷达的距离。以目标中心点O作为参考点,将回波信号与参考信号共轭相乘,同时对其求关于快时间t的傅里叶变换,经过计算以及相应的相位补偿,可以得到在ISAR回波信号距离-慢时间二维谱图域中,旋转点P距离像的峰值出现在[13]
式(3)中,ΔRQ(0)表示在初始时刻目标上旋转中心Q到参考点O的相对距离,同时(0)为旋转中心Q距离像峰值出现的频率位置。从式(3)中可以看出,该公式中第一项是由于目标平动产生的,而第二项则是由旋转点的周期性旋转产生的。这也说明,在峰值出现位置上,旋转点随慢时间在旋转中心附近作正弦规律变化,旋转点对回波信号调制产生的正弦曲线谱变化周期与旋转点的旋转周期相同,而对于目标主体散射点,其与参考点的相对位置是固定的。这也使得目标谱图将由非旋转点产生的直线谱和旋转点产生的正弦曲线谱组成。将正弦曲线的参数提取出来,就能够获得旋转目标的旋转半径,频率和相位信息,即获得目标的微动特征。从而有利于实现目标的分类、识别和成像。
2 正弦曲线参数提取
算法的基本思想是利用目标结构部件旋转或振动部件引起的微多普勒效应在距离-慢时间谱图上表现为正弦曲线形式这一特征,通过将图像空间中的检测问题转换为参数空间的估计问题,提取目标的微多普勒信息。利用不同角频率的曲线具有不同周期这一性质,将距离-慢时间谱图上的具有不同角频率的曲线给分离开来,然后对相应曲线的角频率、半径、初相以及曲线在频率(距离)轴的位置分别进行分析,来实现对谱图上曲线参数的快速提取,从而获得目标真实的微动信息,最终达到对目标的准确快速识别的目的。
为了表述简单,假设在距离-慢时间谱图上微多普勒的表现形式为:
式(4)中r为半径,ω是角频率,且ω=2π/T,T是周期,θ为初相,d为基线(它描述了曲线在谱图中频率(距离)轴的位置,即基线位置)。
由式(4)可知,在距离-慢时间谱图上具有相同频率(距离)的点(在谱图中体现为同一行),必然有符合其周期性。正是利用这一点,将同一行中的点按照所有可能的周期进行排列,并取出所有可能的周期。这样每一行都有一个或一组的排列可能,及其相应的周期。利用每一行得到的周期数据,映射到一维参数ω,这样具有相同角频率的所有排列组合,将被累加器收敛于一个局部最大值。从而获得所有曲线的角频率ω。与此同时,可以获得角频率ω所对应的每一个点。从而将不同角频率的曲线分离开来。
对于式(4)所表述的曲线,如果有f1=rsin(ωt1+θ)+d,f2=Tsin(ωt2+θ)+d,且t2-t1=π/ω,那么必然有d=(f1+f2)/2。首先确定谱图上具有相同频率(距离)的点所在的某f'1行,查找另一f'2行,使得f'1和f'2行上的点在慢时间τ轴的位置相差的慢时间正好是半个周期,那样就生成一个d=(f'1+f'2)/2。利用这一特性,将具有相同角频率ω的曲线上的所有点,映射到参数d上,这样相同角频率ω,且具有相同基线的所有点,将同样被收敛于一个局部最大值。与此同时,由于曲线的基线必然是旋转中心在谱图上的直线谱。而在谱图中检测直线谱很容易,这样仅仅需要比较在直线位置上的累加器数值。从而将相同角频率,却不同基线的曲线分离开来。当然,这样会导致如果两条不同曲线的基线的平均值所在位置正好是直线谱所在位置,这将导致d的误判,此时则需要在计算半径的过程中将这种状况予以排除。
然后依据式(4),做出如下假设:
式中,表示对f求关于t的导数。那么必然有。首先确定谱图上具有相同频率(距离)的点所在的某f'1行,查找另一f'2行,使得f'1和f'2行上的点在慢时间τ轴的位置相差很小。定义差值所组成的数组映射到慢时间上为Δτ,那么:
ω为之前所估计得到的角频率值。这样,在相同角频率、相同基线以及相同半径的点将收敛于一个局部最大值。而在计算d时出现的特殊状况,将不会收敛于一个较大的局部最大值,从而将这种状况排除。这样可以提取出相同角频率和相同基线的半径。
对于初始相位θ,则采用穷搜索的办法,对其所有可能的值进行遍历。即
式(8)中表示让括号内最小的θ值,而()分别表示之前所估计得到的半径、角频率和基线值。这样具有满足()的所有点也会在θ上收敛于一个局部最大值,从而获得初始相位的估计值。
3 算法流程
假设已经获得了距离-慢时间谱图|S(f,τ)|,那么其每列都是慢时间τ时刻的距离像,同时每一行都是频率f所对应的慢时间τ位置。将二位谱图中能量较弱的点置零(本文仿真中将能量小于峰值能量0.25倍的点置零),获得新的二维谱图I(f,τ)。对于参数的提取,具体流程如下:
3.1 分离不同角频率的曲线
分离不同角频率的曲线正是本文的核心部分,其流程如图2所示。这样,所获得的每一个周期T’都有与其相对应的位置数据组D'T'(f'T',T')及对应的行值集合f'r',且其角频率为ω'=2πPRF/T'(其中PRF为脉冲重复频率)。
3.2 提取各曲线的基线
首先将周期T'所对应的行值集合f'T'从小到大进行排序。提取曲线基线的流程如图3所示。
由于旋转中心点在谱图上的位置就是对应的正弦曲线在谱图上的位置,所以可以将直线位置左右的dcount结果加到直线位置所对应的dcount值上,并将其他非直线位置的dcount值置零。累加器dcount的峰值点即为该角频率曲线所对应的基线位置值。并用获得的基线位置值,得到在计算过程中满足该基线位置所对应的频率值f'T'(i)和f'T'(j)。这样就可以分离在不同基线位置,但具有相同周期的不同曲线。
3.3 提取曲线的半径
定义周期为T'、基线位置值为d'所对应的行值为fT'd',那么所对应的位置数据矩阵为D'T'd'(f'T'd',T',d')=D'T'(f'T'd',T')。提取该曲线半径的流程如图4所示。累加器rcount,的峰值点即为角频率为ω'、基线位置为d'的曲线所对应的半径r'。
3.4 提取曲线的初始相位
图5为提取该曲线的初始相位的流程图。累加器Phicount的峰值点φ',就是周期为T'、角频率为ω’、基线位置为d',且半径为r'的正弦曲线所对应的初始相位。
4 仿真分析
