基于云层背景的红外小目标检测技术

论文摘要

红外技术具有隐蔽性好,抗干扰能力强和检测精度高等优点,所以被广泛地应用于多种武器装备中。近些年来,随着军事领域要求的不断变革和提高,尽早尽快发现目标成为决定未来战争胜利的一个举足轻重的因素,这使得人们对红外图像中的目标检测技术产生了浓厚的兴趣,并成为当前研究热点之一。 本文主要研究了基于云层背景的红外小目标检测技术,主要工作包括: 首先,针对以云层为背景的红外图像背景抑制技术展开了研究。从背景抑制技术的基本原理入手,对基于云层背景的图像进行了等权值、非等权值和最优权值三种方案下的背景抑制研究,并进行了仿真对比,得出了最优权值下背景抑制效果最好,但计算量较大的结论,并给出了采用三种方案的适用场景。 其次,主要针对基于多帧图像进行目标检测和跟踪技术展开研究。在图像序列检测方面探讨了利用目标运动特性和对比度相关性的方案,对已有的目标点匹配关联算法提出了改进,较好地提高了检测性能;在基于云层背景的红外小目标跟踪技术的研究上,对利用卡尔曼滤波方法进行跟踪的交互多模算法进行了仿真。 最后,研究了图像的检测概率和虚警概率。从图像检测的基本过程入手,提出了单帧检测性能分析和多帧检测性能分析。对于单帧检测性能,主要分析了单帧检测概率和单帧虚警概率,讨论了背景抑制技术对其的影响。对于多帧检测性能,主要分析多帧检测概率和多帧虚警概率,从理论上分析了目标辐射特性、运动特性和航迹关联算法等几个方面对检测性能的影响,得出了一些结论,并进行了部分仿真计算。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 概述
• §1.2 红外小目标检测技术研究现状及面临问题
• §1.3 本文的主要工作
• 第二章 图像云层背景抑制技术
• §2.1 红外图像相关概念
• §2.2 图像云层背景抑制技术
• §2.3 本章小结
• 第三章 图像序列检测和目标跟踪技术
• §3.1 利用帧间相关性进行图像序列检测
• §3.2 基于KALMAN滤波的目标跟踪技术
• §3.3 本章小结
• 第四章 红外图像检测性能分析
• §4.1 小目标检测基本过程
• §4.2 单帧图像检测性能
• §4.3 多帧图像检测性能分析
• §4.4 本章小结结束语
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 本人攻读学位期间所发表的论文
• 湖南师范大学学位论文原创性声明