红外序列图像地面目标检测及特征提取技术研究

论文摘要

由于红外成像技术的迅猛发展及其在军事方面的广阔应用前景,红外图像处理技术已成为当今各相关行业研究的热点。本文主要围绕红外跟踪识别系统中背景补偿、目标的检测和特征提取技术开展研究工作。其主要工作及研究成果如下:1.针对目标跟踪过程中,由于红外传感器的运动造成背景的变化,利用块匹配法对背景的运动进行估计,提出了四种不同的复杂度定义方法用于选取参与匹配的特征块,然后利用灰度投影与块匹配相结合的算法估计背景运动矢量,克服了块匹配法计算速度慢,容易陷入局部最优的缺点。2.研究了基于图像相交和图像相乘的两种三帧检测算法,对其中的变化区域检测运用了四种不同方法来实现,最后通过实测红外图像数据来进行验证并对其结果进行分析比较,结果表明基于高阶统计图像相交的三帧检测算法在实际应用中比较简单有效。3.对现有的目标结构、运动等特征进行了分析与总结,并结合实测红外图像数据提取目标特征。研究了目标的红外辐射特征,在对中波/长波红外传感器进行黑体定标后,基于中波/长波红外实测图像数据着重对目标的表观温度特征进行研究,并针对车辆、人等目标提取了相应的红外辐射特征。最后总结了本文的工作,指出今后研究的重点和方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作及章节安排
• 第二章 基于块匹配的运动背景补偿算法研究
• 2.1 引言
• 2.2 典型运动估计算法对比分析
• 2.2.1 典型运动估计算法
• 2.2.2 方法分析
• 2.3 基于灰度投影与块匹配相结合的运动背景估计算法
• 2.3.1 算法整体思路
• 2.3.2 匹配特征块选取方法改进
• 2.3.3 搜索策略分析比较
• 2.3.4 试验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于三帧差分的运动目标检测算法性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于三帧差分的运动目标检测算法
• 3.2.1 基于图像相交与相乘的三帧差分检测算法原理
• 3.2.2 形态滤波处理
• 3.2.3 四种变化区域检测方法分析比较
• 3.2.4 连通域检测修复
• 3.3 实验结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 红外目标特征提取技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 红外目标特征分析
• 4.3 红外目标结构与运动特征提取
• 4.3.1 目标结构特征提取
• 4.3.2 目标运动特征提取
• 4.3.3 实验结果及分析
• 4.4 红外目标辐射特征提取
• 4.4.1 目标典型红外特征提取
• 4.4.2 目标表观温度特征提取
• 4.4.3 目标双色比特征提取
• 4.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果