仿真中,假设雷达发射带宽为B=300 MHz、时长为Tp=1μs的线性调频信号,且其脉冲重复频率PRF=1 000 Hz,载频fc=10 GHz,对应的波长λc=0.03 m,快时间采样率fs=300 MHz,信噪比SNR=0 dB。假设目标以速度V=300 m/s沿基线平行方向运动,目标中心与雷达相距10 km。目标散射点模型共由7个散射点组成,其中有4个非旋转点和3个旋转点。非旋转点如图6所示。而3个旋转点的旋转中心坐标、旋转半径、旋转频率和初始相位分别如同表1所示。
1)在配置A的情况下,3个旋转点具有不同的旋转频率,但其旋转中心相同,也就是其所生成的微多普勒曲线在谱图上的基线位置相同,同时半径和初始相位也相同。在该配置情况下,其所生成的距离-慢时间谱图(已将能量较小的点置零)如图7(a)所示。从中可以明显看出目标谱图由非旋转点产生的直线谱和旋转点产生的正弦曲线谱组成。
从图7(b)-(d)中,可以明显看出曲线3的基线位置,半径和初始相位,在累加器中,都被映射到一个峰值点。而该峰值的位置,正是该曲线的参数。
2)在配置B的情况下,3个旋转点中,旋转点1和旋转点2具有相同的旋转频率和半径,同时旋转中心也相同,因此其所生成的微多普勒曲线在谱图上的位置相同,然而初始相位不同。其谱图如图8a)所示。
由图8(b)-(d)可以看出,在相同的频率下,基线位置和半径都被映射到一个峰值点,而相位被映射为两个峰值点。说明在该频率下,有两条曲线,且这两条曲线的半径和基线位置相同,但初始相位不同。
3)在配置C的情况下,其谱图如图9 (a)所示。
从图9(b)中可以看出,在该频率下,谱图被映射为两个峰值点,即有两条基线位置不同的曲线。而通过图9(c)和图9(d)可以看出,该曲线可以分别在半径和初始相位域中映射为1个峰值点,最终实现该曲线参数的提取。
表2为在各种配置情况下,从谱图中直接提取出的曲线基线位置、半径、频率和初始相位信息,与表1中所体现出的实际值相比,吻合度是较高的,但仍有一定的偏差,这主要是在算法流程中基本上每个部分都需要有一个阈值,而在仿真中,将每个阈值都给定义为l=6,合理的调节阈值也能提高仿真的准确性;另外,在对相位进行搜索时,步长设置为0.1 rad,这也导致了初始相位检测时的偏差。
同时,为了证明算法能有实现对含旋转部件目标微多普勒特征的快速准确提取,将该算法与文献[13]中的扩展Hough变换方法的耗时进行了比较,如表2所示。从中可以明显看出,直接使用扩展Hough变换使用耗时比本文所提算法高出太多,这主要是因为该算法不同于扩展Hough变换那样需要对曲线的四维参数进行联合搜索,而是对其逐步进行提取,从而缩短提取所需时间,具有良好的应用性,但这必然也会造成准确性降低。
5 结论
目标特征 篇8
水下目标检测与识别是水下智能机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的感知目标信息,也是顺利进行自主作业的关键技术。水声信号的声成像技术是实现水下目标检测和识别的有效途径,然而在水下复杂环境下,声成像的图像质量差,分辨率低,需要进行二次处理[1]。水下光视觉系统包括图像获取、预处理、特征提取和目标识别等部分,同样广泛应用于水下目标探测、识别和跟踪等领域。规则几何形状目标的检测和识别在视觉领域中一直占有重要的位置,各种规则多边形、圆和椭圆是广泛应用的基元。椭圆的检测计算量很大,因为椭圆有五个自由参数:中心坐标、长短轴长度以及主轴方向信息。基于Hough变换及其改进算法的椭圆检测方法[2]虽然在去噪声方面有优势但在实际应用中,不可避免地存在计算量大,对内存需求大,识别时间长等问题,因此在降低空间维数,加快检测速度等方面一直是研究的热点。本文针对水下光照不均等特殊的环境,提出了一种基于霍夫变换与几何特征匹配相结合的水下目标检测与识别算法。首先通过基于Canny边缘检测和迭代阈值分割相融合的后处理式联合分割[3]进行水下图像的边缘检测,通过连通域标签化进行目标提取得到所需目标,然后通过Hough变换直线匹配,实现了对多边形目标的检测识别,进一步通过几何特征匹配,实现了椭圆形目标的检测与识别。
1 水下图像边缘检测
目前广泛应用于目标检测的提取算法主要分为基于边缘和基于区域的图像分割两种。对于水下图像,由于光照不均、目标物吊绳和水波等噪声的影响,单独应用任何一种分割算法都难以取得令人满意的结果[4]。本文结合了Canny边缘检测和迭代阈值选择两种分割算法的优势,设计实现了一种提取性能较优的后处理式联合分割算法
1.1 后处理式联合分割算法
联合分割算法是充分利用图像的边缘和区域两方面信息的融合算法,根据两种类型分割算法的融合阶段不同,联合分割可以分为嵌入式(Embedded)联合分割和后处理式(Post-Processing)联合分割两种。
嵌入式联合分割就是首先对图像进行基于一种类型(基于边缘或区域)的分割,得到的分割信息作为必要参考信息,定义另一类型分割算法的参数或者逻辑准则。后处理式联合分割就是采用两种类型的分割算法分别对图像进行分割,这样得到的两种分割信息即为边缘信息和区域信息,将这两种信息按照一定的融合准则进行处理,以实现准确而有意义的分割。图1为本文所采取的后处理式联合分割结构框图。
1.2 连通域标记目标提取
经过图像分割获得的二值图像中存在着真实目标和伪目标,需要对不同目标的特征差异进行描述及计算,最后获得所需要的真实目标。为了加以区别,需要对不同的连通域进行标识,即标签化。标签化完成后获得图像对应的标签矩阵,对标签矩阵进行统计分析,提取所需目标。
由于水下图像背景相对简单,边缘检测结果包含的伪目标主要是目标物吊绳和水波,因此提取最大面积连通域,即可获得真实目标,排除伪目标物的干扰,可大大降低后续目标识别算法的复杂度和计算量。
2 水下目标识别算法
霍夫(Hough)变换是一种快速形状匹配技术,其基本思想是对图像进行某种形式的坐标变换,使得图像空间特定形状曲线上的点映射到参数空间的参考点上,把对图像空间特定形状曲线的检测问题转化为参数空间参考点的查找问题。霍夫变换的突出优点是受噪声和曲线断裂的影响较小,在曲线匹配领域广泛应用。霍夫变换不仅可以用于检测直线,也可以用来检测圆、椭圆和抛物线等曲线,然而随着参数空间维数的增加,时间和空间的复杂度增大。本文首先通过Hough变换完成规则多边形目标的匹配识别,进一步根据圆和椭圆的几何性质计算面积相关度的方法匹配识别椭圆形目标。
2.1 霍夫变换直线匹配
