导弹紫外告警系统图像处理技术研究

论文摘要

紫外告警技术具有背景干扰小、目标信噪比高的特点,便于快速捕捉、识别和跟踪目标,降低虚警率,有利于目标模式识别,与雷达和红外告警技术并列,成为目前世界各国竞相发展的导弹告警方式之一。本文在参阅国内外相关文献后,综述了紫外告警系统的国内外研究现状及其发展方向,介绍了紫外告警系统的总体设计方案和工作原理及其方框图,并在此基础上,围绕紫外告警系统的告警信息实时处理部分展开研究,重点研究和分析了紫外告警系统图像处理方法和算法。通过对常用的图像处理算法的研究,建立了的紫外图像处理的数学模型。在该结构的基础上,具体研究了紫外点目标场景图像单帧内和多帧间的处理方法。利用单帧内的高通滤波、自适应阈值等方法抑制了背景噪声,增强了小目标,似然检测可以消除弱噪声干扰点,邻域判决法提取出候选目标点。利用多帧间目标运动的连续性判断和图像流分析法对图像序列进行了分析,可有效检测出运动目标。将单帧内的空间处理和多帧间的时间处理结合实现了对点目标的有效检测。此外对系统中图象畸变产生原因及校正方法进行了分析研究。基于研究分析的结果,编写了紫外告警系统的信息处理软件。将信息处理结果与原始实验数据进行了分析比对。紫外告警系统信息处理软件基本实现了对低空紫外目标的告警功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 国内外技术发展现状
• 1.2.1 紫外线的大气传输特性
• 1.2.2 目标和背景紫外辐射特性
• 1.2.3 紫外探测器件
• 1.2.4 紫外图像的处理
• 1.3 本文的主要内容
• 第2章 系统总体方案
• 2.1 系统的工作原理
• 2.2 紫外成像传感器
• 2.2.1 紫外像增强器
• 2.2.2 中继耦合
• 2.2.3 CCD器件的选择
• 2.3 信号转换电路
• 2.3.1 相关双采样（CDS）设计
• 2.3.2 暗电平自动校正
• 2.3.3 数字偏置控制
• 2.3.4 A／D模数转换
• 2.4 数据处理器
• 2.4.1 数字信号处理器
• 2.4.2 DSP工作原理
• 2.5 本章小结
• 第3章 紫外数字图像处理算法
• 3.1 点目标场景图像模型
• 3.2 单帧内的处理
• 3.2.1 自适应门限
• 3.2.2 似然比检测
• 3.3 多帧间的处理
• 3.3.1 场景的配准
• 3.3.2 目标候选区域检测
• 3.3.3 运动连续性判断
• 3.3.4 图像流分析
• 3.4 图像几何畸变的数字校正
• 3.5 本章小结
• 第4章 紫外告警信息处理软件
• 4.1 软件的组成
• 4.2 软件的流程
• 4.3 软件的功能与实现
• 4.3.1 单帧图像处理
• 4.3.2 多帧图像处理
• 4.3.3 目标的识别
• 4.3.4 抗干扰保护
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