对于图像空间的一条直线,可以用如下参数方程来表示:
式中:ρ为直线距原点的法线距离;θ为该法线与x轴的夹角,如图2所示。
可见,(x,y)空间中的一点对应于(ρ,θ)空间中的一条正弦曲线,图像空间中所有这条直线上的点经变换后在参数空间中的曲线都会交于一点。极坐标下霍夫变换具体实现步骤如下:
(1)在参数空间中建立一个二维累加数组,分别为ρ和θ的取值范围,ρ的范围为[-D,+D],D为图像的对角线长度,θ的范围为[-90°,+90°],位于坐标(ρ,θ)处的累加值记为A(ρ,θ),初始值置为零。
(2)对图像空间中的待检测点进行计算,得出所有的(ρ,θ)值,数组对应累加值A(ρ,θ)=A(ρ,θ)+1,计算结束后,A(ρ,θ)的值就是图像空间中距原点法线距离为ρ,法线与x轴夹角为θ的直线上点的数目。
(3)查找累加数组中的局部峰值点,峰值点的位置对应于图像空间中待检测直线的参数,峰值高低反应直线上像素点的多少。
2.2 椭圆目标几何特征匹配
2.2.1 提取目标的中心坐标
矩是一种线性特征,可以用来对区域进行描述。离散图像f(i,j)的(i+j)阶矩为:
如果将图像灰度看作质量,二值图像区域的质心可表示为:
对连通域标记提取的目标区域进行填充,计算目标区域的质心坐标,质量分布均匀的图像,目标质心与形心重合。
2.2.2 最小外接矩形提取目标长短轴
对于任意朝向的目标,需要确定目标的主轴,然后计算反映目标形状特征主轴方向上的长度和与之垂直方向上的宽度这样的外接矩形是目标的最小外接矩形(Minimum Enclosing Rectangle,MER),如图3所示。
MER提取目标长短轴步骤如下:
(1)将目标边界以3°左右的增量在90°范围内旋转,记录每次旋转后目标边界在坐标系方向上的最大最小值,计算对应外接矩形的面积。
如图4所示,平面上一点(x,y)绕坐标原点顺时针旋转θ角度后到(u,v)处,两点对应的极坐标分别为(r,α)和(r,β),对应的转换关系为:
(2)旋转到某个角度时,外接矩形面积最小,即MER,取最小面积外接矩形的参数计算目标对应的长短轴。
2.2.3 面积相关度匹配
圆是椭圆长短轴相等情况时的特殊情况,以椭圆为例,说明面积相关度的匹配方法。对于直线匹配失败的目标图像进行中心和长短轴数据提取,得到对应的标准椭圆方程。根据式(4)计算实际目标落在所得标准椭圆范围内的面积百分比,百分比在95%以上认为目标匹配成功。
3 实验结果分析
本文采用盛博公司的PC104主机与嵌入式实时操作系统VxWorks结合作为开发平台,在Tornado开发环境下实现了三角形、四边形、圆和椭圆形四类水下浮标物的准确检测与识别实际获取水下图像如图所示
(1)后处理式联合分割
实验证明,由于光照不均、目标物表面灰度不均、吊绳以及水波等噪声的干扰,单纯的边缘检测提取的边缘不连续,目标提取得不到真实的目标,阈值分割得到的目标区域也不准确。因此本文采用后处理式联合分割算法,将迭代阈值区域分割得到的区域边缘和Canny边缘检测的结果进行边缘信息融合,最终得到的边缘结果如图6所示。可见,边缘图像包含了完整的目标信息,目标边缘连接性较好。
(2)连通域标记提取
由图6可见,后处理式联合分割获得的边缘图像在最大限度包含目标信息的同时,引入了目标物吊绳和水波等噪声干扰。需要对不同的连通域进行标识,提取最大面积的连通域作为所需目标,如图7所示。可见,得到了所需的准确目标,且各目标边缘连接性很好。
(3)基于霍夫变换的直线匹配
对提取的目标边缘进行Hough变换直线匹配,查找累加数组中的局部峰值点,并对其附近区域的非局部极大值进行抑制,排除共线干扰,如图8(a),(b)所示。定义Hough变换直线匹配函数返回检测到有效直线的条数,小于3条的视为噪声,三角形、四边形的目标图像分别得到3条和4条清晰的直线,如图8(c),(d)所示。
(4)圆和椭圆形目标匹配
对于直线匹配失效的图像目标进行中心坐标和长短轴数据提取,得到对应的标准方程,计算面积匹配度。圆是椭圆长短轴相等时的特殊情况,当长短轴长度之差在5个像素范围内时,认为是圆球目标,实际提取的数据如表1所示。
根据原理旋转到标准坐标系方向的实际目标如图9(a),(b)所示,图9(c),(d)为根据提取数据所得圆和椭圆的标准方程。
由匹配算法原理知,无论是Hough变换直线匹配还是椭圆类目标的几何特征匹配都具有平移、旋转、缩放不变性。为了验证算法的准确性和稳定性,采集包含具有平移、一定角度旋转和大小缩放等随机状态水下目标图像共400幅,进行目标检测提取和特征匹配识别,识别准确率为95.62%。实验结果证明了算法的有效性。
4 结语
通过实验结果分析可以看出,本文实现的后处理式联合分割水下目标检测提取以及基于Hough变换直线匹配和几何特征匹配的识别算法,具有较优的准确性和稳定性。通过目标的检测提取简化了后续目标识别算法的复杂度和计算量,同时保证了目标匹配识别的速度和准确性。Hough变换直线匹配多边形目标识别算法和通过矩特征和最小外接矩形提取椭圆类目标参数的匹配算法都具有较强的抗干扰能力,在一定程度范围内不受目标旋转平移和缩放的影响
参考文献
[1]王志杰,杨宝民,王海陆.水下目标声图像特征分析与二次处理[J].现代电子技术,2007,30(16):118-121.
[2]薛程,王士同.椭圆检测算法的比较[J].江南大学学报,2006(5):674-678.
[3]余松煜,周源华,张瑞.数字图像处理[M].上海:上海交通大学出版社,2007.
[4]王猛,杨杰,白洪亮.基于区域分割的水下目标实时识别系统[J].系统仿真技术,2005(1):33-39.
[5]余西,彭复员.一种有效的水下图像分割算法[J].微机发展,2005,15(2):76-77.
[6]贺岳平.平面规则图形检测算法的研究与应用[D].湘潭:湘潭大学,2009.
[7]薛成海.数字图像中提取椭圆与直线类几何形状方法研究[D].西安:西北工业大学,2003.
[8]冯占国,徐玉如.基于不变性特征的水下目标特征提取[J].哈尔滨工程大学学报,2007,28(12):1343-1347.
[9]张铭钧,尚云超,杨洁.基于梯度-灰度不变矩的水下目标识别系统[J].哈尔滨工程大学学报,2009,30(3):653-657.
目标特征 篇9
在电视制导系统中,CCD捕获的电视序列图像通过自适应阈值二值化成为二值图像后,系统快速识别图像中包含的多个不同目标并提取其形状、面积、坐标位置和其他特征的能力,是电视制导系统自动识别和跟踪导弹目标、抵抗各种主动干扰[1]的关键技术。为了将多个不同目标的特征信息提取出来,常用标记二值化图像连通区域的方法。主要的连通域标记方法有如下几种:区域增长法、反复扫描法、两次扫描法、图像索引法。其中,图像索引法基于图像索引不同的表示方式又可分为四叉树表示、链码表示、游程表示等[2,3,4]。上述的二值图像标记算法对于电视制导系统来说存在两大缺点:一是实时性不强,一般要对图像进行两次遍历;二是所需要的存储空间多,而且空间分配不灵活,对于相对简单的情况空间的占用也不会减少[5,6]。针对现有算法的上述弊端,配合本电视制导系统由FPGA加DSP组成的硬件并行处理系统,我们设计了基于二值图像索引图的快速目标标记和特征提取算法:首先对原始图像进行一次遍历生成索引图,由FPGA完成,这时无需进行任何图像标记和计算的操作;然后由DSP针对索引图进行一次附加了计算的遍历,即可快速完成二值图像的目标标记和特征提取。
2 建立索引图
2.1 索引图的结构设计
在本算法中最为核心的数据结构就是索引图。在本跟踪系统中,二值化后的图像由两种灰度值的像素点组成,亮的点用“1”表示,暗的点用“0”表示。我们跟踪的目标为飞行中的导弹,其特点是亮度值比背景要高,所以在本系统中,亮的点表示了要跟踪的目标,而暗的点是目标的背景。由于我们需要的是目标的信息和特征,所以我们在建立索引图的时候只考虑亮点的信息。一幅图像是由很多行组成的,在单独的一行中,由可能的目标的形态特征可知,亮点一般都会连成一段段连续的游程,我们就以这一段段连续亮点组成的游程为基本单位,建立我们的索引图。事实上在文献[7]中提到了以游程为单位建立索引图的办法,但我们在他的基础上进一步完全舍弃了暗点的信息,并且事实证明舍弃暗点信息后我们的算法完全能够实现标记目标并输出目标面积、形心等特征的功能,这样就进一步节省了储存空间的开销。
我们所建立的索引图由标识了单个游程的许多索多索引单元组成,每一个索引单元都包含了Begin、End、Length、Line和Tag五个项目,每个项目包含的具体信息见表1中说明,其中坐标轴定义满足基本的图像坐标定义即原点位于左上角。
索引单元中Length和End是两个有所重复的信息,因为Begin+Length=End,但我们在后面的编程中发现涉及End大小的比较运算非常的频繁,直接由FPGA给定End值可以减轻DSP的运算负担,达到以一点点的空间换取实时系统中非常宝贵的时间的效果。
2.2 索引图的生成
按照设计,索引图的生成由FPGA来完成,对原始图像的遍历只需进行一遍,就可以建立起完整的索引单元数组。这一部分的核心算法是前一像素比较法,即我们定义一个辅助变量prepixel用来表示当前像素点的前一像素的值。这样每当遍历到一个像素点,像素点的值有0和1两种情况,prepixel的值也有0和1两种情况,综合起来就是“00”、“01”、“10”、“11”四种情况。其中“00”、“11”都没有发生状态的变化,而“01”、“10”则分别表示了亮点段的终结和开始,在这两种情况下建立和储存索引单元即可。需要注意的是当到达一行的末端(最右端)的像素点时,必须给出额外的判断;如果当前正在遍历亮点段,则亮点段终结;如果当前是一个孤立的亮点(即末端像素点是亮点,之前是暗点),则新建一个索引单元并马上结束它。
3 基于索引图的目标信息获取算法
在得到了原始图像的索引图即索引单元结构数组之后,我们要通过遍历此索引图得到我们需要的全部信息,包括目标的个数,各个目标的面积、质心,为了方便后面要进行的目标识别操作,还要计算出各个目标的二阶矩不变向量。根据系统的上述设计目标,我们设计了一套基于索引图的目标信息获取算法,只需遍历索引图一次,就可同时计算得出所有需要的信息,算法具体流程如下:
第一步,初始化。
需要初始化的变量包括目标计数器target Number,连通计数器connect Number,标记计数器tag Number,用于存放目标面积的临时数组Areatmp[],用于存放目标∑xi、∑yi、∑xiyi、∑xi2和∑yi2值的临时数组co Xtmp[]、co Ytmp[]、mxytmp[]、mx2tmp[]和my2tmp[],以及个别用于数值传递的临时变量,以上变量值都初始化为0,循环变量i值设为1。这里xi表示组成目标的任一像素点在图像中的横坐标值,∑xi表示组成目标的所有像素点的横坐标值的累加,其余以此类推。
第二步,从第一个索引单元开始遍历索引图。
由索引图的生成算法可知在索引图中各个索引单元排列的顺序与其在原始图像出现的顺序,按从左到右,从上到下的方向保持一致。所以第一个索引单元一定是第一个目标,将此索引单元的Tag值记为1,标记计数器记为1,Areatmp[],co Xtmp[],co Ytmp[],mxytmp[],mx2tmp[]和my2tmp[]这几个临时数组的第一位都根据其定义计算并存放上相应的值,并初始化两个用于标记操作行的变量linenow和linepre为当前遍历行的y坐标和前一遍历行的y坐标。
第三步,循环变量i加1,检查是否已经遍历完毕。
如果遍历完成了,进入第七步;如果没有则进入第四步。
第四步,检查当前遍历的索引单元data(i)的Line值是否与linenow一样,若不一样则将linenow置为当前索引单元Line值,linepre置为linenow减1。
第五步,从当前索引单元的前一个单元起逆向遍历索引图,检查排在当前索引单元之前的其他索引单元与当前单元的8-连通关系。
a):设定循环变量j=i-1。
b):j值减1,到j=0时循环终止,进入第六步,否则进入c)。
c):检查data(j)的Line值,如果Line值小于linepre,说明data(j)不位于当前索引单元data(i)所在行的前一行,所以data(j)不可能与data(i)连通,此时循环将马上终止,进入第六步。如果Line值等于linepre,说明data(j)有可能和当前索引单元data(i)是连通的,进入d)。
d):判断两个索引单元是否8-连通,若不连通,进入b)。如果发现8-连通关系,将连通计数器connect Number加1,进入e)。
e):当connect Number等于1时,更改当前索引单元data(i)的Tag值为逆向遍历到的索引单元data(j)的Tag值。根据定义算出当前索引单元的面积、∑xi等值后,与各个临时数组中位于data(i).Tag位置的值相累加。
当connect Number大于1时,说明已经不止一个前向索引单元与当前索引单元连通了。此时必须将各个临时数组如Areatmp[],co Xtmp[]等中位于data(j).Tag位置的值与位于data(i).Tag位置的值合并并储存于data(i).Tag位置,将data(j).Tag位置的值置0。然后再生成一个逆向遍历循环,遍历当前i值以前的所有索引图单元并将所有Tag值为data(j).Tag的索引单元的Tag值改为data(i).Tag。
做完上述操作后回到b)。
第六步,如果在经历了第五步之后connect Number的值仍然为0,说明当前索引单元属于一个新的目标。将tag Number值加1后赋给当前索引单元的Tag值。将所有在第二步中提到的临时数组的第i位根据其定义计算并存放上相应的值,重设linenow和linepre为当前遍历行的y坐标和前一遍历行的y坐标。
如果connect Number不为0,则只是简单的将connect Number置为0。
完成上述操作后返回第三步。
第七步,此时索引图遍历已经完成。从Areatmp[]等数组中抽取所有非0值即得所需的目标信息,再代入公式[8]计算可得到目标个数及所有目标的面积、质心坐标和二阶矩不变向量。
4 针对序列图像处理的并行性设计
在本系统中,待处理的电视图像以场为单位,图像大小为512像素×256像素,场周期为20ms。FPGA输出索引图时,它不需要知道整个图像后面的内容,只需一行一行地扫描图像,并顺序输出索引单元,而不会出现前后两幅图像混淆的情况。
而在DSP针对索引图进行计算时,由本文2中所述算法可知,所有的比较和计算操作都只与已经遍历过的索引单元相关,当然在DSP的内部储存空间中可能需要一些空间来储存已经遍历过的索引单元,但索引单元的总数以及当前遍历的索引单元之后的所有索引单元,都对当前的遍历行为没有影响。
由此可知,通过一个双口RAM相连接,在FPGA输出第一个索引单元之后,DSP就可以开始进行计算了,而当FPGA输出完整个索引图后,DSP将在这之后的某一时刻结束计算。DSP不需要等待FPGA输出完整个索引图后才开始计算,这一设计给系统带来了极高的并行性。对双口RAM的读写操作可以采用信号灯操作(即PV操作)的方式来进行控制,通过两个信号灯变量“FPGAwrite”和“DSPread”(FPGAwrite初始化为双口RAM的容量大小,DSPread初始化为0)来保证双口RAM中的数据的正确性。
5 系统实验
系统实验分为模拟仿真实验和靶场实弹飞行实验两种情况。图1是一幅模拟视场中包含四个目标的二值化图像,应用前述算法对该图像进行处理得到了四个目标的相关信息如表2所示。从表中可以看出,使用本文提出的二值图像目标快速标记及特征提取算法可以非常准确地得到目标个数、质心坐标、目标面积和二阶不变矩量,为后续的目标识别和定位跟踪提供了可靠的保证。
在靶场实弹飞行实验中,导弹飞行非常平稳,高精度地击中了3000m的目标,从整个跟踪过程的电视制导系统输出结果看,应用本文算法的系统处理时间从未超过20ms场周期,即没有出现图像分割失败或不连续的情况,很好的满足了系统实时性的要求。表3是截取了电视制导系统跟踪导弹过程中连续10场图像导弹目标的特征输出结果,从表中可以看出,系统对导弹目标的标记和特征提取正确,导弹目标得到了准确的识别和精确的跟踪。
6 结论
本文采用一种基于索引图的快速目标标记算法,实现了电视制导系统序列图像的分割与目标特征提取。在该算法中,原始图像经过一次遍历可得一张只含目标信息的索引图,在对原始图像遍历时不进行任何图像标记和计算的操作;所有的标记和计算仅针对索引图,即只针对被压缩了的图像数据,数据计算量显著减少。在电视制导系统的硬件使用上,索引图的建立由FPGA完成,索引图的标记和计算由DSP完成,两项工作并行完成。本文特别设计了针对索引图遍历的优化算法,对索引图只需遍历一遍,并且边遍历边计算,所有计算只与已经遍历的索引单元节点相关。这样的前向型流程设计使FPGA和DSP之间的数据传递实现了流水线式操作,提高了系统的并行处理效率。经系统实验证明,本文的算法完全可满足电视制导系统快速实时识别和跟踪导弹目标的要求。
参考文献
[1]刘光灿,白廷柱,周中定.红外测角仪抗红外干扰的信息处理方法[J].光电工程,2006,33(4):6-9.LIU Guang-can,BAI Ting-zhu,ZHOU Zhong-ding.Anti infrared interference information processing method of the infrared angular instrument[J].Opto-Electronic Engineering,2006,33(4):6-9.
[2]Suzuki K,Horiba I,Sugie N.Linear-time connected-component labeling based on sequential local operation[J].Computer Vision and Image Understanding,2000,89:1-23.
[3]Zenzo S D,Cinque L,Levialdi S.Run-based algorithms for binary image analysis and processing[J].IEEE Transactions on Pattern Recognition and Machine Intelligence,1996,18(1):83-89.
[4]Dillencourt Michael B,Samet Hannan,Tamminen Markku.A general approach to connected-component labeling for arbitrary image representations[J].J.ACM,1999,39(2):253-280.
[5]陈忠碧,张启衡.一种适合于多目标检测的图像分割方法[J].光电工程,2004,31(5):34-37.CHEN Zhong-bi,ZHANG Qi-heng.An image segmentation algorithm suitable for multi-object detection[J].Opto-Electronic Engineering,2004,31(5):34-37.
[6]刘关松,吕嘉雯,徐建国,等.一种新的二值图像标记的快速算法[J].计算机工程与应用,2002,4:57-59.LIU Guan-song,LJia-wen,XU Jian-guo,et al.A new algorithm for fast pixel labeling in binary images[J].Computer Engineering and Applications,2002,4:57-59.
[7]王铁生,施鹏飞.二值图像的快速标记方法及其应用[J].微型电脑应用,2004,20(6):6-9.WANG Tian-sheng,SHI Peng-fei.Fast labeling of binary images and its application[J].Microcomputer Applications,2004,20(6):6-9.
目标特征 篇10
目前目标跟踪算法可以分为两类: (1) 基于模型的方法, 如模板匹配、图像分割和活动轮廓法[1]。以Mean Shift算法和Snake算法为代表, 其中Mean Shift以目标颜色进行建模, 具有较好的实时性和跟踪性能, 但目标颜色与背景颜色接近时跟踪失败;Snake算法基于目标轮廓进行跟踪, 受目标初始形状和位置影响较大, 计算量大不适合实时操作。 (2) 基于运动的方法, 如光流法和特特征点法[1], 现有的基于特征点跟踪算以目标的质心或任意特征点实现对目标的跟踪, 在处理多目标跟踪时效果较差[2]。
本文提出了将检测区按32×32像素点进行分割, 以图像序列多状态转移综合判定前景目标和背景的情况, 完成背景的提取与更新;基于运动的方法, 提出利用目标的亮度和颜色信息, 以及在图像序列中的相对位置来构建代价函数的算法, 进行目标特征匹配与跟踪, 改善多目标情况下的跟踪性能。以商场客流统计为例, 从人体目标运动检测、特征匹配跟踪和计数三方面展开论述。
1 人体运动检测
在客流量统计中运动目标检测有获取目标在场景中的位置信息及获取目标尽可能多的特征信息两个任务。
商场客流统计摄像头常安装于出入口正上方垂直向下摄取图像, 属于静止背景的目标识别, 常用算法有帧间差分法、背景差分法和光流法。
1.1 帧间差分法
帧差法具有运算量小、对光照和阴影等外界因素不敏感的优点。但其缺点也非常明显:无法检测出静止或移动速度缓慢的目标, 相反在目标移动较快时, 检测出来的目标又远大于实际目标;亮度、颜色等特征单一的目标在差分运算后将形成较大的空洞, 造成差分结果不连通, 即便进行图像的膨胀和腐蚀等形态学方面的处理, 也不能消除空洞的影响。图1所示为相邻两帧差分结果信息相对丰富, 而图2 (a) 中目标信息单一, 图2 (b) 差分结果只有目标轮廓, 采用参考文献[3]等改进的差分算法对运动目标进行提取, 结果如图2 (c) 所示。
1.2 背景分块更新算法
背景差与帧间差相比, 检测出的目标内部区域不会出现较大的空洞, 可以将目标完整提取出来, 获取丰富的特征信息, 便于目标的匹配跟踪。
常用的方法包括基于卡尔曼滤波模型、基于高斯背景模型和基于简单概率统计的方法等, 前两种方法实现过程较为复杂, 且算法的实现对硬件要求高。第三种方法在没有运动目标长时间滞留的情况下效果较好, 且运算量不大, 符合实时性要求;在实际应用中, 由于天气、光照等外界条件的变化, 或目标长时间滞留, 影响了背景的准确更新, 由此可能会得到虚假的运动目标, 从而造成误判。
基于概率统计的背景更新方法, 常以一段时间内序列帧图像每个像素做差分运算, 满足预设条件, 则进行背景更新[4]。如图3所示, 按32×32像素大小将检测区域进行分割, 对每个分块图像按照图4所示将其分成初始状态Status0, 当三帧差结果判定图像无前景目标和干扰时, 进入Status1取背景数据BG1;在该状态若有前景目标运动, 则进入Status2;当前景目标消失、图像恢复静止, 则进入Status3取背景数据BG3, 据BG1、BG3差分运算判定进行背景更新, 否则返回Status0。
本文提出的方法可以解决如下两个问题:
(1) 检测区域覆盖面积较大, 若部分区域图像信息长时间做不规则变化时, 将影响整幅图像的背景更新。
(2) 目标滞留造成背景更新错误。
图4中, (1) 采用三帧差分法, 检测图像是否为静止状态, 无光线变化或细微的运动物体, 具体步骤如下:
(1) 每间隔200 ms获取{F1, F2, F3}三帧数据, Fi={fi (x, y) , x∈N, y∈M, i=1, 2, 3}。 (x, y) 为二维视场 (N×M, N为列线, M为行线) 中的一点。
(2) 对应点做差分运算, 与亮度阈值Lum T1比较得到差分图像, i={1, 2, 3}, k={i+1, .., 3}
(3) 对Di (x, y) 进行统计, 得到差分像素点个数:
(4) 对差分像素点个数Cntii=1, 2, 3均小于Cnt T1时Flag1=0, 则图像静止, 否则Flag1=1
(5) Flag1=0时, 判断当前状态, 若为Status0则跳转到Status1;若为Status1则保持;若为Status2则跳转到Status3。在Status1和Status3时将当前{F1, F2, F3}三帧数据取平均分别存为BG1={bgi (x, y) }, BE3={bgi (x, y) }。
图4中, (2) 主要判断是否有前景运动目标存在, 与 (1) 检测图像细微变化不同, 人体运动时帧差结果较大、差分像素点数也较大, 故将步骤 (2) 中的亮度阈值Lum T1修改为Lum T 2=2Lum T 1, 步骤 (4) 中阈值Cnt T1修改为Cnt T 2=10Cnt T 1。当Cntii=1, 2, 3均大于Cnt T2时判定有前景目标移动Flag2=1, 由Status1跳转到Status2。
图4中, (3) 判定是否进行背景更新。
(1) 将在Status1和Status3保存的背景数据做差分运算:
(2) B (x, y) 进行统计得到差分像素点个数
(3) 对BCnt小于Cnt T1, Flag3=0认为Status1和Status3均无前景目标, 则进行背景更新得到新的背景数据BG={bg (x, y) }, 否则返回到Status0
对所有分块区域按照图4方法进行背景更新, 可以得到整个检测区的背景数据。
1.3 光流法
光流法的优点在于能够检测独立运动的目标, 对背景处于静态或是动态的环境均能适用, 但是计算量较大, 无法保证实用性和实时性[1]。
2 人体运动目标跟踪和计数
采用分块更新的方法可准确提取背景信息有效检测出前景目标, 识别人体运动。在此基础上实现人体特征结点的创建、跟踪和计数。
2.1 虚拟检测区
图3中将检测区域划分为3个区域、2条计数线, 分别是:
(1) (3) 创建区, 创建人体特征结点;
(2) 跟踪区, 匹配人体特征信息, 跟踪人体运动;
(4) 出计数线, 当人体从 (3) 区域跨过该计数线时, 出计数值加1, 标注为 (7) 。
(5) 进计数线, 当人体从 (1) 区跨过该计数线时, 进计数值加1, 标注为 (6) 。
2.2 人体特征结点的创建
采用9宫格方法查找背景差结果的连通域[5], 得到图3中 (8) 所示的人体目标的位置、长宽信息, 综合判断其是否在 (1) (3) 区域, 以及长宽大小、比例等信息, 创建该目标Person[i], i为人体目标序号, i=[1:I], I为当前场景下目标个数, 其信息如下:
Person[i].x第i个人中心位置x坐标;
Person[i].y第i个人中心位置y坐标;
Person[i].W人体宽度;
Person[i].H人体高度;
Person[i].Cnt包含的特征方块个数;
Person[i].Dir创建区域。
而该目标的特征信息由Psn Feature[i][m]表示, m表示特征方块序号, m=[1:Person[i].Cnt]
Psn Feature[i][m].x该特征方块x坐标;
Psn Feature[i][m].y该特征方块y坐标;
Psn Feature[i][m].Ymean该特征块Y分量均值;
Psn Feature[i][m].Umean该特征块U分量均值;
Psn Feature[i][m].Vmean该特征块V分量均值;
Y、U、V均值采用算术平均的方法获得。
2.3 特征匹配与跟踪
目标在检测区域内运动轨迹无规律可循, 特别是当人流量较大时, 人体的运动轨迹杂乱。提出以目标特征信息进行匹配、跟踪的算法, 步骤如下:
(1) 获取当前帧数据与背景做差分运算;
(2) 查找连通域, 去除干扰点保存变量为:
Zone[k].x第k个连通域中心x坐标;
Zone[k].y第k个连通域中心y坐标;
Zone[k].Cnt第k个连通域特征方块个数。
k=[1:K], K为当前计算的满足条件的连通域个数, 隶属于第k个连通域的特征信息方块, 表示为变量Zone Feature[k][m], 其中m=[1:Zone[k].Cnt]
Zone Feature[k][m].x第m个方块x坐标;
Zone Feature[k][m].y第m个方块y坐标;
Zone Feature[k][m].Ymean特征块Y分量均值;
Zone Feature[k][m].Umean特征块U分量均值;
Zone Feature[k][m].Vmean特征块V分量均值。
(3) 计算第i个目标与第k个连通域 (k=[1:K]) 的距离和颜色特征差异保存为变量Comp Dist[i][k]和Comp Res[i][k], 并做归一化处理, 构建代价函数, 得到第i个目标与所有连通域的代价函数值Cst Fun[i][k]=0.6Comp Dist[i][k]+0.4Comp Res[i][k]。
(4) 将步骤 (3) 重复I次, 得到I×K的代价函数矩阵Cst Fun;
(5) 由Cst Fun得到与第i个目标最为匹配的连通域, 即满足Cst Fun[i][k]最小的序号k, 用Zone[k]变量更新Person[i]变量, 用Zone Feature[k]更新Psn Feature[i]变量, 完成目标跟踪。
图5所示为采用该算法对走出某卖场出入口的两人进行跟踪的结果。
2.4 计数
Person[i]跟随第i个目标的运动不断被更新, 当满足2.1节所述条件时计数, 之后将Person[i]结点删除, 其他出边界的情况则只删除结点不计数。
3 算法实现和结果分析
TMS320DM648是一款针对多媒体处理和视频安全与监控领域, 基于Veloci TITM超长指令结构的高性价比的单核DSP芯片。结合视频解码芯片TVP5154, 视频编码SAA7015实现了4路PAL格式视频输入, 1路PAL格式视频输出的商场客流统计系统, 其结构如图6所示[6]。
将该系统成功应用于某家电卖场, 其中抽取了2个时间段共7 h, 统计结果如表1所示, 现场人工计数为实际值, 系统计数为检测值。由表1可见统计准确率保持在95%左右, 注意到“正大门”、“通信门”和“数码门”这3个门在2个时间段内系统均多计, 而“服务门”均少计, 说明算法性能稳定, 不会出现忽多计、忽少计的情况。
本文针对基于概率模型的背景更新方法进行了改进, 更新了背景分区域, 提高了背景更新的可靠性和准确性。在此基础上提出了以目标位置、亮度和颜色构建代价函数的特征匹配和跟踪算法, 并将其成功应用于商场客流统计系统, 在TMS320DM648硬件平台同时处理4路PAL视频, 且客流统计准确率稳定在95%。结果表明, 该算法有较好的目标识别、匹配和跟踪能力。
参考文献
[1]赵艳启.运动目标识别与跟踪算法的研究[D].南京:河海大学, 2005.
[2]金鑫.基于改进特征跟踪的客流量统计[J].计算机工程, 2012, 38 (15) :175-178.
[3]丁磊, 宫宁生.基于改进的三帧差分法运动目标检测[J].电视技术, 2013, 37 (1) :151-153.
[4]曹海青.基于全局和局部特征的目标识别研究[J].微型机与应用, 2011, 30 (14) :41-43.
[5]孙抗, 汪渤, 郑智辉.基于局部亮度直方图特征的实时目标识别与跟踪[J].系统工程与电子技术, 2011, 33 (9) :1927-1931.
目标特征 篇11
矿产勘查资本市场与矿业资本市场紧密相关,矿业资本市场是资本市场的一个特定组成部分。郭艳红(2008)认为:矿业资本市场,指的是矿业公司从市场获得股权资本(股票)或债权资本(长期债券),而这些股票和债券的持有者即是矿业公司的投资者。勘查作为矿业开发的上游和前端,矿产勘查资本市场是矿业资本市场的重要组成部分。矿产勘查资本市场是指矿产资源勘探主体融通和筹集资金的场所,是矿业市场中比较核心的部分,它调节矿产勘查主体资金与信用的供求,是矿产勘查主体及相关的债权、股权、其他产权票据等金融资产进行交易买卖的场所。它可以是有形的、公开的,也可以是无形的、不公开的。
二、矿产勘查资本市场的特征分析
1、信息不对称
矿产勘查作为具有“三高一长”典型特征的行业,具有较高的风险性。自然性质和人力性质的信息不对称存在于矿产勘查的方方面面。
自然性质的信息不对称由矿产勘查的自身特点所决定。矿产资源不同于其他社会产品,矿业是以地下看不见、摸不到的资源为基础变量进行生产,面临勘探、可研、建设、投产、地区政策、管理水平等多种变量,任何地质勘探结果都会在开发阶段发生正变或负变。不同阶段人们发现和利用矿产资源的能力,反映了人类认识自然的能力和水平。这种由矿产资源自然特点所导致的人类认知的有限称为自然性质的信息不对称。要减少自然性质的信息不对称,需要依赖找矿技术水平的提升、专业经验的积累和业务能力的提高。
由于非矿床自身的原因,一些矿产勘查项目也趋于流产。很大程度是因为不同阶段不同主体的人之间的信息不对称,称为人力性质的信息不对称。在矿产勘查资本市场上有多个参与主体:找矿人、评价人、投资人等。通常会有两个层面的信息不对称:一是找矿人与评价人之间的信息不对称;二是评价人与投资人之间的信息不对称。原因包括两方面:一是拥有信息一方在主观上不愿意或出于一定目的故意不把自己占有的全部信息披露给对方;二是由于个人技能、专业素养等方面存在障碍,因此造成客观上无法解读或掌握占有信息方所披露的相关信息。
2、多重委托代理
正是由于在矿产勘查中存在着多个方面的信息不对称,因此在勘查过程中和矿产勘查资本市场上存在多重委托代理关系。
首先,矿产勘查过程中存在两重委托代理关系,具体如图1 所示。第一重的委托代理关系出现在出资人和管理人之间。委托人是政府或者出资人,以股东的身份出现,代理人是勘查公司的经营层。委托人通过公司法人治理结构委托管理层来管理和运营公司。第二重的委托代理关系出现在管理层与地质专家之间。矿产勘查是一项专业性很强的工作,管理层需要委托专业的地质学家承担地质勘查的任务,委托人是管理层,受托人是专业勘查专家。
其次,矿产勘查资本市场也存在两重委托代理关系,具体如图2 所示。在上述委托代理关系中,实线箭头代表资金的流入,虚线箭头代表资金的流出。从资金的流入看,普通投资者委托专业投资机构进行投资,专业金融机构经过筛选选定所想投资的勘查公司,勘查公司经过投资决策,将资金投入勘查项目,委托专业人士进行勘查。从资金流出看,勘查项目产生的收益流向勘查公司,勘查公司可以通过分红的方式回馈投资者,机构投资者通过卖出股票或股权转让的方式实现退出收益,并将相关收益与普通投资者按照协议约定等进行清算。
矿产勘查资本市场的委托代理关系优点是引入了专业人士,将不同专长的人聚集一起共同为勘查业务服务;缺点是存在逆向选择和道德风险,会形成代理成本。对其逆向选择和道德风险进行总结,基本情况如表1 所示。
3、产品与资本的对接矛盾
矿产勘查资本市场上所谓的产品或者交易品应是以股票为载体的股权或是以资金为载体的债权。而承担这些产品的真正依托应是勘查公司的勘查项目,体现勘查项目价值的直接载体应是其所形成的探矿权、采矿权。
资本市场上真正的驱动力是以货币为表现形式的资本,资本的本质是逐利,基本诉求是流动性、增值性、安全性。资本反映的是资金对矿产资源开发的认可程度,勘查企业能否获得青睐,不仅取决于勘查资源本身的好坏,更取决于勘查资源是否符合资本的认可。
矿业勘查不同于一般投资领域。一是矿产勘查具有高风险性,而资本寻求的是安全性,因此,需要一些特殊的安排来控制风险和降低风险;二是资本在流动中寻求增值,但矿产勘查的投资周期都比较长,很难实现资本的快速、顺畅流转;三是因为目标的不同而使用的管理手段不同,矿产勘查需要按照自然科学研究的标准和步骤来进行,而资本的目标是保值增值,使用的是经济价值评估的手段。因此,矿产勘查资本市场上产品与资本一定程度上存在着矛盾。
为了解决上述问题,就需要矿产勘查资本市场上在产品和资本方面实现有效对接,对接的主要桥梁是资产,即通过资源到资产、资产到资本的转换来有效衔接。因为矿产勘查勘探到资源的最终体现是要形成探矿权、采矿权,这些权利以无形资产的方式体现在公司的资产负债表上,投资人在对勘查公司进行投资评估、经济评价时依赖的基础是公司的资产状况,因此资源到资产的转化是关键。
三、矿产勘查资本市场的目标功能分析
正是因为矿产勘查资本市场具有信息不对称、多重委托代理、对接矛盾等多种特征,因此,要搭建一个完善和健康的矿产勘查资本市场需要具备一些功能要素,以解决交易摩擦、规避或者减轻这些问题。
1、陈述与披露功能
陈述与披露功能是指为适应进入矿产勘查资本市场的需要,按勘查项目的不同阶段以资本市场的通用语言进行重新陈述,以便投资者能够准确理解勘查项目和勘查公司的有关情况,以适应不同阶段的不同融资方式。比如,对引入风险勘查资本的项目要编写企业业绩报告、企业经营计划书等;对于在公开市场融资的勘查公司,需要定期披露财务数据、经营状况等。陈述与披露功能可以将需求者的信息在一定范围内充分披露,解决信息不对称。
2、筛选与评价功能
勘查项目由于不确定性因素多,因此勘查资本市场要具备一定机制使投资者能够在一定的范围内筛选出满足自己需要的投资对象,并挑选具有较大潜力的项目作为工作之重点。这些机制和工具能够对企业经营水平和募集资金项目进行评估,并以股东或者债权人身份以间接或直接干预等方式对企业行为进行一定的监督和约束。筛选与评价功能可以降低或者减轻因委托代理所带来的风险,使投资者和被投资企业的利益诉求更加一致,也可以促进矿产勘查企业规范治理。
3、顾问与服务功能
勘查资本市场连接矿产勘查与资本市场两个比较专业的市场,勘查市场又具有独特的特点,因此需要一定数量和质量的中介服务机构。中介服务机构一方面对勘查项目或公司的不同阶段发展战略提供咨询、建议,并策划融资、发展和管理方案;另一方面通过提供专业服务减少进入资本市场的成本、提高成功率;此外,投资者对融资需求进行考察时,也需要借助中介机构的力量进行专业判断。勘查资本市场的顾问与服务功能的建立可以实现勘查市场与资本市场的有效对接,解决因专业背景、知识结构、语言表达等人员素质方面所带来的信息不对称的问题。
4、融资与退出功能
投融资是资本市场最原始、最基本的功能,也是资本市场形成和发展的源动力之一。融入资金时勘查公司进行资金匹配,形成风险勘查资本;资本退出时,投资者选择适当的变现方式,实现风险勘查投资收益。勘查资本市场融资或退出时的可能性或便利性形成了流动性,资本的流动性体现的是交易速度,可以创造价值。增值是资本的本性,资本的逐利将使他们流向收益更高的领域,因此,融资与退出的流动可以更加优化配置市场资源。融资与退出反应的是供需力量,体现的是双方的博弈过程,该功能越完善,越有利于矿产勘查资本市场的发展。
5、管理监控功能
资本市场的良好运作离不开管理监控工作。管理监控功能体现在两个方面:一是通过制订科学合理的依据交易规则和监管制度实现良好的顶层设计,并且监管者依据这些规则进行公平合理的执法。二是投资者在不同阶段、以不同方式、不同程度地介入融资方运营来参与管理和监控,比如选择进入董事会、监控财务业绩、进行对赌约定、更换管理层等相关措施来加强对融资方的监督治理,以减少投资风险、实现预期投资收益。
四、结语
本文对矿产勘查资本市场的特征进行了分析,认为其存在信息不对称、多重委托代理、产品与资本对接矛盾等特征,提出一个完善和健康的矿产勘查资本市场需要具备陈述与披露、筛选与评价、顾问与服务、融资与退出、管理监控等功能。发展矿产勘查资本市场,需要对其特征和目标功能有比较深入的认识和思考,进而制订相关政策法规,实现科学的顶层设计。
摘要：本文界定了矿产勘查资本市场的概念,分析了矿产勘查资本市场信息不对称、多重委托代理、产品与资本的对接矛盾等典型特征。针对这些特征,本文提出建议,一个完善和健康的矿产勘查资本市场需要具备以下目标功能:陈述与披露、筛选与评价、顾问与服务、融资与退出、管理监控等,以期为矿产勘查资本市场的建设提供相关参考。
关键词：矿产勘查,资本市场,特征,目标功能
参考文献
[1]郭艳红:利用资本市场促进中国矿业发展[J].中国国土资源经济,2008(5).